边缘侧计算资源拍卖式优化方法与流程

技术特征：
1.一种边缘侧计算资源拍卖式优化方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：设置任务收集时间δt，δt时间内提出的边缘计算任务在δt结束时统一进行拍卖调度；步骤2：记录本次拍卖的开始时刻w；步骤3：确定本次需要拍卖的所有任务，组成集合n，并获取集合n中所有任务的基本信息；步骤4：确定本次拍卖中所有可用的边缘服务器，组成集合m，并获取集合m中所有边缘服务器的基本信息；步骤5：确定每个服务器对每个任务的出价，并确定每个任务的有效报价数量；步骤6：按照成交规则对所有任务n进行排序，以此顺序依次进行任务的出清。2.根据权利要求1所述的边缘侧计算资源拍卖式优化方法，其特征在于，所述集合n中所有任务的基本信息包括：任务i的数据量d
i
、任务i的截止时刻d
i
、任务i需求的cpu处理速度c
fi
、任务i需求的内存m
fi
、任务i需求的硬盘容量s
fi
以及任务i是否需要特定应用程序f
fi
，i∈n。3.根据权利要求1所述的边缘侧计算资源拍卖式优化方法，其特征在于，所述集合m中所有边缘服务器的基本信息包括：服务器j的cpu处理速度c
fj
、服务器j内存m
fj
、服务器j的硬盘容量s
fj
以及服务器j是否具备某种应用程序f
fj
，j∈m。4.根据权利要求1所述的边缘侧计算资源拍卖式优化方法，其特征在于，所述服务器同时只能处理一个任务且服务器的数量不少于任务的数量。5.根据权利要求1所述的边缘侧计算资源拍卖式优化方法，其特征在于，所述步骤5中服务器对任务的出价公式为：其中，p
ij
为服务器j对任务i的出价，α，β和γ分别为基本信息中计算任务需求的cpu处理速度、内存与硬盘容量的权重值，且a β γ＝1。6.根据权利要求1所述的边缘侧计算资源拍卖式优化方法，其特征在于，所述步骤5中每个任务的有效报价数量的计算过程为：记q
i
＝{j|p
ij
＞0，j∈m}，即qi中的元素为对任务i有效报价的服务器编号；则|q
i
|表示qi的元素个数，即为任务i的有效报价数量。7.根据权利要求1所述的边缘侧计算资源拍卖式优化方法，其特征在于，所述成交规则选择下述两种中的一种进行使用：成交规则1：根据任务的截止时刻、任务本身的数据量以及本次拍卖的开始时刻计算待交易任务的价值，并根据任务价值的大小安排成交顺序，以服务器对任务的出价大小为依据，在任务的有效报价集合中确定出价最大的为得到任务的服务器；成交规则2：根据任务的有效报价数量的大小安排成交顺序，以服务器对任务的出价大小为依据，在任务的有效报价集合中确定出价最大的为得到任务的服务器。8.根据权利要求7所述的边缘侧计算资源拍卖式优化方法，其特征在于，所述成交规则
1的具体过程如下：s1：根据任务的截止时刻、任务本身的数据量以及本次拍卖的开始时刻计算待交易任务的价值v
i
，任务i∈n的价值函数定义为：s2：选择集合n中价值最大的任务进行交易，记当k的取值不唯一时在其中随机选择k的值；s3：判断任务k的有效报价数量|q
k
|是否大于零，若是，则任务k成交，执行s4；若否，则任务k在本次拍卖无法成交，执行s6；s4：编号为的服务器得到任务k，当取值不唯一时令取其中最小的值；s5：获得任务的服务器不允许继续参加本次拍卖后续任务交易，对于任意i∈n\{k}将从q
i
中移除；s6：任务k不再参加本次拍卖的后续交易，将k从n中移除；s7：判断n是否为空集，若是，则本次拍卖结束，所有未成交的任务流拍，进入下次拍卖流程；若否，则转置执行s2。9.根据权利要求7所述的边缘侧计算资源拍卖式优化方法，其特征在于，所述成交规则2的具体过程如下：s1：选择集合n中有效报价数量最小的任务进行交易，记当m的取值不唯一时在其中随机选择m的值；s2：判断任务m的有效报价数量|q
m
|是否大于零，若是，则任务m成交，执行s3；若否，则任务m在本次拍卖无法成交，执行s5；s3：编号为的服务器得到任务m，当取值不唯一时令取其中最小的值；s4：获得任务的服务器不允许继续参加本轮后续任务交易，对于任意i∈n\{m}将从q
i
中移除；s5：任务m不再参加本次拍卖的后续交易，将m从n中移除；s6：判断n是否为空集，若是，则本次拍卖结束，所有未成交的任务流拍，进入下次拍卖流程；若否，则转置执行s1。

技术总结
本发明公开了一种边缘侧计算资源拍卖式优化方法，本方法将边缘计算的资源分配过程表示为一个拍卖过程。首先确定边缘计算任务的收集时间，然后记录拍卖过程开始的时刻，初始化待交易任务的集合与服务器的集合及任务与服务器的各项属性，然后依据出价规则得到每个服务器对每个任务的出价结果，依据成交规则确定每个任务的交易顺序，依次对任务进行出清。本发明通过设计密封式拍卖机制解决边缘计算服务器的资源调度问题，实现了资源的合理分配，提高了资源利用率，实现了负载均衡。实现了负载均衡。实现了负载均衡。


技术研发人员：张瑞友 任鹏 李祉佑
受保护的技术使用者：东北大学
技术研发日：2021.08.02
技术公布日：2021/10/23