[发明专利]一种边缘计算环境下的虚拟机动态迁移方法

说明书

本发明提供了一种边缘计算环境下的虚拟机动态迁移方法。该方法包括如下步骤：首先确定场景大小以及要迁移的服务，其次选择可以接收该服务的移动边缘计算(Mobile EdgeComputing,MEC)服务器，然后计算在各服务器下的传输和计算消耗以及迁移时延，并对这些计算结果进行比较，选择迁移成本最小的MEC服务器。本发明利用靠近用户的MEC服务器进行服务迁移，可以减少通信造成的延迟，缩短服务迁移时间，并且在做出迁移决策时采用了概率预测的方式，可以提高迁移的精度和迁移后服务的可用率。

技术领域

本发明涉及虚拟机迁移技术领域，具体地说是一种边缘计算环境下的虚拟机动态迁移方法。

背景技术

随着移动设备(Mobile Devices,MD)数量的爆炸式增长以及随之产成的大量数据，云计算已经不能很好的在时间延迟和能源效率方面满足用户的要求。因此，边缘计算作为克服上述挑战的补充计算范式而获得了巨大的发展。其中，作为互联网和通信技术(ICT)相融合的产物，移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)已经成为下一代移动网络的一项关键技术，使移动设备可以将其计算任务分散到位于无线电接入网络“边缘”的服务器上，并在降低核心网络拥塞的同时创造了更多实用价值，例如更低的延迟、位置感知、网络上下文信息等。

由于边缘服务器覆盖范围有限和用户的随机移动性，因此将云服务器的计算能力下沉到边缘处时将带来新的挑战，比如当用户正在接受连续服务期间，可能漫游于由不同边缘服务器服务的无线区域。为了保证用户对服务性能的满意度，需要考虑动态服务迁移。

发明内容

本发明的目的就是提供一种边缘计算环境下的虚拟机动态迁移方法，该方法可以减少通信造成的延迟，缩短服务迁移时间，并且在做出迁移决策时采用了概率预测的方式，可以提高迁移的精度和迁移后服务的可用率。

本发明是这样实现的：一种边缘计算环境下的虚拟机动态迁移方法，包括以下步骤：

a、确定场景大小；

设有N个按索引排列的MEC服务器，每个服务器直接与一个或多个基站(Base Station,BS)关联，所有MEC服务器都可以通过有线通道相互通信；

将实际的物理时间划分为连续的时间间隙，用t表示，t＝1,2,3,……，一个时间间隙假设为τ秒；

移动边缘网络的状态用N×N的矩阵表示，矩阵中的第(i,j)个元素(G)i,j∈[0,η_max)(η_max是最大信道容量)表示在第i个和第j个MEC服务器之间是否有直接的连接，若(G)i,j＝0则表示没有直接的连接；

b、选择要迁移的服务；

产生迁移的服务主要有两种：

b-1、用户由于本身资源不够提出迁移请求；

b-2、由于用户的移动造成设备离开原基站的服务范围而进入其他基站的服务范围；

c、选择MEC服务器；

由于各MEC服务器之间可以相互通信，因此传输链上的任何MEC服务器均可能成为当前迁移服务的最优选择，因此，需要对传输链上的所有MEC服务器依次对比计算。

根据迁移策略π(t)预测移动设备任意时隙t所可能移动到的位置，并找出移动设备从当前位置到移动后的位置这一移动过程中所经区域所对应的MEC服务器(即传输链上的所有MEC服务器)。

d、计算迁移成本；

d-1、计算通信时延；