动环监控的虚拟化云边协同接入关键技术研究

来源 :杭州电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:scorpiokyan
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随着5G为代表的移动通信技术的飞速发展,全国正新建大量的移动通信基站。这些基站的稳定运行依赖于动环监控系统。作为动环监控系统中的边缘节点,现场监控单元需要部署大量的定制化数据接入程序去适配和解析海量异构基站设备产生的数据。传统方案将所有可能使用的数据接入程序固化部署于现场监控单元中,这带来了极高的冗余和硬件开销,不利于数据接入程序的灵活部署。同时在数据接入程序部署前,依靠人力对多样化的异构数据接入程序进行测试的方式,无法适应日益繁琐复杂的数据接入程序,测试的可靠性更是难以保障。在现场监控单元初始化部署时,因大量数据接入程序下载而带来的网络负载和拥塞,更是为整个动环监控系统的稳定运行带来挑战。因此,本文针对上述动环监控场景中数据接入面对的关键问题进行了研究,主要工作内容如下:(1)本文设计了一种基于容器的数据接入程序云边协同部署系统。本文将数据接入程序打包为容器镜像,通过云端应用控制中心下发部署到边缘现场监控单元中。在边缘端由容器引擎实例化镜像,实现数据接入程序的动态部署。同时,本文设计了云边协同算法以控制程序的部署流程。(2)为对数据接入程序在部署前的功能正确性进行验证,本文提出了一种数据接入程序的自动化测试方案,并将其集成到了数据接入程序云边协同部署系统中。本文设计了测试任务的调度算法、测试数据的测试执行算法和测试用例执行状态机。根据设计的程序自动化测试方案开发了自动化测试软件工具,搭建了数据接入程序测试的硬件平台。本文运用测试软件工具和平台进行了数据接入程序测试,测试后的统计结果证明了自动化测试方案的有效性。(3)本文提出了采取预部署数据接入容器的方式缓解海量现场监控单元初始化部署时带来的下载网络压力负载,并降低了传统方案中数据接入数据全部署时带来的高冗余和硬件开销。同时,本文针对离散型的预部署方案寻优问题,设计和实现了一种自适应二进制布谷鸟算法。本文还设计了预部署数据接入容器方案的评价标准,并通过一系列的对比实验,展示了自适应二进制布谷鸟算法和离散型寻优算法的性能优势。实验也证明了通过自适应二进制布谷鸟算法寻优得到的预部署方案对缓解边缘现场监控单元内存压力和网络传输压力的有效性。
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