一种由调度芯片进行任务迁移的方法及系统与流程

技术特征：
1.一种由调度芯片进行任务迁移的方法，所述方法包括：当第一边缘节点接收到任务处理请求时，由第一边缘节点的调度芯片从所述任务处理请求中提取待处理任务的任务信息和请求方的网络地址，所述任务信息包括：任务标识、任务属性和任务内容；当基于任务属性确定所述待处理任务为非周期性任务时，调度芯片获取第一预定时间长度内第一边缘节点的平均负载率，其中非周期性任务为不是在第一边缘节点的每个运行周期中均执行的任务；当基于平均负载率确定需要将所述任务处理请求所涉及的非周期性任务进行任务迁移时，从第一边缘节点的辅助节点集合内多个辅助边缘节点中选择目标边缘节点；将包括所述第一边缘节点的系统配置信息的虚拟机创建请求发送给所述目标边缘节点，以促使基于所述虚拟机创建请求中的系统配置信息在目标边缘节点中创建与所述第一边缘节点相关联的虚拟机；第一边缘节点的调度芯片将请求方的网络地址和任务标识存储在本地缓存中，将所述任务处理请求中的请求方的网络地址修改为第一边缘节点的网络地址，以生成经过修改的任务处理请求，将经过修改的任务处理请求发送给目标边缘节点，以促使目标边缘节点在所述虚拟机中基于经过修改的任务处理请求进行任务处理；以及当目标边缘节点基于第一边缘节点的网络地址将任务处理结果发送给第一边缘节点时，所述第一边缘节点从任务处理结果中提取任务标识，基于任务标识在本地缓存中查找请求方的网络地址，基于请求方的网络地址将所述任务处理结果发送给请求方。2.根据权利要求1所述的方法，还包括，当请求方希望由第一边缘节点处理所述待处理任务时，基于待处理任务的任务信息、请求方的网络地址和请求方的身份信息生成所述任务处理请求；将所述任务处理请求发送给所述第一边缘节点。3.根据权利要求2所述的方法，在由第一边缘节点的调度芯片从所述任务处理请求中提取待处理任务的任务信息和请求方的网络地址之前，还包括：由第一边缘节点的身份认证芯片从所述任务处理请求中提取请求方的身份信息；基于所述请求方的身份信息，对请求方进行身份认证；当所述请求方的身份认证的结果为身份认证失败时，基于所述请求方的网络地址向所述请求方发送用于指示身份认证失败的响应消息；当所述请求方的身份认证的结果为身份认证成功时，将所述请求方的身份信息从所述任务处理请求中删除。4.根据权利要求3所述的方法，其中，基于所述请求方的身份信息，对请求方进行身份认证，包括：从所述请求方的身份信息中获取所述请求方的标识信息和认证信息项；基于所述请求方的标识信息在第一边缘节点的认证信息库中进行检索，以获取预先存储的与所述请求方的标识信息相对应的认证内容；基于认证内容对认证信息项进行验证，基于验证的结果对请求方进行身份认证。5.根据权利要求4所述的方法，其中，基于认证内容对认证信息项进行验证，基于验证的结果对请求方进行身份认证，包括：
将认证信息项与认证内容中的每个内容项进行比对，当认证信息项与认证内容中的任意内容项相匹配时，确定验证的结果为匹配成功；当验证的结果为匹配成功时，确定对请求方进行身份认证的结果为身份认证成功；当认证信息项与认证内容中的每个内容项均不匹配时，确定验证的结果为匹配失败；当验证结果为匹配失败时，确定对请求方进行身份认证的结果为身份认证失败。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述认证内容包括多个内容项，其中每个内容项包括一种类型的认证信息；其中，将认证信息项与认证内容中的每个内容项进行比对，包括：将认证信息项与认证内容中的每个内容项的认证信息进行比对，当认证信息项与任意内容项的认证信息相同时，确定验证的结果为匹配成功；当认证信息项与所有内容项的认证信息均不相同时，确定验证的结果为匹配失败。