特表 2024-502329 動的タスク移動を介したクラスタにまたがるエッジ・タイム・シェアリング

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-01-18

(54)【発明の名称】動的タスク移動を介したクラスタにまたがるエッジ・タイム・シェアリング

(51)【国際特許分類】

   G06F 9/50 20060101AFI20240111BHJP

【ＦＩ】

G06F9/50 150Z

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023540043

(86)(22)【出願日】2022-01-05

(85)【翻訳文提出日】2023-06-29

(86)【国際出願番号】 CN2022070312

(87)【国際公開番号】W WO2022148376

(87)【国際公開日】2022-07-14

(31)【優先権主張番号】17/143,383

(32)【優先日】2021-01-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】390009531

【氏名又は名称】インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション

【氏名又は名称原語表記】ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＢＵＳＩＮＥＳＳ ＭＡＣＨＩＮＥＳ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

【住所又は居所原語表記】Ｎｅｗ Ｏｒｃｈａｒｄ Ｒｏａｄ， Ａｒｍｏｎｋ， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ １０５０４， Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ

(74)【代理人】

【識別番号】100112690

【弁理士】

【氏名又は名称】太佐 種一

(74)【代理人】

【識別番号】100120710

【弁理士】

【氏名又は名称】片岡 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】ワン、ユエ

(72)【発明者】

【氏名】リュウ、シン ペン

(72)【発明者】

【氏名】ウー、ウェイ

(72)【発明者】

【氏名】リー、チェン

(57)【要約】

エッジ・デバイス・タスク管理が提供される。第１の複数のサブタスクを含む第１のタスクが、エッジ・デバイスの第１のクラスタ上で実行している間に、第２のタスクに対応する第２の複数のサブタスクのうちのより優先度の高いサブタスクを実行したいというリクエストが受け取られたときに、サブタスク・キャンセルおよび移動計画が存在するかどうかが判定される。サブタスク・キャンセルおよび移動計画が存在すると判定したことに応答して、サブタスク・キャンセルおよび移動計画に基づいて、エッジ・デバイスの第１のクラスタのうちの指定されたエッジ・デバイスから、第１の複数のサブタスクのうちのより優先度の低いサブタスクがキャンセルされる。サブタスク・キャンセルおよび移動計画に基づいて、実行するための別のエッジ・デバイスに、より優先度の低いサブタスクが移動される。実行するためのエッジ・デバイスの第１のクラスタのうちの指定されたエッジ・デバイスに、第２の複数のサブタスクのうちのより優先度の高いサブタスクが送られる。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

エッジ・デバイス・タスク管理のためのコンピュータ実装方法であって、
第１の複数のサブタスクを含む第１のタスクが、エッジ・コンピューティング・フレームワークにおけるエッジ・デバイスの第１のクラスタ上で動いている間に、第２のタスクに対応する第２の複数のサブタスクのうちのより優先度の高いサブタスクを実行したいというリクエストが受け取られたときに、前記エッジ・コンピューティング・フレームワークのためのサブタスク・キャンセルおよび移動計画が存在するかどうかを判定することと、
前記エッジ・コンピューティング・フレームワークのための前記サブタスク・キャンセルおよび移動計画が存在すると判定したことに応答して、前記サブタスク・キャンセルおよび移動計画に基づいて、前記第２の複数のサブタスクのうちの前記より優先度の高いサブタスクを実行するために指定された前記エッジ・デバイスの第１のクラスタのうちの指定されたエッジ・デバイスから、前記第１の複数のサブタスクのうちのより優先度の低いサブタスクをキャンセルすることと、
前記サブタスク・キャンセルおよび移動計画に基づいて、実行するための前記エッジ・デバイスの第１のクラスタに含まれない別のエッジ・デバイスに、前記エッジ・デバイスの第１のクラスタのうちの前記指定されたエッジ・デバイスからキャンセルされた前記第１の複数のサブタスクのうちの前記より優先度の低いサブタスクを移動させることと、
実行するために前記エッジ・デバイスの第１のクラスタのうちの前記指定されたエッジ・デバイスに、前記第２の複数のサブタスクのうちの前記より優先度の高いサブタスクを送ることと
を含む、コンピュータ実装方法。

【請求項2】

前記エッジ・コンピューティング・フレームワークのための前記サブタスク・キャンセルおよび移動計画が存在しないと判定したことに応答して、前記エッジ・コンピューティング・フレームワークのためのサブタスク・ペンディング計画に基づいて、前記第２の複数のサブタスクのうちの前記より優先度の高いサブタスクを実行するために指定された前記エッジ・デバイスの第１のクラスタのうちの前記指定されたエッジ・デバイス上の前記第１の複数のサブタスクのうちの前記より優先度の低いサブタスクを一時中断することと、
実行するために前記エッジ・デバイスの第１のクラスタのうちの前記指定されたエッジ・デバイスに、前記第２の複数のサブタスクのうちの前記より優先度の高いサブタスクを送ることと、
前記第２の複数のサブタスクのうちの前記より優先度の高いサブタスクが、前記指定されたエッジ・デバイス上での実行を終えたとき、実行するために前記エッジ・デバイスの第１のクラスタのうちの前記指定されたエッジ・デバイス上の一時中断された前記第１の複数のサブタスクのうちの前記より優先度の低いサブタスクを起動することと
をさらに含む、請求項１に記載のコンピュータ実装方法。

