KCES：云边协同框架下的工作流容器化调度方案
分布式、并行与集群计算
2024-01-03 v1
摘要
随着更多物联网应用逐渐转向云边协同模式，工作流的容器化调度已从云端扩展至边缘。然而，鉴于通信网络的高延迟、结构的松耦合性以及云边之间的资源异构性，云边场景下的工作流容器化调度面临着资源协调和应用协同管理的困难。为解决这两个问题，我们提出了一种名为 KCES 的 KubeEdge 云边调度方案，这是一种针对 KubeEdge 云边框架的工作流容器化调度方案。KCES 包括用于 KubeEdge 的云边工作流调度引擎，以及用于任务水平漫游和垂直卸载的工作流调度策略。考虑到云边工作流的调度优化，本文提出了云边工作流调度模型和云边节点模型，并设计了云边工作流调度引擎，以在工作流任务延迟约束下最大化云边资源利用率。采用云边资源混合管理技术设计云边资源评估和资源分配算法，以实现云边资源协同。基于分布式功能角色理念和算力分层划分思想，设计了工作流任务在边缘间的水平漫游策略以及云边间的垂直卸载策略，以实现云边应用协同。通过定制的物联网应用工作流实例，实验结果表明，KCES 在工作流总持续时间、平均工作流持续时间和资源使用方面优于基线，并具备工作流任务水平漫游和垂直卸载的能力。
引用
@article{arxiv.2401.01217,
title = {KCES: A Workflow Containerization Scheduling Scheme Under Cloud-Edge Collaboration Framework},
author = {Chenggang Shan and Runze Gao and Qinghua Han and Zhen Yang and Jinhui Zhang and Yuanqing Xia},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.01217},
year = {2024}
}