7.根据权利要求1所述的方法，所述任务属性用于指示待处理任务为周期性任务或非周期性任务，其中周期性任务为在第一边缘节点的每个运行周期中均执行的任务，非周期性任务为在第一边缘节点的运行周期中随机执行的任务。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述调度芯片获取第一预定时间长度内第一边缘节点的平均负载率，包括：以确定所述待处理任务为非周期性任务的时刻后的预定时刻为起始时刻，或以确定所述待处理任务为非周期性任务的时刻后经过一段时间的时刻为起始时刻；记录所述第一边缘节点在起始时刻开始的第一预定时间长度内每个记录时刻的负载率，所述起始时刻为记录时刻并且所述起始时刻开始的第一预定时间长度期满时的结束时刻为记录时刻；计算从起始时刻开始的第一预定时间长度内所有记录时刻的负载率的平均值，将所述平均值作为第一预定时间长度内第一边缘节点的平均负载率。9.根据权利要求1或8所述的方法，还包括，将平均负载率与迁移负载率阈值进行比较，基于比较的结果确定是否需要将所述任务处理请求所涉及的非周期性任务进行任务迁移。10.根据权利要求9所述的方法，其中基于比较的结果确定是否需要将所述任务处理请求所涉及的非周期性任务进行任务迁移，包括：当平均负载率大于或等于迁移负载率阈值时，确定需要将所述任务处理请求所涉及的非周期性任务进行任务迁移；或者，当平均负载率小于迁移负载率阈值时，确定不需要将所述任务处理请求所涉及的非周期性任务进行任务迁移。11.根据权利要求1所述的方法，其中，从第一边缘节点的辅助节点集合内多个辅助边缘节点中选择目标边缘节点，包括：第一边缘节点向辅助节点集合内的每个辅助边缘节点发送状态查询请求，以促使每个辅助边缘节点在接收到所述状态查询请求后，将各自的运行状态信息发送给所述第一边缘节点；第一边缘节点的调度芯片对来自每个辅助边缘节点的运行状态信息进行解析，以获取每个辅助边缘节点的节点标识和过去的第二预定时间长度内的运行统计数据；
基于所述节点标识从所述第一边缘节点的存储器中获取每个辅助边缘节点的属性数据；基于运行统计数据和属性数据，确定每个辅助边缘节点的状态值；将多个辅助边缘节点中状态值最大的辅助边缘节点选择作为目标边缘节点。12.根据权利要求11所述的方法，其中，基于运行统计数据和属性数据，确定每个辅助边缘节点的状态值，包括：调度芯片基于每个辅助边缘节点的运行统计数据，确定每个辅助边缘节点在过去的第二预定时间长度内的平均负载率；调度芯片基于每个辅助边缘节点的属性数据，确定每个辅助边缘节点的处理器数量；计算每个辅助边缘节点的状态值：个辅助边缘节点的状态值：其中，为第一边缘节点的辅助节点集合内第j个辅助边缘节点的状态值、，j和nnode均为自然数，nnode为第一边缘节点的辅助节点集合内辅助边缘节点的数量并且、为第j个辅助边缘节点在过去的第二预定时间长度内的平均负载率，和为调节系数，、，，为第j个辅助边缘节点的处理器数量。13.根据权利要求11所述的方法，其中，基于运行统计数据和属性数据，确定每个辅助边缘节点的状态值，包括：调度芯片基于每个辅助边缘节点的属性数据，确定每个辅助边缘节点的处理器数量、每个处理器的内核数量以及每个处理器的线程数量；调度芯片基于每个辅助边缘节点的运行统计数据，确定每个辅助边缘节点在过去的第二预定时间长度内的平均负载率、进行任务迁移的次数、以及执行的非周期性任务的数量；其中进行任务迁移的次数为辅助边缘节点作为执行任务的边缘节点，在过去的第二预定时间长度内将自身的非周期性任务迁移到所述执行任务的边缘节点的辅助节点集合内的辅助边缘节点的次数；基于平均负载率和处理器数量，确定每个辅助边缘节点的实际负载率；基于处理器数量以及每个处理器的内核数量，确定每个辅助边缘节点的硬件参数值；基于处理器数量和每个处理器的线程数量确定每个辅助边缘节点的线程总数，获取第二预定时间长度所包括的运行周期的数量，第二预定时间长度所包括的运行周期的数量为整数，基于进行任务迁移的次数、线程总数、运行周期的数量以及执行的非周期性任务的数量，确定每个辅助边缘节点的任务执行度；基于实际负载率、硬件参数值和任务执行度，确定每个辅助边缘节点的状态值。