基于ICN网络的服务迁移与调用的研究
这是一篇关于内容中心网络,服务迁移,边缘计算,CCNx,OSGi的论文, 主要内容为当今的互联网是基于TCP/IP的网络,终端之间通过IP地址进行通信,然而这种基于host-to-host的网络架构越来越难承受流量增长所带来的压力,因此需要一个新的架构改变当前互联网。信息中心网络(Information-Centric Networking, ICN)的出现解决了当前网络遇到的流量暴增问题。目前的ICN网络很好的解决了数据密集型内容的传输和共享问题,然而在互联网中还有大量动态型复杂交互应用,需要使用用户数据或者与后台数据库交互来动态生成个性化内容。现有的ICN设计仅仅缓存数据,而对数据的处理仍然需要到远端的服务器上进行,因此,如果仍采用应用层集中提供动态服务的模式,则网内缓存的内容得不到有效的利用,无法发挥ICN网络的优势。其实目前很多相对复杂的动态服务基本上是由静态内容、无状态的计算服务、有状态的计算服务和业务数据这四部分经过一定的逻辑聚合而成。在新型的信息中心网络环境下,将网络和应用服务器统一看作一个服务池,通过将复杂服务进行分解,从而能够支持静态内容和无状态的计算服务在网络中可以按需迁移和动态聚合,形成在网络边缘可动态部署的、支持服务按需迁移和动态聚合的全新分布式服务提供体系。内容中心网络(Content-Centric Networking, CCN)是 ICN 网络概念下具体实现的一个未来网络原型,本文基于CCN网络的特点提出了新型的网络服务提供模式,新模式能够充分的利用内容中心网络中的内容迁移到网络中的这一优势,在现有的内容中心网络上添加边缘代理服务器,让无状态的轻量级服务按需在网络中迁移,使得轻量级服务可以就近的处理,不用转发到服务器,实现CCN网络上的“边缘计算”。本文在CCNx (一种CCN网络原型系统)的基础上开发了服务迁移调用系统,以及示例的服务。系统在命名空间规则上添加了一些扩展,允许CCN网络通过名字进行服务调用,同时能够兼容原有普通的CCN网络请求。系统采用OSGi框架实现,把服务封装为Bundle的jar包,并对Bundle包的元数据文件做了一些扩展,通过导出的包对外提供服务接口。系统实现服务动态迁移的机制,收到用户请求时按需将服务迁移到边缘节点,并能从附近获取内容,实现了分布式的服务提供的新体系。本文还通过实验结果分析了服务迁移的优点以及不足。实验结果表明,服务迁移到网络边缘调用时相对远程服务器调用时,用户调用服务的响应时间能够提升30%左右。
边缘计算中服务链迁移系统设计与实现
这是一篇关于服务迁移,服务链,吉布斯采样的论文, 主要内容为移动边缘计算通过将计算存储资源下沉到距离用户更近的位置,提供了可靠性更高、延迟更低的服务,同时,在容器技术的驱动下,链式微服务成为一种新兴的服务架构,即将服务更细粒度的拆分和组合,使得运营商可以为用户提供多种组合服务,这使得服务链与迁移相结合成为一种发展趋势。但服务链迁移面对着很多挑战。首先边缘服务器拥有一定的覆盖范围,用户移动将导致服务质量下降甚至中断,所以需要服务迁移技术来保证服务的连续性。其次服务链迁移可能会涉及多次迁移过程,而稍前微服务的边缘云选择会影响后续微服务边缘云选择。再者,由于服务链的单次迁移涉及当前节点及后序微服务的迁移,数据量的增大将导致宕机时间更长。所以需要合适的服务链迁移方案来解决以上问题。本文针对服务链方式多次迁移影响运行时延的问题,研究单用户场景下服务链边缘云选择问题模型,提出改进型吉布斯采样的边缘云选择策略。