一种资源共享感知的在线任务卸载方法与流程

技术特征：
1.一种资源共享感知的在线任务卸载方法，包括：对站点进行排序，得到站点序列，其中用c表示排序第一的站点；执行以下步骤，直到用户集合中的用户任务已装载或目标站点已遍历：基于实例的用户集合u和目标站点集合v’，通过求解建模的用户分配问题将用户预分配到站点，其中v’表示站点序列中从站点c开始的所有站点的集合，所述用户分配问题的优化目标是满足每位用户的延迟要求，并最大化资源共享的机会；在当前站点c中，对得到的用户集合中的用户任务通过求解建模的服务器装载问题，确定待装载任务的服务器，其中所述服务器装载问题的优化目标是针对预分配给各站点的用户，使用最少的服务器装载其任务，并满足服务器的资源容量限制。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述用户分配问题建模成集合划分问题，对于给定的用户集合被划分成不相交的子集，每个子集被分配到一个站点，并且这些子集的并集等于整个用户集合。3.根据权利要求2所述的方式，其特征在于，将单个实例的用户分配问题定义为：给定一组用户集合u和选择的子集组成u的一种划分，其中是由候选二元组构成的集合，表示为：其中，二元组<v，a>表示站点v和该站点的一个可行集r
v
表示一组用户集合u中所有在站点v上满足延迟要求的用户，v表示一组站点。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，采用以下步骤求解所述单个实例的用户分配问题：步骤s41：对于给定的一个实例的用户集合u和一组站点v，得到二元组集合其中是的一个子集；步骤s42：从集合中选择成本效益最小的二元组，标记为(<v
*
，a
*
>)，作为用户集合u对应站点v的划分块；步骤s43：更新集合以从每个二元组集合中删除已经被分配的用户a*；步骤s44：从集合中移除无效二元组；步骤s45：重复步骤s42至s44，直到所选二元组的并集等于u。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对于二元组将其成本定义为：c(<v，a>)＝c
v
|a|-θ
其中θ是|a|的权重，用于平衡服务器的成本和集合的基数，θ的值影响资源共享的程度。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述服务器装载问题建模为三维装箱问题，并设置用户粒度级别、用户组粒度级别和实例粒度级别进行决策，其中，所述用户粒度级别是将每个用户视为一个物品，所述用户组粒度级别是将一组共享视角的用户视为一个物品，所述实例粒度级别是将同属于一个实例的用户视为一个物品。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，将所述粒度级别决策问题建模成多臂赌博机问题，并使用强化学习中的动作价值进行求解，其中强化学习中的动作用于拟合粒度级别，强化学习的目标设置为动作选择中的最大化预期的总回报，对于所选择一个动作，依次卸载多个实例，并用所选择的动作进行服务器装载，将动作的奖励定义为新启动的服务器数量的负数。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，求解所述服务器装载问题的约束条件包括：s.t.s.t.s.t.s.t.s.t.s.t.s.t.s.t.s.t.s.t.s.t.其中，布尔变量x
uj
表示服务器j是否托管用户u的任务，t
uv
表示将用户u的任务卸载到站点v所产生的网络延迟，用户u的延迟是∑
j∈s
t
uj
x
uj
，τ表示允许的延迟上限，u表示一组用户，s表示一组边缘服务器，布尔变量w
j
表示服务器j是否已启动，布尔变量y
kj
表示服务器j是否托管共享视角用户组k的渲染任务，服务器j上的任务数为∑
k∈k
y
kj
，p
k
表示每台服务器允许的最大任务数，布尔变量z
ij
表示服务器j是否托管实例i∈i，p
i
表示每台服务器允许的最大实例数，k(u)表示用户u所属的共享视角用户组，c
v
表示站点v中每台服务器的成本，向量p＝(p
c
，p
g
，p
m
，p
gm
，p
b
)表示每台服务器的cpu、gpu、内存、gpu内存和带宽容量。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，该程序被处理器执行时实现根据权利要求1至8中任一项所述方法的步骤。10.一种计算机设备，包括存储器和处理器，在所述存储器上存储有能够在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种资源共享感知的在线任务卸载方法。该方法包括：对站点进行排序，得到站点序列；通过求解建模的用户分配问题将用户预分配到站点，所述用户分配问题的优化目标是满足每位用户的延迟要求，并最大化资源共享的机会；对于各站点，对得到的用户集合中的用户任务通过求解建模的服务器装载问题，确定待装载任务的服务器，其中所述服务器装载问题的优化目标是针对预分配给各站点的用户，使用最少的服务器装载其任务，并满足服务器的资源容量限制。利用本发明，可以求解单个应用的多个实例的任务卸载问题，能够使实例中的每位用户的延迟需求都得到满足，并最小化所使用的服务器的成本。的成本。的成本。


技术研发人员：谢瑞桃 方俊鸿 姚俊梅 伍楷舜
受保护的技术使用者：深圳大学
技术研发日：2021.11.26
技术公布日：2022/4/1