[00105269]边缘计算动态资源管理与任务迁移机制

该项目为中国博士后科学基金资助面上项目（项目编号：2019M650589）。

该项目完成了边缘计算动态资源管理理与任务迁移机制研究，通过对单边缘节点系统中多动态业务触发的资源管理方法、单边缘节点系统中面向多用户的动态任务接入方法、多边缘节点系统中动态任务迁移方法等深入研究，提高云协同的边缘计算系统的资源利用效率并均衡边缘节点的负载，从而降低资源开销并保证差异化服务质量，实现业务与资源的弹性匹配。主要研究成果如下：

1. 提出了一种面向时变移动业务的高效资源管理方案：针对移动业务的时变特性，考虑不同的云定价机制和移动应用不同的服务质量需求，研究最优的边缘主机资源容量以及最优的云租赁策略。将云协同的移动边缘计算系统中的资源管理问题建模成为优化问题，由于移动业务的时变性，此优化问题具有分段凸优化特性。针对租赁单类型云实例和混合型云实例的情况，通过解决不同的分段凸优化问题设计了最优的资源管理算法。通过比较基于不同云租赁策略的最优资源管理算法的性能，确定不同应用场景下最优的边缘主机资源容量和最优的云租赁策略。

2. 设计了一种边缘计算中的合作服务缓存与任务调度机制：边缘计算通过将云的功能延伸到网路边缘能够有效地降低服务响应时间和核心网络流量。通过配备存储和计算容量，边缘节点能够缓存资源密集、时延敏感的移动应用的服务，并处理相应的计算任务，而无需将计算任务外包到远端云。然而，由于边缘节点存储和计算容量的不一致性，导致难以同时充分利用存储和计算资源。考虑用户空间位置的移动性，结合不同边缘节点在计算、通信和存储资源容量上的局限性，优化服务放置策略并在边缘节点间以及边-云之间进行有效地计算任务调度。考虑边缘节点之间的合作，解决边缘计算中的合作服务缓存和任务调度问题。该项目整合计算、通信和存储资源，通过动态调整服务放置策略和计算任务调度机制，从空间维度上实现业务与资源的弹性匹配。