【請求項3】

実行するために前記第１の複数のサブタスクを含む前記第１のタスクを受け取ることと、
前記第１のタスクに対応する前記第１の複数のサブタスクの各それぞれのサブタスクの属性に基づいて、それぞれのサブタスクを実行するために、前記エッジ・コンピューティング・フレームワークに含まれる複数のエッジ・デバイスから、前記エッジ・デバイスの第１のクラスタを選択することと、
実行するために前記エッジ・デバイスの第１のクラスタ内の対応するエッジ・デバイスに、前記第１の複数のサブタスクの各それぞれのサブタスクを送ることと
をさらに含む、請求項１に記載のコンピュータ実装方法。

【請求項4】

前記エッジ・デバイスの第１のクラスタのそれぞれに含まれるプロキシ構成要素を使用して、前記エッジ・デバイスの第１のクラスタに対応するクラスタ・メタデータに基づいて、前記エッジ・デバイスの第１のクラスタに含まれる他のエッジ・デバイスに、サブタスクをその対応するエッジ・デバイス上で実行した結果を送ること
をさらに含む、請求項１に記載のコンピュータ実装方法。

【請求項5】

前記エッジ・デバイスの第１のクラスタの指定されたコーディネータ・プロキシに、前記第１のタスクのステータスを送ること
をさらに含む、請求項１に記載のコンピュータ実装方法。

【請求項6】

前記エッジ・デバイスの第１のクラスタの前記指定されたコーディネータ・プロキシを使用して、前記第１のタスクの前記ステータスをタスク結果受信器と同期すること
をさらに含む、請求項５に記載のコンピュータ実装方法。

【請求項7】

前記第１のタスクが、前記エッジ・デバイスの第１のクラスタ上で実行している間に、実行するために前記第２の複数のサブタスクを含む前記第２のタスクを受け取ることと、
前記第２の複数のサブタスクのうちの前記より優先度の高いサブタスクの属性に基づいて、前記より優先度の高いサブタスクを実行するための前記エッジ・デバイスの第１のクラスタのうちの前記指定されたエッジ・デバイスを含む前記第２のタスクに対応する前記第２の複数のサブタスクのそれぞれのサブタスクを実行するために前記エッジ・コンピューティング・フレームワーク内の複数のエッジ・デバイスから、エッジ・デバイスの第２のクラスタを選択することであって、前記エッジ・デバイスの第１のクラスタのうちの前記指定されたエッジ・デバイスから移動された前記第１の複数のサブタスクのうちの前記より優先度の低いサブタスクを実行するための前記別のエッジ・デバイスが、前記エッジ・デバイスの第２のクラスタにも含まれない、前記選択することと
をさらに含む、請求項１に記載のコンピュータ実装方法。

【請求項8】

エッジ・デバイス・タスク管理のためのコンピュータ・システムであって、
バス・システムと、
前記バス・システムに接続されたストレージ・デバイスのセットであって、プログラム命令を格納する、前記ストレージ・デバイスのセットと、
前記バス・システムに接続されたプロセッサのセットであって、
第１の複数のサブタスクを含む第１のタスクが、エッジ・コンピューティング・フレームワークにおけるエッジ・デバイスの第１のクラスタ上で実行している間に、第２のタスクに対応する第２の複数のサブタスクのうちのより優先度の高いサブタスクを実行したいというリクエストが受け取られたときに、前記エッジ・コンピューティング・フレームワークのためのサブタスク・キャンセルおよび移動計画が存在するかどうかを判定すること、
前記エッジ・コンピューティング・フレームワークのための前記サブタスク・キャンセルおよび移動計画が存在すると判定したことに応答して、前記サブタスク・キャンセルおよび移動計画に基づいて、前記第２の複数のサブタスクのうちの前記より優先度の高いサブタスクを実行するために指定された前記エッジ・デバイスの第１のクラスタのうちの指定されたエッジ・デバイスから、前記第１の複数のサブタスクのうちのより優先度の低いサブタスクをキャンセルすること、
前記サブタスク・キャンセルおよび移動計画に基づいて、実行するための前記エッジ・デバイスの第１のクラスタに含まれない別のエッジ・デバイスに、前記エッジ・デバイスの第１のクラスタのうちの前記指定されたエッジ・デバイスからキャンセルされた前記第１の複数のサブタスクのうちの前記より優先度の低いサブタスクを移動させること、および
実行するために前記エッジ・デバイスの第１のクラスタのうちの前記指定されたエッジ・デバイスに、前記第２の複数のサブタスクのうちの前記より優先度の高いサブタスクを送ること
を行うために前記プログラム命令を実行する、前記プロセッサのセットと
を備える、コンピュータ・システム。

【請求項9】

前記プロセッサのセットが、
前記エッジ・コンピューティング・フレームワークのための前記サブタスク・キャンセルおよび移動計画が存在しないと判定したことに応答して、前記エッジ・コンピューティング・フレームワークのためのサブタスク・ペンディング計画に基づいて、前記第２の複数のサブタスクのうちの前記より優先度の高いサブタスクを実行するために指定された前記エッジ・デバイスの第１のクラスタのうちの前記指定されたエッジ・デバイス上の前記第１の複数のサブタスクのうちの前記より優先度の低いサブタスクを一時中断することと、
実行するために前記エッジ・デバイスの第１のクラスタのうちの前記指定されたエッジ・デバイスに、前記第２の複数のサブタスクのうちの前記より優先度の高いサブタスクを送ることと、
前記第２の複数のサブタスクのうちの前記より優先度の高いサブタスクが、前記指定されたエッジ・デバイス上での実行を終えたとき、実行するために前記エッジ・デバイスの第１のクラスタのうちの前記指定されたエッジ・デバイス上の一時中断された前記第１の複数のサブタスクのうちの前記より優先度の低いサブタスクを起動することと
を行うために前記プログラム命令をさらに実行する、請求項８に記載のコンピュータ・システム。

