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基于DQDG与DA-DDPG的容器分组调度算法研究OA

Container Grouping and Scheduling Algorithm Based on DQDG and DA-DDPG

中文摘要英文摘要

边缘场景存在大量有依赖调用关系的容器与离线容器,需要对低延迟、实时响应的在线任务与批处理、可延迟的离线任务进行混合部署,这对容器调度提出了全新挑战.针对边缘计算场景中容器间依赖关系缺乏量化评估以及碎片化资源利用率低的问题,提出一种基于 DQDG(Dependency Quantification and Grouping Algorithm)与 DA-DDPG(Dependency-Aware Deep Deterministic Policy Gradient)的容器分组调度优化策略.首先,通过构建多维指标的容器依赖量化模型,实现对容器间依赖强度的精确度量.在此基础上,提出依赖驱动的容器分组算法(DQDG),将强依赖关系的容器聚合为组调度单位,有效减少跨节点通信开销.进一步设计依赖感知的深度确定性策略梯度算法(DA-DDPG),通过融入依赖强度信息改进经验回放机制和策略网络,实现容器组的长期优化调度.实验结果表明,该方法在保障在线服务质量的同时,显著提升集群负载均衡度和碎片资源利用率,为边缘场景下具有复杂依赖关系的异构任务部署提供了全链路优化方案.

We address the container scheduling challenge in edge computing,where low-latency online tasks and delay-tolerant offline tasks with complex inter-container dependencies require mixed deployment.To overcome the lack of quantitative dependency assessment and low fragmented resource utilization,we propose an optimized strategy based on the Dependency Quantification and Grouping Algorithm(DQDG)and the Dependency-Aware Deep Deterministic Policy Gradient(DA-DDPG).the proposed method begins by constructing a multi-metric model to precisely quantify dependency strength.The DQDG then groups strongly interdependent containers to minimize cross-node communication.Subsequently,the DA-DDPG enhances the experience replay and policy network by incorporating dependency information for long-term optimal scheduling.Experimental results confirm that the proposed method ensures online service quality while significantly improving cluster load balancing and fragmented resource utilization,offering an end-to-end solution for deploying heterogeneous tasks with complex dependencies in edge environments.

汪学镜;齐凤亮;光晓俐;顾进广

武汉科技大学 计算机科学与技术学院,湖北 武汉 430065||智能信息处理与实时工业系统湖北省重点实验室,湖北 武汉 430065公安部鉴定中心,北京 100038公安部鉴定中心,北京 100038武汉科技大学 计算机科学与技术学院,湖北 武汉 430065||智能信息处理与实时工业系统湖北省重点实验室,湖北 武汉 430065

信息技术与安全科学

边缘场景容器调度依赖强度量化容器分组算法深度强化学习

edge scenariocontainer schedulingdependency intensity quantificationcontainer grouping algorithmdeep reinforcement learning

《计算机技术与发展》 2026 (8)

1-9,9

国家重点研发计划(2022YFC3300801)

10.20165/j.cnki.ISSN1673-629X.2026.0039

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