5、边缘计算与云计算环境中的任务卸载和负载均衡

边缘计算与云计算环境中的任务卸载和负载均衡

1. 边缘计算中的任务卸载

在当今数字化时代，移动设备资源有限，用户在使用时难以获得与桌面计算机相同的体验。随着物联网（IoT）的发展，大量数据被收集、处理和传播，旨在提升人类生活质量。同时，像OpenAI、逼真游戏等新兴应用对设备的计算环境提出了更高要求。虽然云具备强大的计算能力和按需资源供应能力，但对于需要即时响应的应用，其集中式架构存在局限性。

边缘计算应运而生，它将云计算能力延伸到网络边缘，解决了云计算在带宽、延迟和连接性方面的问题。边缘计算技术常用于边缘计算，而任务卸载是其中的关键技术，它能节省移动设备的时间和能源，还可视为解决物联网边缘设备资源有限问题的方案。

1.1 任务卸载技术

任务卸载能更好地利用可用资源，避免单节点过载，提高整个系统的性能。以下是一些常见的任务卸载机制：
- Sabella等人（2016）建议将延迟要求设置为1ms，以便在靠近用户的边缘云托管应用，提供最短的应用连接。
- Zeinab Nezami等人（2021）提出了一种去中心化负载均衡方法，可有效在网络上进行负载均衡并降低执行成本，同时不违反截止日期。
- Guo等人（2020）引入了一种资源供应机制，根据服务使用情况动态分配资源，通过反向传播神经网络实现负载均衡。
- Lin等人（2023）为边缘计算网络中的应用感知计算卸载提出了一种具有随机增益的非凸分支定界方法。
- Yang等人（2020）通过马尔可夫决策过程技术选择理想的卸载节点，以优化移动边缘计算（MEC）中的卸载时间。
- Zhang等人（2021）为多用户边缘计算环境提出了一种负载均衡和计算卸载（L