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专利号: 2021102317660
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种面向移动边缘计算的虚拟机部署方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:步骤1:构建移动边缘计算环境;

步骤2:定义边缘计算环境中每一个边缘服务器的能源消耗模型Ps,Ps=Pidle+(Pmax‑Pidle)*u其中,Pidle是空闲状态下边缘服务器消耗的功率,Pmax是边缘服务器在满载状态下消耗的功率,u是边缘服务器的CPU利用率,u∈[0,1];

步骤3:定义虚拟机集合VM和边缘服务器队列S,VM={vm1,vm2,vm3,...vmm},S={S1,S2,...Sn},其中,m和n为大于0的整数;

步骤4:以引入二阶震荡因子的蝙蝠模型进行虚拟机部署,将m个虚拟机部署至n个边缘服务器,包括以下步骤:步骤4.1:参数初始化,令蝙蝠搜索空间为D维,fi=fmin+(fmax‑fmin)×β

其中,i为第i个种群,j为第j个任务,fi为适应度函数,fmin和fmax分别为频率的最大值和最小值,β为服从均匀分布的随机向量,β∈[0,1], 和 分别为t+1时刻更新后和t时*刻更新前的蝙蝠的速度,X为当前的全局最优位置;

设定改进后的蝙蝠位置更新公式,

其中, 和 分别为t+l时刻更新后和t时刻更新前的蝙蝠的位置,τ为扰动幅度,σ为随机数,τ∈(0,0.1],σ∈[‑1,1];

步骤4.2:产生新的方案,得到新的解xnew,t

xnew=xold+rand1×A

t

其中,xold为上一个解,randl为‑1至1间的随机数,A是所有蝙蝠在这个时间步长内的平均响度;

步骤4.3:更新响度和脉冲发射率,产生一个[0,1]上的随机数rand2,若rand2小于响度Ai且新适应度fnew小于上一时刻的适应度值fi,则更新:fi=fnew

其中,α为响度更新系数,α∈(0,1), 和 分别为t+1时刻更新后和t时刻更新前的脉冲发射的概率,γ为调节系数,γ∈(0,1);

步骤4.4:对所有个体适应值进行排序,找出最佳解;

*

步骤4.5:若最佳解未过载,则更新X的值,否则使用订单转移机制进行本地搜索;若迭代次数为最大迭代次数,则输出全局最优值,否则,迭代次数加1,返回步骤4.2;

步骤5:得到虚拟机部署的历史数据,训练改进的LSTM学习模型,改进的LSTM学习模型包括基础LSTM网络,配合所述网络设置sigmoid输入门、遗忘门和输出门,包括以下步骤:步骤5.1:构建改进的LSTM学习模型;

步骤5.2:获取虚拟机部署的历史数据,以自适应收敛函数对LSTM学习模型进行训练,其中,flag为用于计数的临时变量,当flag不等于0时,flag加1、进行下一轮训练,当flag累加到10时,令flag为0;k为训练中的当前迭代次数, 为k次迭代的损失函数的平均值,lossbefore是之前的损失函数的平均值,losscur为当前迭代的损失函数的平均值,损失函数为pi是预测值,ri是实际值,z是实验的批量大小,i为训练批量的序号;gard满足预设条件则进行步骤5.3;

步骤5.3:使用训练好的学习模型进行虚拟机的部署。

2.根据权利要求1所述的一种面向移动边缘计算的虚拟机部署方法,其特征在于:所述移动边缘计算环境包括顺次配合设置的终端层、边缘层和云数据层;

所述终端层分布设置若干移动设备;

配合所述移动设备的边缘层分布设有基站和边缘服务器;

配合所述边缘服务器的所述云数据层包括服务器和存储设备。

3.根据权利要求1所述的一种面向移动边缘计算的虚拟机部署方法,其特征在于:所述步骤3中,任意两个边缘服务器的计算能力不相同。

4.根据权利要求1所述的一种面向移动边缘计算的虚拟机部署方法,其特征在于:τ=

0.1。

5.根据权利要求1所述的一种面向移动边缘计算的虚拟机部署方法,其特征在于:所述步骤4.5中,订单转移机制包括有序交换操作和迁移操作。