14.根据权利要求12或13所述的方法，其中，每个辅助边缘节点在接收到所述状态查询请求后，对所述状态查询请求进行解析，以获取所述状态查询请求中的时间戳和时间长度值；将所述时间戳为结束时刻并且时间长度为所述时间长度值的过去的一段时间作为所述过去的第二预定时间长度；每个辅助边缘节点确定各自的本地存储器中存储的运行统计数据，并从运行统计数据
中截取过去的第二预定时间长度内的运行统计数据；以及基于节点标识和过去的第二预定时间长度内的运行统计数据生成运行状态信息，将所述运行状态信息发送给第一边缘节点。15.根据权利要求13所述的方法，其中，基于平均负载率和处理器数量，确定每个辅助边缘节点的实际负载率，包括：基于以下公式确定每个辅助边缘节点的实际负载率：当时，时，当时，时，其中，为第j个辅助边缘节点在过去的第二预定时间长度内的实际负载率、为第j个辅助边缘节点在过去的第二预定时间长度内的平均负载率、为第j个辅助边缘节点的处理器数量并且为自然数、，j和nnode均为自然数，nnode为第一边缘节点的辅助节点集合内辅助边缘节点的数量并且 。16.根据权利要求15所述的方法，其中，基于处理器数量以及每个处理器的内核数量，确定每个辅助边缘节点的硬件参数值，包括：基于以下公式确定每个辅助边缘节点的内核总数：其中，为第j个辅助边缘节点的内核总数、p为自然数，， 为第j个辅助边缘节点的第p个处理器的内核数量；确定多个辅助边缘节点的内核总数中的最大值；计算每个辅助边缘节点的硬件参数值：；其中，为第j个辅助边缘节点的硬件参数值，为多个辅助边缘节点的内核总数中的最大值。17.根据权利要求16所述的方法，基于处理器数量和每个处理器的线程数量确定每个辅助边缘节点的线程总数，包括：基于以下公式确定每个辅助边缘节点的线程总数：
其中，为第j个辅助边缘节点的线程总数，为第j个辅助边缘节点的第p个处理器的线程数量。18.根据权利要求17所述的方法，基于进行任务迁移的次数、线程总数、运行周期的数量以及执行的非周期性任务的数量，确定每个辅助边缘节点的任务执行度，包括：基于以下公式确定每个辅助边缘节点的任务执行度：基于以下公式确定每个辅助边缘节点的任务执行度：其中，为第j个辅助边缘节点的任务执行度，为第j个辅助边缘节点在过去的第二预定时间长度内的进行任务迁移的次数，为第nperiod过去的第二预定时间长度所包括的运行周期的数量；为第j个辅助边缘节点在过去的第二预定时间长度内执行的非周期性任务的数量，其中nperiod为自然数，n其中k为运行周期的数量的调节参数并且k>2，w为任务迁移的次数的调节参数并且w>2。19.根据权利要求18所述的方法，其中，基于实际负载率、硬件参数值和任务执行度，确定每个辅助边缘节点的状态值，包括：计算每个辅助边缘节点的状态值：其中，为第j个辅助边缘节点的状态值、为第j个辅助边缘节点在过去的第二预定时间长度内的实际功率值、为第j个辅助边缘节点的硬件参数值、为第j个辅助边缘节点的任务执行度，其中，和为调节系数，，，，。20.根据权利要求1所述的方法，还包括，当目标边缘节点从第一边缘节点接收到包括所述第一边缘节点的系统配置信息的虚拟机创建请求后，从所述虚拟机创建请求中提取所述第一边缘节点的系统配置信息；基于所述第一边缘节点的系统配置信息，创建与所述第一边缘节点相关联的虚拟机。