一种现场服务提供系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及计算机网络技术，特别涉及一种现场服务提供系统及方法。
【背景技术】
[0002] 随着网络中服务需求的增加和处理要求的提高，当前的主要解决方案是通过将网 络中的服务请求进行云端传输和处理，并将处理结果返回至请求端进行服务提供。然而，随 着媒体业务的增多，其数据量大、实时性要求高，进而使得云服务难W满足用户的需求，导 致服务质量满意度较低。该是由于云服务与网络中媒体处理的主要矛盾在于如下两方面： 一方面是大规模数据云端传输延迟，导致媒体服务无法为用户提供高效的处理保障；另方 面是云计算位置无关的特点，导致基于位置的处理需求无法得到满足。
[0003] 在实际网络中，一方面云计算资源通常由云计算服务方进行区域性集中部署，用 户难W指定具体服务节点和服务位置，并且集中部署的云服务器与实际用户传输数据的时 间较长；另一方面，许多边缘服务设备和网络散落资源却大量闲置，没有得到合理应用。而 该些资源不仅靠近用户并且具有一定的处理能力，因此，如何对网络边缘的服务资源的进 行合理管理和利用成为亟待解决的问题。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于，为提高网络任务的处理效率并充分利用闲置的资源，从而提 供一种现场服务提供系统及方法。
[0005]为了实现上述目的，本发明提供一种现场服务提供系统，所述系统包含若干节点， 且每个节点均包含：
[0006] 邻域节点集合生成模块，用于基于本节点与邻居节点之间的双向链路带宽信息生 成邻域节点集合，且将集合中各邻居节点的可用带宽进行从大到小或从小到大的排序；
[0007]邻域信息索引表生成模块，用于生成本节点的邻域信息索引表，该邻域信息索引 表用于存储各个邻居节点的节点状态信息W及节点提供的服务类型的描述信息；
[0008] 候选服务节点选择模块，用于根据选择函数从邻居节点集合中选择候选服务节 点；其中，所述的选择函数的定义为：针对当前的服务请求，计算由邻居节点i执行该服务 请求的QoS与由本节点执行该服务请求的QoS之间的差异，当计算得到的差异小于设定的 阔值时，将邻居节点i作为候选服务节点；
[0009]服务调度模块，用于接收候选服务节点实时提供的状态信息和反馈信息，并将各 候选服务节点的状态信息和反馈信息与服务请求命令中的内容进行匹配，进而从候选服务 节点和本节点中选择服务执行节点；
[0010] 其中，
[0011] 所述状态信息包含：空闲资源状态、已占用资源状态、当前资源余量、当前承载的 服务类型和历史服务信息；
[0012] 所述反馈信息包含；服务质量、服务资源消耗和服务状态；
[0013] 所述服务请求命令包含：请求服务的内容、请求服务的类型、请求服务的QoS要求 和服务结果输出目的地信息。
[0014] 可选的，上述的节点还包含：接收模块，用于接收服务请求命令，并将接收的服务 请求命令传输至候选服务点选择模块。
[0015] 可选的，上述节点还包含：
[0016] 测量模块，用于测量网络的连接特性，进而获得网络连接相关的信息，并将获得的 网络连接相关的信息输入至邻域节点集合生成模块；其中，所述网络连接相关的信息包含： 节点之间的双向链路带宽信息和延迟信息；
[0017] 信息交换模块，用于获取邻居节点的信息，并将获取的邻居节点的信息输入至邻 域信息索引表生成模块；其中，所述邻居节点的信息包含：邻居节点测量的网络连接相关 的信息，邻居节点的状态信息W及邻居节点提供的服务类型的描述信息。
[0018] 可选的，上述候选服务节点选择模块包含：
[0019] 第一筛选子模块，用于从邻域节点集合中选择服务请求命令所需的服务类型或者 能够动态加载服务请求命令所请求的服务类型的节点，并将选择的所有节点组成初步候选 服务节点集合；
[0020] 第二筛选子模块，用于从初步候选节点集合中进一步选择同时满足如下两个条件 的邻居节点作为第二候选服务节点集合中的节点：