【請求項10】

前記プロセッサのセットが、
実行するために前記第１の複数のサブタスクを含む前記第１のタスクを受け取ることと、
前記第１のタスクに対応する前記第１の複数のサブタスクの各それぞれのサブタスクの属性に基づいて、それぞれのサブタスクを実行するために、前記エッジ・コンピューティング・フレームワークに含まれる複数のエッジ・デバイスから、前記エッジ・デバイスの第１のクラスタを選択することと、
実行するために前記エッジ・デバイスの第１のクラスタ内の対応するエッジ・デバイスに、前記第１の複数のサブタスクの各それぞれのサブタスクを送ることと
を行うために前記プログラム命令をさらに実行する、請求項８に記載のコンピュータ・システム。

【請求項11】

前記プロセッサのセットが、
前記エッジ・デバイスの第１のクラスタのそれぞれに含まれるプロキシ構成要素を使用して、前記エッジ・デバイスの第１のクラスタに対応するクラスタ・メタデータに基づいて、前記エッジ・デバイスの第１のクラスタに含まれる他のエッジ・デバイスに、サブタスクをその対応するエッジ・デバイス上で実行した結果を送ること
を行うために前記プログラム命令をさらに実行する、請求項８に記載のコンピュータ・システム。

【請求項12】

前記プロセッサのセットが、
前記エッジ・デバイスの第１のクラスタの指定されたコーディネータ・プロキシに、前記第１のタスクのステータスを送ること
を行うために前記プログラム命令をさらに実行する、請求項８に記載のコンピュータ・システム。

【請求項13】

前記プロセッサのセットが、
前記エッジ・デバイスの第１のクラスタの前記指定されたコーディネータ・プロキシを使用して、前記第１のタスクの前記ステータスをタスク結果受信器と同期すること
を行うために前記プログラム命令をさらに実行する、請求項１２に記載のコンピュータ・システム。

【請求項14】

エッジ・デバイス・タスク管理のためのコンピュータ・プログラム製品であって、プログラム命令を具体化するコンピュータ可読ストレージ媒体を備え、前記プログラム命令が、
第１の複数のサブタスクを含む第１のタスクが、エッジ・コンピューティング・フレームワークにおけるエッジ・デバイスの第１のクラスタ上で実行している間に、第２のタスクに対応する第２の複数のサブタスクのうちのより優先度の高いサブタスクを実行したいというリクエストが受け取られたときに、前記エッジ・コンピューティング・フレームワークのためのサブタスク・キャンセルおよび移動計画が存在するかどうかを判定することと、
前記エッジ・コンピューティング・フレームワークのための前記サブタスク・キャンセルおよび移動計画が存在すると判定したことに応答して、前記サブタスク・キャンセルおよび移動計画に基づいて、前記第２の複数のサブタスクのうちの前記より優先度の高いサブタスクを実行するために指定された前記エッジ・デバイスの第１のクラスタのうちの指定されたエッジ・デバイスから、前記第１の複数のサブタスクのうちのより優先度の低いサブタスクをキャンセルすることと、
前記サブタスク・キャンセルおよび移動計画に基づいて、実行するための前記エッジ・デバイスの第１のクラスタに含まれない別のエッジ・デバイスに、前記エッジ・デバイスの第１のクラスタのうちの前記指定されたエッジ・デバイスからキャンセルされた前記第１の複数のサブタスクのうちの前記より優先度の低いサブタスクを移動させることと、
実行するために前記エッジ・デバイスの第１のクラスタのうちの前記指定されたエッジ・デバイスに、前記第２の複数のサブタスクのうちの前記より優先度の高いサブタスクを送ることと
を行う方法をコンピュータ・システムに実施させるように前記コンピュータ・システムによって実行可能な、コンピュータ・プログラム製品。

【請求項15】

前記エッジ・コンピューティング・フレームワークのための前記サブタスク・キャンセルおよび移動計画が存在しないと判定したことに応答して、前記エッジ・コンピューティング・フレームワークのためのサブタスク・ペンディング計画に基づいて、前記第２の複数のサブタスクのうちの前記より優先度の高いサブタスクを実行するために指定された前記エッジ・デバイスの第１のクラスタのうちの前記指定されたエッジ・デバイス上の前記第１の複数のサブタスクのうちの前記より優先度の低いサブタスクを一時中断することと、
実行するために前記エッジ・デバイスの第１のクラスタのうちの前記指定されたエッジ・デバイスに、前記第２の複数のサブタスクのうちの前記より優先度の高いサブタスクを送ることと、
前記第２の複数のサブタスクのうちの前記より優先度の高いサブタスクが、前記指定されたエッジ・デバイス上での実行を終えたとき、実行するために前記エッジ・デバイスの第１のクラスタのうちの前記指定されたエッジ・デバイス上の一時中断された前記第１の複数のサブタスクのうちの前記より優先度の低いサブタスクを起動することと
をさらに含む、請求項１４に記載のコンピュータ・プログラム製品。

