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基于无码编码的负载分配:边缘网络中一种低延迟计算卸载方法

分布式、并行与集群计算 2024-09-24 v1

摘要

本文引入了REDC—a一种在无码编码后将移动边缘网络(EN)中的计算任务卸载到分布式计算(DC)的综合策略。尽管分布式计算在EN中具有效率、可靠性和可扩展性的优势,但因straggler导致的延迟和故障仍是重大挑战。对编码分布式计算的关注日益增长,旨在通过有效的冗余计算来缓解straggler的影响。然而,当前研究主要集中于容忍预定义数量的straggler并最小化编码冗余。此外,边缘网络中的节点在计算、通信和存储容量方面具有固有的异构性,以及不可预测的straggler效应和故障。鉴于目前缺乏系统性设计和统一考虑这些特征的编码卸载方法,REDC通过自适应编码任务,然后基于节点差异分配工作负载来解决这些问题。在不可预测的故障情况下,无码编码适应性提供了对动态straggler效应的弹性。考虑到节点异构性和系统状态,任务被卸载到最优子集“有效”节点。基于通过状态反馈更新的排队论建模,做出负载分配决策。REDC框架适用于EN,通过提高资源利用率并减少任务序列执行延迟。实验结果表明该方法有效且具有韧性性能,即使在不可稳定节点存在时也能保持有效性。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.15151,
  title  = {Workload Distribution with Rateless Encoding: A Low-Latency Computation Offloading Method within Edge Networks},
  author = {Zhongfu Guo and Xinsheng Ji and Wei You and Yu Zhao and Bai Yi and Lingwei Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.15151},
  year   = {2024}
}

备注

16 pages, 11 figures, submitted to elsevier