在边缘云选择后,本文针对当前运行服务和后续未运行服务的迁移问题,进一步提出云边端协同的服务链迁移策略。经过实验证明,以上两种策略可以有效减少服务链迁移宕机时间,降低服务链运行总时延。本文首先介绍了边缘计算服务迁移的研究背景和相关技术,然后介绍了提出的边缘云选择策略和服务链迁移策略,并分别对两种策略进行仿真实验。接着本文对服务链迁移系统进行需求分析,随后进行概要设计、详细设计与最终实现。最后,通过测试验证了本系统满足了设计要求,验证了提出的策略。
边缘计算服务迁移系统设计与实现
这是一篇关于边缘计算,服务迁移,分层系统,链式计算,微服务架构的论文, 主要内容为随着以物联网(IoT)为代表的新一代信息技术的迅猛发展,网络流量的迅速增长带来了对数据中心传输时延的更高要求,为了应对对应的海量数据流量压力、去除数据瓶颈,边缘计算使得网络机构支撑时延敏感业务与超量计算业务成为可能。但计算架构的改变也为服务的提供带来了新的技术难点:边缘服务器具有一定的服务覆盖范围,移动终端的移动性会导致服务质量的下降甚至服务的中断,为了保证用户移动时的服务连续性,降低服务迁移的时延并实现服务跟随,使如车联网自动驾驶、用户AR/VR设备的网络性能符合服务连续性要求,需要一种合适的边缘网络架构和成熟的服务迁移解决方案。针对以上问题,本文对服务迁移系统的主要研究和设计有:(一)提出并实现了服务分层架构和链式迁移模式,并设计用户服务代理来研究服务如何保存其自身运行时状态并在目的节点进行数据传输和恢复。系统性地通过网络带宽、链路控制软件设置服务迁移的复杂环境并通过压测工具集中访问,以此研究服务迁移的时延、控制面影响和服务质量等参数,对于实现低时延服务迁移成果显著;(二)提出并实现了边缘系统的三层架构,解决了多节点之间服务如何进行相互发现、通信,在定位用户服务所在位置后实现服务迁移的问题。同时提出服务令牌模式和迁移许可算法的服务迁移方案,成功解决了迁移过程中如时延瓶颈、服务紊乱和乒乓迁移等问题;(三)提供微服务思想的边缘系统架构和服务迁移方案,聚焦并解决了微服务模块化、控制面灵活部署等问题,使用Spring Clouds等微服务技术对服务链进行监控和灵活维护,完整展示了可控的服务支持、部署和迁移在边缘网络下的表现。在相应的系统开发工作上,首先分别实现了三个功能性子系统:负责用户接入与服务支持的用户子系统、负责管控迁移与提供核心服务的迁移子系统和负责跟踪服务链与计划任务下发的消息子系统。其次注册中心和配置中心也通过集成的方式提供给所有接入的边缘节点使用,系统按照微服务的组织形式和接口约定实现了远程服务调用、接口缓存/本地热备/数据落表的三级数据持久化支持以及异步消息的传递,能够完整地实现所需要的服务迁移功能。然后在四台服务器上完整搭建了实验所需要的用户侧及服务中心侧软硬件环境,并运行系统的对应服务。最后使用服务压力测试、Mini-net等工具构建合适的网络链路状态并设置多组带宽测试所关注的迁移时延和系统性能。综上所述,本文针对复杂的边缘计算环境进行了抽象,并设计、实现了包含完整功能和迁移算法以应对多种情况的服务迁移系统。之后通过构建对应的模拟环境实验了不同的服务迁移过程,进一步优化了系统运行性能并显著降低了迁移时延,实现了一种高可用、高性能的服务迁移架构,以提供一种符合新型网络架构特点的解决方案。
边缘计算中服务链迁移系统设计与实现