【請求項16】

実行するために前記第１の複数のサブタスクを含む前記第１のタスクを受け取ることと、
前記第１のタスクに対応する前記第１の複数のサブタスクの各それぞれのサブタスクの属性に基づいて、それぞれのサブタスクを実行するために、前記エッジ・コンピューティング・フレームワークに含まれる複数のエッジ・デバイスから、前記エッジ・デバイスの第１のクラスタを選択することと、
実行するために前記エッジ・デバイスの第１のクラスタ内の対応するエッジ・デバイスに、前記第１の複数のサブタスクの各それぞれのサブタスクを送ることと
をさらに含む、請求項１４に記載のコンピュータ・プログラム製品。

【請求項17】

前記エッジ・デバイスの第１のクラスタのそれぞれに含まれるプロキシ構成要素を使用して、前記エッジ・デバイスの第１のクラスタに対応するクラスタ・メタデータに基づいて、前記エッジ・デバイスの第１のクラスタに含まれる他のエッジ・デバイスに、サブタスクをその対応するエッジ・デバイス上で実行した結果を送ること
をさらに含む、請求項１４に記載のコンピュータ・プログラム製品。

【請求項18】

前記エッジ・デバイスの第１のクラスタの指定されたコーディネータ・プロキシに、前記第１のタスクのステータスを送ること
をさらに含む、請求項１４に記載のコンピュータ・プログラム製品。

【請求項19】

前記エッジ・デバイスの第１のクラスタの前記指定されたコーディネータ・プロキシを使用して、前記第１のタスクの前記ステータスをタスク結果受信器と同期すること
をさらに含む、請求項１８に記載のコンピュータ・プログラム製品。

【請求項20】

前記第１のタスクが、前記エッジ・デバイスの第１のクラスタ上で実行している間に、実行するために前記第２の複数のサブタスクを含む前記第２のタスクを受け取ることと、
前記第２の複数のサブタスクのうちの前記より優先度の高いサブタスクの属性に基づいて、前記より優先度の高いサブタスクを実行するための前記エッジ・デバイスの第１のクラスタのうちの前記指定されたエッジ・デバイスを含む前記第２のタスクに対応する前記第２の複数のサブタスクのそれぞれのサブタスクを実行するための前記エッジ・コンピューティング・フレームワーク内の複数のエッジ・デバイスから、エッジ・デバイスの第２のクラスタを選択することであって、前記エッジ・デバイスの第１のクラスタのうちの前記指定されたエッジ・デバイスから移動された前記第１の複数のサブタスクのうちの前記より優先度の低いサブタスクを実行するための前記別のエッジ・デバイスが、前記エッジ・デバイスの第２のクラスタにも含まれない、前記選択することと
をさらに含む、請求項１４に記載のコンピュータ・プログラム製品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、一般に、エッジ・コンピューティングに関し、より詳細には、タスク属性に基づく動的タスク移動を使用したエッジ・デバイスのクラスタにまたがるタイム・シェアリングに関する。

【背景技術】

【0002】

エッジ・コンピューティングは、例えば、モノのインターネット・デバイス、ローカル・エッジ・サーバ、および同様のものなどの、アプリケーションをデータ・ソースに近づける分散コンピューティング・フレームワークである。そのソースにおけるデータへのこの近さは、例えば、向上した応答時間および向上した帯域幅可用性などの、恩恵を与えることができる。

【発明の概要】

【0003】

１つの例証的実施形態によれば、エッジ・デバイス・タスク管理のためのコンピュータ実装方法が提供される。第１の複数のサブタスクを含む第１のタスクが、エッジ・コンピューティング・フレームワークにおけるエッジ・デバイスの第１のクラスタ上で動いている間に、第２のタスクに対応する第２の複数のサブタスクのうちのより優先度の高いサブタスクを実行したいというリクエストが受け取られたときに、エッジ・コンピューティング・フレームワークのためのサブタスク・キャンセルおよび移動計画が存在するかどうかが判定される。エッジ・コンピューティング・フレームワークのためのサブタスク・キャンセルおよび移動計画が存在すると判定したことに応答して、サブタスク・キャンセルおよび移動計画に基づいて、第２の複数のサブタスクのうちのより優先度の高いサブタスクを実行するために指定されたエッジ・デバイスの第１のクラスタのうちの指定されたエッジ・デバイスから、第１の複数のサブタスクのうちのより優先度の低いサブタスクがキャンセルされる。エッジ・デバイスの第１のクラスタのうちの指定されたエッジ・デバイスからキャンセルされた第１の複数のサブタスクのうちのより優先度の低いサブタスクは、サブタスク・キャンセルおよび移動計画に基づいて、実行するためにエッジ・デバイスの第１のクラスタに含まれない別のエッジ・デバイスに移動される。第２の複数のサブタスクのうちのより優先度の高いサブタスクは、実行するためにエッジ・デバイスの第１のクラスタのうちの指定されたエッジ・デバイスに送られる。他の例証的実施形態によれば、エッジ・デバイス・タスク管理のためのコンピュータ・システムおよびコンピュータ・プログラム製品が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0004】

