[发明专利]一种面向服务的算力网络系统、工作方法及存储介质

说明书

本发明公开一种面向服务的算力网络系统、工作方法及存储介质,所述算力网络系统包括算力服务感知模块、网络服务感知模块、服务查询处理器、策略及选择决策器、算力服务调度器、网络转发控制模块和网络路由转发设备；所述工作方法包括以下步骤：S1：算力服务信息感知机制；S2：网络服务信息感知机制、S3：算力服务分发调度。本发明算力网络系统将分散的边缘计算节点连接成网，可以充分利用分布式边缘节点的计算资源，提升边缘计算节点的计算资源利用率；通过对网络状态和边缘计算节点算力的感知，可以将计算任务通过最优的网络路径分发至最优的边缘计算节点，从而实现边缘计算网络的性能最优化，提升了计算任务的分发效率。

技术领域

本发明涉及一种算力网络系统，具体是一种面向服务的算力网络系统、工作方法及存储介质。

背景技术

随着5G和移动互联网技术的不断发展，AR/VR、车联网、超高清视频等新业务新应用不断出现，这些新业务新应用不仅需要更多的网络带宽资源，还需要更多计算资源来保证新业务新应用的正常运行以及用户体验。这些新挑战驱动了边缘计算的发展，边缘计算是一种在网络边缘部署计算和存储资源，就近为用户提供云计算服务环境和能力的新型网络范式，可以极大地降低用户接入网络内容和计算服务的时延，对提升网络性能、改善用户体验具有重要意义。

节点之间缺乏协同，计算资源利用率低。一方面，单一的边缘计算节点资源受限，难以有效快速处理计算任务，特别是对于一些计算密集型的任务，可能导致边缘计算节点负载重、计算任务处理时间长的问题；另一方面，虽然计算资源呈现出泛在部署的趋势，但是边缘计算节点之间，以及边缘计算节点与云计算节点之间缺乏有效协同机制，计算任务的分配与调度机制尚不完善，造成计算资源利用率低。

然而，边缘计算节点部署的计算资源通常是有限的，对于大量的计算密集型任务通常难以应对；而将计算任务迁移至云计算节点，则又会导致时延过大的问题。另一方面，边缘计算节点的计算资源也没有得到高效的利用，例如有的边缘计算节点的计算负载很重，有的却很空闲。针对单一边缘计算节点资源有限，以及边缘计算节点之间缺乏感知协作导致计算资源利用率低的问题，现有技术提出了将散布在网络边缘的计算节点连通起来，形成一张计算资源协作共享的网络，以提高边缘计算节点的计算资源利用率。

计算优先网络(Compute First Networking，简称CFN)，通过将计算资源状况和网络状况作为路由信息发布到网络，并基于虚拟的服务ID将计算任务报文路由到最合适的计算节点，可以达到计算资源利用率最优的目的。其中，CFN是通过扩展BGP、IGP路径属性实现对算力服务状态信息的扩散的，是一种Underlay的网络方式。

CFN协议继承了传统标签转发协议的设计思路，承载在IP网络之上，在相邻的支持CFN协议的路由器之间建立会话，并借助路由协议将获取的计算资源信息发布给相邻的CFN路由器，实现计算资源信息的全网扩散。同时，CFN路由器根据不同的服务构建服务路由信息表，引导业务报文以服务ID为目的地址进行转发，从而以服务的方式实现分散计算资源的利用；算力状态信息在网络层协议中扩展实现，扩展路由协议集成算力信息后，过于臃肿，控制平面的信息同步频繁，路由收敛慢；同时，由于是Underlay的网络方式，CFN协议关于汇聚、IGP与BGP之间的交互以及AS之间的交互机制还不成熟。

考虑到当前算力网络的架构体系还不完善，计算与网络缺乏协同，进而导致算力的分发调度性能存在较大瓶颈，本发明设计了一种面向服务的算力网络系统以及核心模块装置，以提升算力网络的调度分发能力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种面向服务的算力网络系统、工作方法及存储介质,将分散的边缘计算节点连接成网，可以充分利用分布式边缘节点的计算资源，提升边缘计算节点的计算资源利用率；通过对网络状态和边缘计算节点算力的感知，可以将计算任务通过最优的网络路径分发至最优的边缘计算节点，从而实现边缘计算网络的性能最优化，提升了计算任务的分发效率；计算任务实现确定性分发，边缘计算节点之间的网络采用DetNet技术和SR技术，实现计算任务低时延的分发和路径确定性分发，保障计算任务的时延要求。