协作式边缘服务器部署和资源调度策略研究

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移动边缘计算通过在网络边缘部署大量服务器,为用户提供低时延、高可靠性服务的同时也在一定程度上解决了应用激增带来的资源短缺问题。随着越来越多的应用向网络边缘迁移,边缘服务器的部署和资源调度问题受到了极大的重视。因此,本文首先研究了协作式边缘服务器部署策略;在此基础上,研究了面向快速响应的资源调度策略。具体的研究成果如下:1.针对现有的边缘服务器部署策略未充分考虑服务器间协作的问题,本文根据基站与边缘服务器之间一对多的映射约束,建立了边缘服务器部署模型,设计了协作式边缘服务器部署算法,确定了边缘服务器的部署数量和位置,实现了一种适用于移动边缘计算协作模式的边缘服务器部署方案。通过大量实验验证,本文提出的算法,相较于现有的边缘服务器部署算法,在服务器部署成本和系统能耗方面的优化效率为1%~3%。2.针对用户频繁移动引发的任务响应较慢问题,本文设计了一种动态资源调度算法,在协作式边缘服务器部署方案的基础上,根据用户频繁移动导致的基站负载变化情况,动态调整了基站与边缘服务器之间的映射关系,确保了边缘服务器的负载均衡,实现了一种更适用于移动边缘计算协作场景的资源调度方案。通过实验证明,本文提出的算法可有效降低任务响应时间,与现有的资源调度算法相比,在基站分布密集区域大约可降低7%,在稀疏区域可降低1%左右。最后,本文设计并实现了服务器部署和资源调度原型系统,对本文的研究成果进行了展示和验证,为协作式边缘服务器部署策略和动态资源调度策略的实现提供了一种可行方案。
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