【図1】例証的実施形態が実装され得るデータ処理システムのネットワークの図的表現である。

【図2】例証的実施形態が実装され得るデータ処理システムの図である。

【図3】例証的実施形態が実装され得るクラウド・コンピューティング環境を示す図である。

【図4】例証的実施形態によるクラウド・コンピューティング環境の抽象化層の例を示す図である。

【図5】例証的実施形態によるタスク管理システムの例を示す図である。

【図6】例証的実施形態によるサブタスクを有する第１のタスクの例を示す図である。

【図7】例証的実施形態による、第１のタスクのための選択エッジ・デバイス・クラスタ・プロセスの例を示す図である。

【図8】例証的実施形態による、パッシング・サブタスク結果およびタスク・ステータス・プロセスの例を示す図である。

【図9】例証的実施形態による、サブタスクを有する第２のタスクの例を示す図である。

【図10】例証的実施形態による、エッジ・デバイス属性テーブルの例を示す図である。

【図11】例証的実施形態による、サブタスク割当てプロセスの例を示す図である。

【図12】例証的実施形態による、エッジ・デバイスにサブタスクを送るプロセスの例を示す図である。

【図13】例証的実施形態による、ペンディング計画プロセスの例を示す図である。

【図14】例証的実施形態による、キャンセルおよび移動計画プロセスの例を示す図である。

【図15A】例証的実施形態による、動的タスク移動を介したクラスタにまたがるエッジ・タイム・シェアリングのためのプロセスを示すフローチャートである。

【図15B】例証的実施形態による、動的タスク移動を介したクラスタにまたがるエッジ・タイム・シェアリングのためのプロセスを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0005】

本発明は、統合のいずれかの可能な技術詳細レベルにおけるシステム、方法、またはコンピュータ・プログラム製品、あるいはその組合せであってもよい。コンピュータ・プログラム製品は、本発明の態様をプロセッサに実行させるためのコンピュータ可読プログラム命令を有するコンピュータ可読ストレージ媒体（または複数の媒体）を含み得る。

【0006】

コンピュータ可読ストレージ媒体は、命令実行デバイスで使用するための命令を保持し、記憶することができる有形デバイスであることが可能である。コンピュータ可読ストレージ媒体は、例えば、電子ストレージ・デバイス、磁気ストレージ・デバイス、光ストレージ・デバイス、電磁気ストレージ・デバイス、半導体ストレージ・デバイス、または前述の任意の適切な組合せであってもよいがこれらに限定されない。コンピュータ可読ストレージ媒体のより具体的な例の完全に網羅されていないリストは、ポータブル・コンピュータ・ディスケット、ハードディスク、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、リード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブル・リード・オンリ・メモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュ・メモリ）、スタティック・ランダム・アクセス・メモリ（ＳＲＡＭ）、ポータブル・コンパクト・ディスク・リード・オンリ・メモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）、デジタル・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）、メモリ・スティック、フロッピー（Ｒ）・ディスク、命令が記録されたパンチ・カードまたは溝内隆起構造などの機械的にエンコードされたデバイス、および前述の任意の適切な組合せを含む。コンピュータ可読ストレージ媒体は、本明細書で使用されるように、電波もしくは他の自由に伝搬する電磁波、導波路もしくは他の伝送媒体を通じて伝搬する電磁波（例えば、光ファイバ・ケーブルを通過する光パルス）、またはワイヤを通じて伝送される電気信号など、本質的に一時的な信号であると解釈されるべきではない。

【0007】

本明細書で説明されるコンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータ可読ストレージ媒体からそれぞれの計算／処理デバイスに、あるいは、例えば、インターネット、ローカル・エリア・ネットワーク、ワイド・エリア・ネットワーク、もしくはワイヤレス・ネットワーク、またはその組合せなどの、ネットワークを介して外部コンピュータまたは外部ストレージ・デバイスに、ダウンロードすることができる。ネットワークは、銅伝送ケーブル、光伝送ファイバ、ワイヤレス伝送、ルータ、ファイアウォール、スイッチ、ゲートウェイ・コンピュータ、またはエッジ・サーバ、あるいはその組合せを備え得る。各計算／処理デバイス内のネットワーク・アダプタ・カードまたはネットワーク・インターフェースは、コンピュータ可読プログラム命令をネットワークから受け取り、それぞれの計算／処理デバイス内のコンピュータ可読ストレージ媒体に記憶するためにコンピュータ可読プログラム命令を転送する。

【0008】

本発明の動作を実行するためのコンピュータ可読プログラム命令は、アセンブラ命令、インストラクション・セット・アーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、機械語命令、機械依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、集積回路機器のための構成データ、または、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ（Ｒ）、Ｃ＋＋、もしくは同様のものなどのオブジェクト指向プログラミング言語、および「Ｃ」プログラミング言語もしくは類似のプログラミング言語などの手続き型プログラミング言語を含む、１つもしくは複数のプログラミング言語の任意の組合せで書かれたソース・コードもしくはオブジェクト・コードのいずれかでよい。コンピュータ可読プログラム命令は、スタンド・アロンのソフトウェア・パッケージとして、全面的にユーザのコンピュータ上で、または部分的にユーザのコンピュータ上で実行することができるか、部分的にユーザのコンピュータ上および部分的にリモート・コンピュータ上で、または全面的にリモート・コンピュータもしくはサーバ上で実行することができる。後者のシナリオでは、リモート・コンピュータは、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）もしくはワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）を含む任意のタイプのネットワークを通じてユーザのコンピュータに接続されてもよく、または、接続は、（例えば、インターネット・サービス・プロバイダを使用したインターネットを通じて）外部コンピュータに対して行われてもよい。いくつかの実施形態では、例えば、プログラム可能論理回路機器、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、またはプログラマブル・ロジック・アレイ（ＰＬＡ）を含む電子回路機器は、本発明の態様を実施するために、コンピュータ可読プログラム命令の状態情報を利用して電子回路機器を個別化にすることによって、コンピュータ可読プログラム命令を実行することができる。

