雲端融合計算環境下QoS敏感的任務調度機制研究

《雲端融合計算環境下QoS敏感的任務調度機制研究》是依託福建師範大學，由林立擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：雲端融合計算環境下QoS敏感的任務調度機制研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：林立
• 依託單位：福建師範大學

項目摘要

雲計算和移動計算是當前的兩大技術趨勢。一方面是雲計算強大的計算和存儲能力，另一方面是智慧型移動設備無處不在的計算特性，結合雲端/終端計算的雲端融合計算正成為工業界和學術界廣泛關注的焦點。雲端融合計算環境是包含雲端，終端以及兩者連線網路的複雜環境，在雲端和終端之間進行任務遷移具有很大的不確定性。當前的雲端融合系統缺乏任務遷移執行時的QoS保證，對於不同移動應用程式無法進行程式特徵識別的自適應調度。因此，本項目研究雲端融合計算環境下應用程式特徵自識別的QoS敏感的任務調度機制。具體而言，研究QoS目標度量和應用程式特徵描述策略以及策略的規則表達，並基於這種規則表達進行任務劃分和最佳化，實現運行時資源感知的自適應任務調度機制。該機制的引入將有助於解決雲端融合中執行性能保證和任務調度的關鍵問題，使雲端融合更好的套用於實際。

結題摘要

雲端融合是一種移動計算和雲計算融合的計算范型，它實現了移動設備向雲數據中心的計算遷移，近年來得到學術界和工業界的廣泛關注。項目組圍繞雲端融合計算中的三大挑戰開展研究工作：雲端融合套用的任務劃分，應用程式特徵感知的任務調度，雲端融合典型套用的任務調度。同時，由於雲端融合自身延遲較大的缺陷，項目組引入邊緣計算的理念，形成一種端——邊——雲的架構來實現套用的計算遷移以克服端雲兩層架構的延遲問題。 項目組在三年來取得的重要成果包括：（1）實現一種基於應用程式代碼數據流分析的任務自動劃分機制和基於任務資源歷史使用情況的資源預測機制。（2）設計了一種基於端——邊——雲三層架構的雲端融合任務調度框架，保證應用程式的QoS。（3）提出了一種應用程式特徵感知的跨多邊緣節點的任務調度機制，實現邊緣雲中各邊緣節點的負載均衡以及保證不同特徵套用的用戶體驗。（4）實現了一種易編程、可配置、易部署的雲端融合編程框架以及整合相關機制的任務調度系統。（5）針對雲端融合典型套用——雲遊戲，實現了一種基於邊緣節點的新式的圖形流計算遷移的雲遊戲系統。（6）設計和完善了雲端融合任務劃分和調度中的安全和隱私機制，保證計算遷移中的數據完整性和安全性。（7）設計和實現了雲端融合計算中的數據快取和遷移機制，提升計算遷移的資源供給效率和回響延遲。 項目組堅持理論研究的同時，立足實際系統的落地。在三年執行期內，共發表SCI/EI檢索的學術論文10篇（包含SCI 2區以上論文3篇），申請國家發明專利2項，取得軟體著作權3項，在國際會議上做口頭報告3次。同時項目組在開源網站公布實際的系統代碼，並且相關成果已成為國家重要科技項目的重點組成部分。 項目組相信關於雲端融合的理論成果能夠為該領域的研究提供十分重要的理論支撐；而實際系統能夠服務於該領域的廣大科研人員，並為工業界提供有益的參考。