计算机研究与发展2023,Vol.60Issue(12) :2770-2782.DOI:10.7544/issn1000-1239.202220779

一种联合时延和能耗的依赖性任务卸载方法

A Dependent Task Offloading Method for Joint Time Delay and Energy Consumption

张俊娜 鲍想 陈家伟 赵晓焱 袁培燕 王尚广
计算机研究与发展2023,Vol.60Issue(12) :2770-2782.DOI:10.7544/issn1000-1239.202220779

一种联合时延和能耗的依赖性任务卸载方法

A Dependent Task Offloading Method for Joint Time Delay and Energy Consumption

张俊娜 1鲍想 2陈家伟 2赵晓焱 2袁培燕 2王尚广3
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作者信息

  • 1. 河南师范大学计算机与信息工程学院 河南新乡 453007;智慧商务与物联网技术河南省工程实验室(河南师范大学) 河南新乡 453007
  • 2. 河南师范大学计算机与信息工程学院 河南新乡 453007
  • 3. 网络与交换技术国家重点实验室(北京邮电大学) 北京 100876
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摘要

边缘计算通过在靠近用户的网络边缘侧部署计算和存储资源,使用户可将高延迟、高耗能应用程序卸载到网络边缘侧执行,从而降低应用延迟和本地能耗.已有的卸载研究通常假设卸载的任务之间相互独立,且边缘服务器缓存有执行任务所需的所有服务.然而,在真实场景中,任务之间往往存在依赖关系,且边缘服务器因其有限的存储资源只能缓存有限的服务.为此,提出一种在边缘服务器计算资源和服务缓存有限的约束下,权衡时延和能耗(即成本)的依赖性任务卸载方法.首先,松弛研究问题中的约束将其转换为凸优化问题;采用凸优化工具求最优解,并用解计算卸载任务的优先级.然后,按照优先级将任务卸载到成本最小的边缘服务器,若多个依赖任务卸载到不同的边缘服务器,为了使总成本最小,则采用改进粒子群算法求解边缘服务器的最佳传输功率.最后,为了验证所提方法的有效性,基于真实数据集进行了充分的实验.实验结果表明,所提方法与其他方法相比能够降低总成本8%~23%.

关键词

边缘计算/任务卸载/依赖性任务/服务缓存/改进粒子群优化

Key words

edge computing/task offloading/task dependency/service cache/improved particle swarm optimization

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基金项目

国家自然科学基金(61902112)

国家自然科学基金(62072159)

河南省科技攻关项目(222102210011)

出版年

2023
计算机研究与发展
中国科学院计算技术研究所 中国计算机学会

计算机研究与发展

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:2.649
ISSN:1000-1239
参考文献量5
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