【0009】

本発明の実施形態による、方法、装置（システム）、およびコンピュータ・プログラム製品の流れ図またはブロック図あるいはその両方を参照しながら、本発明の態様が本明細書で説明される。流れ図またはブロック図あるいはその両方の各ブロック、および流れ図またはブロック図あるいはその両方におけるブロックの組合せは、コンピュータ可読プログラム命令によって実行できることが理解されよう。

【0010】

これらのコンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータのプロセッサ、または他のプログラム可能データ処理装置によって実行する命令が、流れ図またはブロック図あるいはその両方の１つまたは複数のブロックで指定された機能／行為を実行するための手段を作り出すべく、機械を生み出すために、コンピュータのプロセッサ、または他のプログラム可能データ処理装置に提供されてもよい。これらのコンピュータ可読プログラム命令はまた、流れ図またはブロック図あるいはその両方の１つまたは複数のブロックで指定された機能／行為の態様を実行する命令を含む製品を、命令を記憶したコンピュータ可読ストレージ媒体が備えるべく、コンピュータ可読ストレージ媒体に格納されてもよく、特定の様式で機能するように、コンピュータ、プログラム可能データ処理装置、または他のデバイス、あるいはその組合せに指示することができる。

【0011】

コンピュータ可読プログラム命令はまた、コンピュータ、他のプログラム可能装置、または他のデバイス上で実行する命令が、流れ図またはブロック図あるいはその両方の１つまたは複数のブロックで指定された機能／行為を実行するべく、コンピュータ実行プロセスを生み出すように、コンピュータ、他のプログラム可能装置、または他のデバイス上で一連の動作ステップを実施させるために、コンピュータ、他のプログラム可能データ処理装置、または他のデバイスにロードされてもよい。

【0012】

図中の流れ図およびブロック図は、本発明の様々な実施形態によるシステム、方法、およびコンピュータ・プログラム製品の可能な実装形態のアーキテクチャ、機能、および動作を示す。この点に関して、流れ図またはブロック図の中の各ブロックは、指定の論理機能を実現するための１つまたは複数の実行可能命令を含む命令のモジュール、セグメント、または一部を表すことができる。いくつかの代替実装形態において、ブロックに記された機能は、図に記された順序とは異なる順序で発生してもよい。例えば、連続して示された２つのブロックは、実際には、同時に、実質的に同時に、部分的もしくは全面的に時間的に重複するように実行される１つのステップとして実現されてもよく、またはブロックは、時には、含まれる機能に応じて、逆の順序で実行されてもよい。ブロック図または流れ図あるいはその両方の各ブロック、および、ブロック図または流れ図あるいはその両方におけるブロックの組合せは、指定の機能もしくは行為を行うか、または、専用ハードウェアとコンピュータ命令との組合せを実行する専用ハードウェア・ベースのシステムによって実現できることにも留意されたい。

【0013】

図をここで参照すると、また特に図１～図５を参照すると、例証的実施形態が実装され得るデータ処理環境の図が提供されている。図１～図５は単に例であることが意図され、異なる実施形態が実装され得る環境に関して、何らかの限定を主張または示唆することを意図するものではないことを理解されたい。描写された環境に多くの変更が行われてもよい。

【0014】

図１は、例証的実施形態が実装され得るデータ処理システムのネットワークの図的表現を描写する。ネットワーク・データ処理システム１００は、例証的実施形態が実装され得るコンピュータ、データ処理システム、および他のデバイスのネットワークである。ネットワーク・データ処理システム１００は、ネットワーク１０２を含み、ネットワーク１０２は、ネットワーク・データ処理システム１００内で一緒に接続されたコンピュータ、データ処理システム、および他のデバイスの間の通信リンクを提供するために使用される媒体である。ネットワーク１０２は、例えば、ワイヤ通信リンク、ワイヤレス通信リンク、光ファイバ・ケーブル、および同様のものなどの接続を含み得る。

【0015】

描写された例では、サーバ１０４およびサーバ１０６は、ストレージ１０８およびエッジ・デバイス１１０と共に、ネットワーク１０２に接続する。サーバ１０４およびサーバ１０６は、ネットワーク１０２への高速接続を伴うサーバ・コンピュータである。さらに、サーバ１０４およびサーバ１０６は、エッジ・デバイス１１０にタスク管理サービスを提供するアプリケーション・プログラミング・インターフェース・サーバである。例えば、サーバ１０４およびサーバ１０６は、タスクを含むサブタスクの属性に基づいて、エッジ・デバイスのクラスタにまたがる動的タスク移動を使用して、エッジ・デバイス１１０によるタスクの実施を管理することができる。タスクは、エッジ・デバイス１１０によって実施される能力がある任意のタイプのタスクでもよい。エッジ・デバイス１１０は、エッジ・コンピューティング・フレームワークにおける複数の異なるタイプのエッジ・デバイスを表し、例えば、ネットワーク・コンピュータ、ネットワーク・デバイス、スマート・デバイス、および同様のものを含むことができる。また、サーバ１０４およびサーバ１０６は、１つまたは複数のクラウド環境における複数のコンピューティング・ノードをそれぞれ表し得ることに留意されたい。

