流量疏导的云边计算网络计算资源均衡调度方法及系统与流程

技术特征：
1.一种流量疏导的云边计算网络计算资源均衡调度方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤s1：获取网络拓扑信息，初始化网络参数，生成一组连接请求集合；步骤s2：对于每一个连接请求，判断源区域和目的区域是否有足够计算资源处理连接请求的计算节点，若没有，则连接请求建立失败；若有，选取相应区域空闲计算资源最多的服务器作为连接请求的源节点和目的节点；步骤s3：用k条最短路径路算法计算得到从源节点到目的节点之间的k条候选路径，并按优先级进行排列，对连接请求的传输宽带进行整理，得到传输所需频谱资源；步骤s4：依次判断根据优先级选取的候选传输路径上的空闲频谱资源是否满足连接请求的频谱资源需求以及频谱灵活光网络传输的频谱一致性和频谱连续性条件，若满足，选择最短路径作为连接请求的传输路径；若不满足，继续判断k条候选路径是否完成，若没完成，则返回步骤s3，若完成，则连接请求建立失败；步骤s5：更新中央控制器中链路频谱资源状态信息和节点计算资源信息，计算整个网络中连接请求阻塞率。2.根据权利要求1所述的流量疏导的云边计算网络计算资源均衡调度方法，其特征在于：初始化网络参数包括对网络中的云服务器和边缘服务器的计算资源进行初始化，频谱灵活光网络初始化，以及基于openflow的中央控制器内部存储的状态信息初始化。3.根据权利要求1所述的流量疏导的云边计算网络计算资源均衡调度方法，其特征在于：选取相应区域空闲计算资源最多的服务器是由中央控制器根据所存储的各边缘服务器计算资源占用情况实时信息分别在源区域和目的区域选择空闲计算资源最多的服务器。4.根据权利要求1所述的流量疏导的云边计算网络计算资源均衡调度方法，其特征在于：按优先级进行排列时，按距离由小到大升序排列，路径距离越小，优先级越高。5.根据权利要求1所述的流量疏导的云边计算网络计算资源均衡调度方法，其特征在于：连接请求的频谱资源需求是由其带宽要求与流量疏导使用的线速率大小共同决定每一个连接请求传输所需要的频谱资源。6.根据权利要求1所述的流量疏导的云边计算网络计算资源均衡调度方法，其特征在于：更新中央控制器中链路频谱资源状态信息和节点计算资源信息前，连接请求成功建立工作路径并分配频谱资源后，对中央控制器中记录各边缘计算服务器的计算资源以及各链路的频谱资源的状态信息进行更新。7.根据权利要求1或6所述的流量疏导的云边计算网络计算资源均衡调度方法，其特征在于：更新中央控制器中链路频谱资源状态信息和节点计算资源信息时，当前连接请求传输完毕后，释放所占用的频谱资源，更新中央控制器中链路频谱资源状态信息；同时在边缘计算服务器处理完连接请求后，释放所占用的边缘计算服务器的计算资源，更新中央控制器中存储各边缘计算服务器计算资源状态信息。8.一种流量疏导的云边计算网络计算资源均衡调度系统，其特征在于，包括：网络拓扑初始化模块，用于获取网络拓扑信息，初始化网络参数，生成一组连接请求集合；边缘计算服务器选择模块，用于对于每一个连接请求，判断源区域和目的区域是否有足够计算资源处理连接请求的计算节点，若没有，则连接请求建立失败；若有，选取相应区域空闲计算资源最多的服务器作为连接请求的源节点和目的节点；
工作路径计算模块，用于用k条最短路径路算法计算得到从源节点到目的节点之间的k条候选路径，并按优先级进行排列，对连接请求的传输宽带进行整理，得到传输所需频谱资源；频谱资源分配模块，用于依次判断根据优先级选取的候选传输路径上的空闲频谱资源是否满足连接请求的频谱资源需求以及频谱灵活光网络传输的频谱一致性和频谱连续性条件，若满足，选择最短路径作为连接请求的传输路径；若不满足，继续判断k条候选路径是否完成，若没完成，则返回工作路径计算模块，若完成，则连接请求建立失败；网络资源信息更新模块，用于更新中央控制器中链路频谱资源状态信息和节点计算资源信息，计算整个网络中连接请求阻塞率。9.根据权利要求8所述的流量疏导的云边计算网络计算资源均衡调度系统，其特征在于：还包括网络资源释放模块和阻塞率计算模块，其中所述网络资源释放模块用于在连接请求成功传输后，对工作路径占用的频谱资源进行资源释放，同时，在连接请求被相应计算节点处理完成后，对处理用户请求的服务器的计算资源进行释放，最后，将连接请求建立的工作路径进行信息清除；所述阻塞率计算模块用于在网络中所有连接请求发送完毕后，计算整体的业务阻塞率，其中未成功建立的连接请求数包含由于源节点或目的节点计算资源不足导致的连接请求阻塞数量与由于传输路径上链路频谱资源不足导致的连接请求阻塞数量。10.根据权利要求8所述的流量疏导的云边计算网络计算资源均衡调度系统，其特征在于：还包括中央控制器模块和判决和预警模块，所述中央控制器模块用于完成对网络进行初始化、连接请求边缘计算服务器选择、传输路径计算、频谱资源分配、计算资源更新、资源释放、网络阻塞率计算的状态监控功能；所述判决和预警模块用于执行各个模块之间的协调功能，以及每个模块是否建立成功的判决与预警功能，完成整个网络拓扑中降低业务阻塞率的目标。

技术总结
本发明涉及一种流量疏导的云边计算网络计算资源均衡调度方法及系统,包括：获取网络拓扑信息，初始化网络参数，生成一组连接请求集合；对于每一个连接请求，判断源区域和目的区域是否有足够计算资源处理连接请求的计算节点；用K条最短路径路算法计算得到从源节点到目的节点之间的K条候选路径，并按优先级进行排列，对连接请求的传输宽带进行整理；依次判断根据优先级选取的候选传输路径上的空闲频谱资源是否满足连接请求的频谱资源需求以及频谱灵活光网络传输的频谱一致性和频谱连续性条件；更新中央控制器中链路频谱资源状态信息和节点计算资源信息，计算整个网络中连接请求阻塞率。本发明有利于降低业务的阻塞率并提高网络频谱资源利用率。提高网络频谱资源利用率。提高网络频谱资源利用率。


技术研发人员：陈伯文 梁瑞鑫 王守翠 刘玲 郑雯雯 高明义 陈虹 邵卫东 沈纲祥
受保护的技术使用者：苏州大学
技术研发日：2021.09.17
技术公布日：2021/12/3