21.根据权利要求1所述的方法，其中，第一边缘节点的调度芯片将请求方的网络地址和任务标识存储在本地缓存中，包括：第一边缘节点的调度芯片基于请求方的网络地址和任务标识生成任务迁移记录；以及将所述任务迁移记录存储在本地缓存中。22.根据权利要求1所述的方法，其中，目标边缘节点在所述虚拟机中基于经过修改的任务处理请求进行任务处理，包括：目标边缘节点在所述虚拟机中对经过修改的任务处理请求进行解析，以获取待处理任务的任务信息和第一边缘节点的网络地址；在所述虚拟机中，基于待处理任务的任务信息处理所述待处理任务，并生成待处理任务的任务处理结果，所述任务处理结果中包括待处理任务的任务标识；以及基于第一边缘节点的网络地址将所述待处理任务的任务处理结果发送给第一边缘节
点。23.根据权利要求22所述的方法，其中在所述虚拟机中，基于待处理任务的任务信息处理所述待处理任务，包括：在所述虚拟机中，基于待处理任务的任务信息中的任务内容执行所述待处理任务。24.一种由调度芯片进行任务迁移的系统，所述系统包括：提取装置，用于当第一边缘节点接收到任务处理请求时，由第一边缘节点的调度芯片从所述任务处理请求中提取待处理任务的任务信息和请求方的网络地址，所述任务信息包括：任务标识、任务属性和任务内容；获取装置，用于当基于任务属性确定所述待处理任务为非周期性任务时，调度芯片获取第一预定时间长度内第一边缘节点的平均负载率，其中非周期性任务为不是在第一边缘节点的每个运行周期中均执行的任务；选择装置，用于当基于平均负载率确定需要将所述任务处理请求所涉及的非周期性任务进行任务迁移时，从第一边缘节点的辅助节点集合内多个辅助边缘节点中选择目标边缘节点；创建装置，用于将包括所述第一边缘节点的系统配置信息的虚拟机创建请求发送给所述目标边缘节点，以促使基于所述虚拟机创建请求中的系统配置信息在目标边缘节点中创建与所述第一边缘节点相关联的虚拟机；通信装置，用于第一边缘节点的调度芯片将请求方的网络地址和任务标识存储在本地缓存中，将所述任务处理请求中的请求方的网络地址修改为第一边缘节点的网络地址，以生成经过修改的任务处理请求，将经过修改的任务处理请求发送给目标边缘节点，以促使目标边缘节点在所述虚拟机中基于经过修改的任务处理请求进行任务处理；以及当目标边缘节点基于第一边缘节点的网络地址将任务处理结果发送给第一边缘节点时，所述第一边缘节点从任务处理结果中提取任务标识，基于任务标识在本地缓存中查找请求方的网络地址，基于请求方的网络地址将所述任务处理结果发送给请求方。25.一种由调度芯片进行任务迁移的系统，包括：处理器；用于存储所述处理器可执行指令的存储器；所述处理器，用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述指令以实现权利要求1-23中任一项所述的方法。

技术总结
本发明公开了一种由调度芯片进行任务迁移的方法及系统，涉及芯片应用技术，其中方法包括：当确定第一边缘节点接收的任务处理请求涉及非周期性任务时，获取第一边缘节点的平均负载率并且当基于平均负载率确定需要进行任务迁移时，从第一边缘节点的辅助节点集合内多个辅助边缘节点中选择目标边缘节点；在目标边缘节点中创建与所述第一边缘节点相关联的虚拟机；第一边缘节点的调度芯片将经过修改的任务处理请求发送给目标边缘节点，以促使目标边缘节点在所述虚拟机中基于经过修改的任务处理请求进行任务处理；以及第一边缘节点基于请求方的网络地址将所述任务处理结果发送给请求方。求方。求方。


技术研发人员：王嘉诚 张少仲 张栩
受保护的技术使用者：中诚华隆计算机技术有限公司
技术研发日：2022.10.11
技术公布日：2022/11/8