申请/专利权人：常州指尖互动网络科技有限公司

申请日：2023-12-26

公开（公告）日：2024-03-08

公开（公告）号：CN117478681B

主分类号：H04L67/1008

分类号：H04L67/1008;H04L67/1021;H04L67/1029;H04L67/1036

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.08#授权;2024.02.20#实质审查的生效;2024.01.30#公开

摘要：本发明公开了基于边缘计算的递归服务器状态监测方法，具体涉及网络技术领域，是通过采集监测服务器的数据源，结合数据分布指数和数据复杂指数来建立处理难度系数，以衡量数据源分析的复杂性和难度，进一步，获取边缘设备的处理性能系数和传输距离指数，用于评估边缘设备的性能状况。将处理难度系数和处理性能系数综合计算得出结果值，帮助确认哪些边缘设备适于处理数据源。此外，通过传输距离指数分析边缘设备与数据源的数据传输距离，从而挑选距离数据源较近且具备足够处理能力的边缘设备，进而能够减少数据传输延迟，保障数据处理的及时性和准确性，减轻中心服务器的数据处理负担，提升边缘计算环境下的数据处理效率和系统性能具有重要意义。

主权项：1.基于边缘计算的递归服务器状态监测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S100，采集监测服务器的数据源，采集数据源的空间信息和结构信息，将空间信息和结构信息经过综合处理计算得到处理难度系数，对处理难度系数进行分析，生成困难等级信号，困难等级信号包括高度困难信号和低度困难信号；步骤S200，采集边缘设备的可支配信息和距离信息，可支配信息包括处理性能系数，对处理性能系数进行分析，生成显示信号和隐蔽信号；步骤S300，将处理难度系数和处理性能系数经过综合计算得到结果值，统计符合结果值小于结果阈值的边缘设备，依据传输距离指数从小到大排序，将排序首位的标记为处理设备；空间信息包括数据分布指数，结构信息包括数据复杂指数；数据分布指数的获取逻辑为：步骤a11，收集数据源的空间属性的数据点，确保每个数据点都包括相应的空间属性信息；数据源是指获取服务器在单位时间内的运行状态数据；步骤a12，计算得到核函数，计算公式为： ；式中，表示核函数在变量处空间属性上的值，是一个变量，为，为数据点的空间属性，其中，表示数据点的索引，且为正整数，是带宽参数，是需要计算密度的位置；步骤a13，对于每个空间属性，计算核函数在该属性值上的值，将所有数据点的核函数值相加，得到估计的密度，即核密度估计，计算公式为： ； ；式中，表示计算在空间属性上位置处的密度估计；步骤a14，按照上述计算公式，计算在时间属性上位置的密度估计，将空间属性上位置处的密度估计值和时间属性上位置的密度估计值相加求平均得到数据分布指数；数据复杂指数的获取逻辑为：步骤a21，统计数据源的属性和数据点；步骤a22，将各个属性两两配对分析计算互信息，计算公式为：，式中，表示属性和属性的联合概率分布，表示同时考虑和的概率分布；步骤a23，将互信息值和互信息阈值进行比较，统计互信息大于等于互信息阈值的数量，即非线性关系较强的数量，计算非线性关系较强的数量和总的计算非线性关系的次数的比值，得到数据复杂指数；将数据分布指数和数据复杂指数经过综合分析计算得到处理难度系数，计算公式为：，式中，为处理难度系数，分别为数据分布指数、数据复杂指数，分别为数据分布指数、数据复杂指数的预设比例系数，且均大于0；将处理难度系数和处理难度阈值进行比较，若处理难度系数大于等于处理难度阈值，表示处理该数据需要较高的性能和资源，生成高度困难信号；若处理难度系数小于处理难度阈值，表示处理该数据所需的处理设备的性能和资源较低，生成低度困难信号；可支配信息包括处理性能系数，距离信息包括传输距离指数；处理性能系数的获取逻辑为：步骤b11，获取边缘设备的处理器的基本信息，包括时钟频率、核心数量、线程数量，和当前负载情况，这些信息可以通过操作系统或硬件监控工具获得；步骤b12，对于每个处理器，使用其时钟频率、核心数量和线程数量来计算理论峰值性能，计算方法如下：理论峰值性能=时钟频率（GHz）×核心数量×线程数量步骤b13，考虑每个处理器的并发度因子，即每个处理器能够同时处理的任务或线程数量，对于每个处理器，考虑当前运行在该处理器上的任务和进程负载情况，如果处理器已经在执行其他任务，那么可支配性能将受到当前负载的限制，将每个处理器的理论峰值性能乘以并发度因子，并根据当前负载情况调整，以计算每个处理器的可支配量，计算公式如下：可支配量=理论峰值性能×并发度因子×1-负载百分比步骤b14，在t时间内采集多个可支配量，计算可支配的平均值，将可支配的平均值和可支配阈值进行比较，若可支配的平均值大于可支配阈值，计算多个可支配量的标准差，即处理性能系数；将处理性能系数和处理性能阈值进行比较，若处理性能系数小于处理性能阈值，表示边缘设备在单位时间内拥有更高的可支配处理能力越高，生成显示信号；若处理性能系数大于等于处理性能阈值，表示边缘设备的处理能力以及处理稳定性较低，生成隐蔽信号；传输距离指数的获取逻辑为：步骤c1，根据网络拓扑信息构建一个带权重的有向图，其中节点表示设备或节点，边表示连接设备的通信链路，权重表示通信的距离；步骤c2，初始化距离数组，用于记录从数据源节点到每个节点的最短距离，以及一个标记数组，用于标记节点是否已被访问，将距离数组初始化为无穷大，除了数据源节点的距离为0，标记数组初始化为未访问状态；步骤c3，从未访问的节点中选择一个距离最小的节点作为当前节点；步骤c4，遍历当前节点的邻居节点，如果通过当前节点到达邻居节点的距离小于距离数组中记录的值，则更新距离数组中的值；步骤c5，将当前节点标记为已访问；步骤c6，重复选择最小距离节点、更新距离和标记节点的步骤，直到边缘设备被访问；步骤c7，通过距离数组和图的结构，生成从数据源到边缘设备的最短路径，最短路径的长度的计算公式为：，式中，为最短路径的长度，即传输距离指数，是路径上的节点数，是路径上第段边的距离。

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