【0016】

クライアント１１２、クライアント１１４、およびクライアント１１６も、ネットワーク１０２に接続する。クライアント１１２、１１４、および１１６は、サーバ１０４およびサーバ１０６のクライアントである。この例では、クライアント１１２、１１４、および１１６は、ネットワーク１０２へのワイヤ通信リンクを伴うデスクトップまたはパーソナル・コンピュータとして示されている。それでも、クライアント１１２、１１４、および１１６は例にすぎず、ネットワーク１０２へのワイヤまたはワイヤレス通信リンクを伴う、例えば、ラップトップ・コンピュータ、ハンドヘルド・コンピュータ、モバイル・フォン、ゲーミング・デバイス、および同様のものなどの、他のタイプのデータ処理システムを表し得ることに留意されたい。クライアント１１２、１１４、および１１６のユーザは、クライアント１１２、１１４、および１１６を利用して、サーバ１０４およびサーバ１０６による異なるタイプのタスクの実施をリクエストすることができる。

【0017】

ストレージ１０８は、構造化フォーマットまたは非構造化フォーマットで任意のタイプのデータを格納する能力があるネットワーク・ストレージ・デバイスである。さらに、ストレージ１０８は、データ・ストアのセットを備える複数のネットワーク・ストレージ・デバイスを表し得る。さらに、ストレージ１０８は、複数のサーバの識別子およびネットワーク・アドレス、複数のエッジ・デバイスの識別子およびネットワーク・アドレス、エッジ・デバイス・クラスタ・メタデータ、タスク識別子、タスク属性、および同様のものを格納し得る。さらに、ストレージ１０８は、例えば、システム・アドミニストレータおよびユーザに関連付けられたユーザ名、パスワード、およびバイオメトリック・データを含み得る認証または資格証明書データなどの、他のタイプのデータを格納し得る。

【0018】

さらに、ネットワーク・データ処理システム１００は、図示していない任意の数の追加のサーバ、エッジ・デバイス、クライアント、ストレージ・デバイス、および他のデバイスを含み得ることに留意されたい。ネットワーク・データ処理システム１００内にあるプログラム・コードは、コンピュータ可読ストレージ媒体に格納され、使用のために、コンピュータまたは他のデータ処理デバイスにダウンロードされてもよい。例えば、プログラム・コードは、サーバ１０４のコンピュータ可読ストレージ媒体に格納され、エッジ・デバイス１１０での使用のために、ネットワーク１０２を介してエッジ・デバイス１１０にダウンロードされてもよい。

【0019】

描写された例では、ネットワーク・データ処理システム１００は、例えば、インターネット、イントラネット、ワイド・エリア・ネットワーク、メトロポリタン・エリア・ネットワーク、ローカル・エリア・ネットワーク、テレコミュニケーション・ネットワーク、またはその任意の組合せなどの、いくつかの異なるタイプの通信ネットワークとして実装され得る。図１は、単なる一例であることが意図され、異なる例証的実施形態に対する構造的限定を意図するものではない。

【0020】

本明細書で使用されるように、アイテムを参照しながら使用されるとき、「いくつかの」は、アイテムのうちの１つまたは複数を意味する。例えば、「いくつかの異なるタイプの通信ネットワーク」は、１つまたは複数の異なるタイプの通信ネットワークである。同様に、「のセット」は、アイテムを参照しながら使用されるとき、アイテムのうちの１つまたは複数を意味する。

【0021】

さらに、「のうちの少なくとも１つ」という用語は、アイテムのリストと共に使用されるとき、リスト化されたアイテムの１つまたは複数の異なる組合せが使用され得ること、および、リスト内の各アイテムのうちのただ１つが必要とされ得ることを意味する。言い換えれば、「のうちの少なくとも１つ」は、アイテムの任意の組合せおよび任意の数のアイテムがリストから使用され得るが、リスト内のアイテムのすべてが必要なわけではないことを意味する。アイテムは、特定のオブジェクト、モノ、またはカテゴリでもよい。

【0022】

例えば、限定することなく、「アイテムＡ、アイテムＢ、またはアイテムＣのうちの少なくとも１つ」は、アイテムＡ、アイテムＡおよびアイテムＢ、またはアイテムＢを含み得る。この例は、アイテムＡ、アイテムＢ、およびアイテムＣ、または、アイテムＢおよびアイテムＣも含み得る。当然、これらのアイテムの任意の組合せが存在し得る。いくつかの例証的な例では、「のうちの少なくとも１つ」は、例えば、限定することなく、アイテムＡのうちの２つ、アイテムＢのうちの１つ、およびアイテムＣのうちの１０個、または、アイテムＢのうちの４つ、およびアイテムＣのうちの７つ、または、他の適切な組合せでもよい。