这是一篇关于服务迁移,服务链,吉布斯采样的论文, 主要内容为移动边缘计算通过将计算存储资源下沉到距离用户更近的位置,提供了可靠性更高、延迟更低的服务,同时,在容器技术的驱动下,链式微服务成为一种新兴的服务架构,即将服务更细粒度的拆分和组合,使得运营商可以为用户提供多种组合服务,这使得服务链与迁移相结合成为一种发展趋势。但服务链迁移面对着很多挑战。首先边缘服务器拥有一定的覆盖范围,用户移动将导致服务质量下降甚至中断,所以需要服务迁移技术来保证服务的连续性。其次服务链迁移可能会涉及多次迁移过程,而稍前微服务的边缘云选择会影响后续微服务边缘云选择。再者,由于服务链的单次迁移涉及当前节点及后序微服务的迁移,数据量的增大将导致宕机时间更长。所以需要合适的服务链迁移方案来解决以上问题。本文针对服务链方式多次迁移影响运行时延的问题,研究单用户场景下服务链边缘云选择问题模型,提出改进型吉布斯采样的边缘云选择策略。在边缘云选择后,本文针对当前运行服务和后续未运行服务的迁移问题,进一步提出云边端协同的服务链迁移策略。经过实验证明,以上两种策略可以有效减少服务链迁移宕机时间,降低服务链运行总时延。本文首先介绍了边缘计算服务迁移的研究背景和相关技术,然后介绍了提出的边缘云选择策略和服务链迁移策略,并分别对两种策略进行仿真实验。接着本文对服务链迁移系统进行需求分析,随后进行概要设计、详细设计与最终实现。最后,通过测试验证了本系统满足了设计要求,验证了提出的策略。
边缘计算中服务链迁移系统设计与实现
这是一篇关于服务迁移,服务链,吉布斯采样的论文, 主要内容为移动边缘计算通过将计算存储资源下沉到距离用户更近的位置,提供了可靠性更高、延迟更低的服务,同时,在容器技术的驱动下,链式微服务成为一种新兴的服务架构,即将服务更细粒度的拆分和组合,使得运营商可以为用户提供多种组合服务,这使得服务链与迁移相结合成为一种发展趋势。但服务链迁移面对着很多挑战。首先边缘服务器拥有一定的覆盖范围,用户移动将导致服务质量下降甚至中断,所以需要服务迁移技术来保证服务的连续性。其次服务链迁移可能会涉及多次迁移过程,而稍前微服务的边缘云选择会影响后续微服务边缘云选择。再者,由于服务链的单次迁移涉及当前节点及后序微服务的迁移,数据量的增大将导致宕机时间更长。所以需要合适的服务链迁移方案来解决以上问题。本文针对服务链方式多次迁移影响运行时延的问题,研究单用户场景下服务链边缘云选择问题模型,提出改进型吉布斯采样的边缘云选择策略。在边缘云选择后,本文针对当前运行服务和后续未运行服务的迁移问题,进一步提出云边端协同的服务链迁移策略。经过实验证明,以上两种策略可以有效减少服务链迁移宕机时间,降低服务链运行总时延。本文首先介绍了边缘计算服务迁移的研究背景和相关技术,然后介绍了提出的边缘云选择策略和服务链迁移策略,并分别对两种策略进行仿真实验。接着本文对服务链迁移系统进行需求分析,随后进行概要设计、详细设计与最终实现。最后,通过测试验证了本系统满足了设计要求,验证了提出的策略。
基于ICN网络的服务迁移与调用的研究
这是一篇关于内容中心网络,服务迁移,边缘计算,CCNx,OSGi的论文, 主要内容为当今的互联网是基于TCP/IP的网络,终端之间通过IP地址进行通信,然而这种基于host-to-host的网络架构越来越难承受流量增长所带来的压力,因此需要一个新的架构改变当前互联网。信息中心网络(Information-Centric Networking, ICN)的出现解决了当前网络遇到的流量暴增问题。目前的ICN网络很好的解决了数据密集型内容的传输和共享问题,然而在互联网中还有大量动态型复杂交互应用,需要使用用户数据或者与后台数据库交互来动态生成个性化内容。