[0021] 条件一：邻居节点与服务接收点之间的可用带宽大于服务请求所需的带宽；
[0022] 条件二：采用如下公式获得本节点Pi的候选服务节点：
[0023]
[0024] 上述函数邸'J，巧,）表示节点Pi接收到的处理量为巧的服务请求命令r后，如果 将该请求服务在节点Pj.上处理所用的时间；
[0025] 上述表示数据从源节点Pi传到执行节点Pj.，由执行节点Pj.执行完成后 将结果从执行节点Pj.传到目的地的传输时间之和；
[0026] 上述函数T(i，i，巧,)表示节点Pi接收到的处理量为巧，的服务请求命令r后，直接 由节点Pi处理该请求所用的时间；
[0027] tt,表示设定的服务响应时限；
[0028] 第H服务节点集合生成子模块，用于从第二候选服务节点集合中选择N*,个节点 作为候选服务节点集合，具体公式如下：
[0029] 从小到大排序选取前。
[0030] 可选的，上述服务调度模块进一步包含：
[0031] 状态信息和反馈信息接收子模块，用于接收候选服务节点集合中各候选节点返回 的节点的状态信息和反馈信息，所述状态信息包含：空闲资源状态、已占用资源状态、当前 资源余量、当前承载的服务类型和历史服务信息和历史服务信息；所述反馈信息包含；月良 务质量、服务资源消耗和服务状态；和
[0032] 匹配子模块，用于将请求的服务类型与候选服务节点和本节点能够提供的服务类 型进行匹配，当候选服务节点或本节点中的一个节点支持所请求的服务类型且节点的资源 足够支撑所请求服务的处理时，将该节点作为服务执行节点。
[0033] 此外，本发明还提供了一种现场服务提供方法，该方法基于上述记载的现场服务 系统获取所请求的服务，所述方法包含：
[0034] 步骤101)网络中的节点Pi接收到一个服务请求命令r，将该节点Pi称为服务请 求接入节点；
[00巧]其中，所述请求命令r包括；请求的服务类型kf，请求服务的的处理需求巧-,，，请 求的数据量设定的节点响应服务请求命令的时限为S
[0036] 步骤102)提取服务请求命令中包含的服务类型信息和对请求的QoS要求，结合 节点Pi维护的邻域节点集合和邻域信息索引表，通过候选服务点选择模块选择候选服务节 点，进而得到一个规模为的候选服务节点集合巧；其中，所述的QoS要求包含；带宽和 延迟；
[0037] 步骤103)根据设定的节点响应服务请求命令的时限f*,，依据选择函数从候选服 务节点或本节点中选择服务执行节点；
[0038] 步骤104)如果步骤103)中选择的服务执行节点是当前的服务请求接入节点，贝U 直接由该服务请求接入节点提供服务；
[0039] 如果服务执行节点是候选服务节点列表中的节点时，将服务请求命令传输给执行 节点，并由该节点执行所请求的服务。
[0040] 可选的，当执行节点执行完所请求的任务后，再根据服务请求中的服务结果输出 目的地信息，将处理后的结果W如下方法之一传输至输出目的地：
[0041] 将处理结果由执行节点返回给服务结果输出目的地；或将处理结果返回至服务请 求接入节点，再由服务请求接入节点返回至服务结果输出目的地；或将处理结果返回至邻 域节点集合中某个指定的节点，再由该节点将结果返回至服务结果输出目的地。
[0042] 可选的，上述的节点集合规模"N,,"通过预设的参数或者自学习的方式得到。
[0043] 进一步可选的，上述候选服务点选择模块采用如下选择函数进行候选服务节点的 选择：
[0050] 其中，Wj.表示节点Pj.的可用带宽，Sup和Sew分别表示节点Pj最大存储容量和当前 已占用存储容量，Cup和Ccw分别表示节点Pj最大计算能力和当前已占用的计算能力，Vk表 示由节点Pj.处理类型为k的服务时的能力度量，M为邻域节点集合中所有节点能够支持的 服务类型的数量；
[005。 上述函数^'^'../^,..)表示节点Pi接收到的处理量为(^4,的服务请求命令r后，如果 将该请求服务在节点Pj上处理所用的时间；
[0052] 上述〇(/?./，的,）表示数据从源节点Pi传到执行节点pj.，由执行节点pj.执行完成后 将结果从执行