[发明专利]一种车联网边缘计算的负载均衡方法

权利要求书

1.一种车联网边缘计算的负载均衡方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

1)初始化各个MEC服务器，包括服务器性能参数设置和指标权值设置；

2)各MEC服务器按周期T，更新指标权值，计算服务器性能及负载率，判断服务器负载状态并将相关信息上传至调度中心；

3)调度中心接收各个MEC服务器上传的信息，并对这些信息进行存表、更新操作；

4)若调度中心接收到服务器的任务迁移请求，对服务器进行分类，筛选出可接收迁移任务的服务器，并计算各个服务器的转移概率；

5)调度中心根据转移概率安排任务迁移，eNodeB接收调度中心调度安排，将任务通过X2口传输至目标eNodeB，任务计算完成后，将计算结果进行回传；

6)重复步骤4)～5)；等待下一个周期，从步骤2)开始；

所述步骤2)中具体为：

(2a)：负载率由如下公式(1)计算：

公式(1)中表示服务器i的负载率，分别表示服务器i的CPU处理速率、磁盘I/O速率、内存利用率、带宽占用率，α_param表示对应指标所占权重，其中α_param满足如下条件：

α_cpu+α_i/o+α_mem+α_band＝1 (2)

(2b)：指标权值更新方法如下：

计算当前负载指标均值：

当时，说明服务器当前负载状态对该负载指标的依赖性加强，提高该指标对应权重；当时，说明服务器当前负载状态对该负载指标的依赖性降低，降低该指标对应权重；为更新权重，引入一个权重修正变量ε，由如下计算：

更新权重为：

考虑四种负载指标，即CPU处理速率、磁盘I/O速率、内存利用率、带宽占用率，则有：

结合公式(2)、(3)、(4)、(5)、(6)得到负载指标的新权值为：

所述步骤4)中，服务器分类方法为：

根据公式(1)求出服务器i的负载率，考虑设置高负载率的阀值与低负载率的阀值和的值根据服务器实际情况设置；

设Status_i表示服务器i的负载状态：

当时，Status_i＝2说明服务器已处于高负载的情况，此时若有计算任务接入，应将计算任务转移至其他低负载的服务器上；当时，Status_i＝1说明当前服务器是正常负载的状态，此时可考虑接收转移的任务；当时，Status_i＝0说明当前服务器是低负载的状态，此时可优先考虑接收转移的计算任务；

所述步骤5)中，任务转移概率及转移方法如下：

当服务器处于高负载状态时，服务器将发起任务转移请求，调度中心接收请求后会将该服务器排队中的任务转移至低负载状态的服务器上；

设LB_centre＝{LB₁，LB₂，...，LB_n}为调度中心接收到的服务器负载率集合，表示集群平均负载率，由如下计算：

设σ_LB为集群负载率的标准差，有如下计算：

假设将要分配的任务数为n，集群的服务器数为m，设P_ij表示任务i分配到服务器j上的概率：

上式中：set表示服务器集群中满足的服务器集合；

每当有任务需要进行迁移时，调度中心都会对比各个服务器负载状态，计算迁移概率，然后用轮盘赌注法决定任务迁移到哪个服务器上，概率值即是赌盘的扇区，概率值越大，扇区越大，被选中的几率越大。