现有的ICN设计仅仅缓存数据,而对数据的处理仍然需要到远端的服务器上进行,因此,如果仍采用应用层集中提供动态服务的模式,则网内缓存的内容得不到有效的利用,无法发挥ICN网络的优势。其实目前很多相对复杂的动态服务基本上是由静态内容、无状态的计算服务、有状态的计算服务和业务数据这四部分经过一定的逻辑聚合而成。在新型的信息中心网络环境下,将网络和应用服务器统一看作一个服务池,通过将复杂服务进行分解,从而能够支持静态内容和无状态的计算服务在网络中可以按需迁移和动态聚合,形成在网络边缘可动态部署的、支持服务按需迁移和动态聚合的全新分布式服务提供体系。内容中心网络(Content-Centric Networking, CCN)是 ICN 网络概念下具体实现的一个未来网络原型,本文基于CCN网络的特点提出了新型的网络服务提供模式,新模式能够充分的利用内容中心网络中的内容迁移到网络中的这一优势,在现有的内容中心网络上添加边缘代理服务器,让无状态的轻量级服务按需在网络中迁移,使得轻量级服务可以就近的处理,不用转发到服务器,实现CCN网络上的“边缘计算”。本文在CCNx (一种CCN网络原型系统)的基础上开发了服务迁移调用系统,以及示例的服务。系统在命名空间规则上添加了一些扩展,允许CCN网络通过名字进行服务调用,同时能够兼容原有普通的CCN网络请求。系统采用OSGi框架实现,把服务封装为Bundle的jar包,并对Bundle包的元数据文件做了一些扩展,通过导出的包对外提供服务接口。系统实现服务动态迁移的机制,收到用户请求时按需将服务迁移到边缘节点,并能从附近获取内容,实现了分布式的服务提供的新体系。本文还通过实验结果分析了服务迁移的优点以及不足。实验结果表明,服务迁移到网络边缘调用时相对远程服务器调用时,用户调用服务的响应时间能够提升30%左右。
边缘计算中服务链迁移系统设计与实现
这是一篇关于服务迁移,服务链,吉布斯采样的论文, 主要内容为移动边缘计算通过将计算存储资源下沉到距离用户更近的位置,提供了可靠性更高、延迟更低的服务,同时,在容器技术的驱动下,链式微服务成为一种新兴的服务架构,即将服务更细粒度的拆分和组合,使得运营商可以为用户提供多种组合服务,这使得服务链与迁移相结合成为一种发展趋势。但服务链迁移面对着很多挑战。首先边缘服务器拥有一定的覆盖范围,用户移动将导致服务质量下降甚至中断,所以需要服务迁移技术来保证服务的连续性。其次服务链迁移可能会涉及多次迁移过程,而稍前微服务的边缘云选择会影响后续微服务边缘云选择。再者,由于服务链的单次迁移涉及当前节点及后序微服务的迁移,数据量的增大将导致宕机时间更长。所以需要合适的服务链迁移方案来解决以上问题。本文针对服务链方式多次迁移影响运行时延的问题,研究单用户场景下服务链边缘云选择问题模型,提出改进型吉布斯采样的边缘云选择策略。在边缘云选择后,本文针对当前运行服务和后续未运行服务的迁移问题,进一步提出云边端协同的服务链迁移策略。经过实验证明,以上两种策略可以有效减少服务链迁移宕机时间,降低服务链运行总时延。本文首先介绍了边缘计算服务迁移的研究背景和相关技术,然后介绍了提出的边缘云选择策略和服务链迁移策略,并分别对两种策略进行仿真实验。接着本文对服务链迁移系统进行需求分析,随后进行概要设计、详细设计与最终实现。最后,通过测试验证了本系统满足了设计要求,验证了提出的策略。
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