【0023】

図２をここで参照すると、例証的実施形態によるデータ処理システムの図が描写されている。データ処理システム２００は、図１のサーバ１０４などのコンピュータの例であり、この中に、例証的実施形態のタスク管理プロセスを実行するコンピュータ可読プログラム・コードまたは命令が置かれ得る。この例では、データ処理システム２００は通信ファブリック２０２を含み、通信ファブリック２０２は、プロセッサ・ユニット２０４、メモリ２０６、永続ストレージ２０８、通信ユニット２１０、入出力（Ｉ／Ｏ）ユニット２１２、およびディスプレイ２１４の間の通信を提供する。

【0024】

プロセッサ・ユニット２０４は、メモリ２０６にロードされ得るソフトウェア・アプリケーションおよびプログラムに関する命令を実行するように機能する。プロセッサ・ユニット２０４は、特定の実装形態に応じて、１つもしくは複数のハードウェア・プロセッサ・デバイスのセットでもよく、またはマルチコア・プロセッサでもよい。

【0025】

メモリ２０６および永続ストレージ２０８は、ストレージ・デバイス２１６の例である。本明細書で使用されるように、コンピュータ可読ストレージ・デバイスまたはコンピュータ可読ストレージ媒体は、例えば、限定することなく、データ、関数形式のコンピュータ可読プログラム・コード、または他の適切な情報、あるいはその組合せなどの情報を、一時的または永続的に格納することができるハードウェアのいずれかである。さらに、コンピュータ可読ストレージ・デバイスまたはコンピュータ可読ストレージ媒体は、一時的な信号などの伝搬媒体を除外する。メモリ２０６は、これらの例では、例えば、ランダム・アクセス・メモリまたは、フラッシュ・メモリなどの任意の他の適切な揮発性もしくは不揮発性ストレージ・デバイスでよい。永続ストレージ２０８は、特定の実装形態に応じて、様々な形をとってもよい。例えば、永続ストレージ２０８は、１つまたは複数のデバイスを収めてもよい。例えば、永続ストレージ２０８は、ディスク・ドライブ、ソリッド・ステート・ドライブ、書換え可能光ディスク、書換え可能磁気テープ、または上記のいくつかの組合せでよい。永続ストレージ２０８によって使用される媒体は取外し可能でよい。例えば、永続ストレージ２０８のために取外し可能ハード・ドライブが使用されてもよい。

【0026】

通信ユニット２１０は、この例では、図１のネットワーク１０２などのネットワークを介した、他のコンピュータ、データ処理システム、およびデバイスとの通信を提供する。通信ユニット２１０は、物理通信リンクとワイヤレス通信リンク両方の使用を通じた通信を提供してもよい。物理通信リンクは、例えば、ワイヤ、ケーブル、ユニバーサル・シリアル・バス、または任意の他の物理的技術を利用して、データ処理システム２００のための物理通信リンクを確立してもよい。ワイヤレス通信リンクは、例えば、短波、高周波、超高周波、マイクロ波、ワイヤレス・フィデリティ（Ｗｉ－Ｆｉ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）技術、グローバル・システム・フォー・モバイル・コミュニケーションズ（ＧＳＭ）、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、第２世代（２Ｇ）、第３世代（３Ｇ）、第４世代（４Ｇ）、４Ｇロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）、ＬＴＥアドバンスト、第５世代（５Ｇ）、または任意の他のワイヤレス通信技術もしくは標準を利用して、データ処理システム２００のためのワイヤレス通信リンクを確立してもよい。

【0027】

入出力ユニット２１２は、データ処理システム２００に接続され得る他のデバイスとのデータの入出力を可能にする。例えば、入出力ユニット２１２は、キーパッド、キーボード、マウス、マイクロフォン、または他のいくつかの適切な入力デバイス、あるいはその組合せを通じたユーザ入力のための接続を提供してもよい。ディスプレイ２１４は、ユーザに情報を表示するためのメカニズムを提供し、例えば、ユーザ・インターフェースまたは入力データを通じてユーザがオン・スクリーン選択を行えるようにするためのタッチ・スクリーン機能を含み得る。

【0028】

オペレーティング・システム、アプリケーション、またはプログラム、あるいはその組合せに関する命令は、ストレージ・デバイス２１６に置かれてもよく、ストレージ・デバイス２１６は、通信ファブリック２０２を通じてプロセッサ・ユニット２０４と通信している。この例証的な例では、命令は、関数形式で永続ストレージ２０８上にある。これらの命令は、プロセッサ・ユニット２０４による実行のために、メモリ２０６にロードされてもよい。異なる実施形態のプロセスは、コンピュータ実装命令を使用して、プロセッサ・ユニット２０４によって実施されてもよく、コンピュータ実装命令は、メモリ２０６などのメモリに置かれてもよい。これらのプログラム命令は、プログラム・コード、コンピュータ使用可能プログラム・コード、またはコンピュータ可読プログラム・コードと呼ばれ、プロセッサ・ユニット２０４のプロセッサによって読み込まれ、実行され得る。プログラム命令は、異なる実施形態では、メモリ２０６または永続ストレージ２０８などの、異なる物理コンピュータ可読ストレージ・デバイスに含まれてもよい。

【0029】

プログラム・コード２１８は、選択的に取外し可能なコンピュータ可読媒体２２０に関数形式で置かれ、プロセッサ・ユニット２０４による実行のために、データ処理システム２００にロードされるか、転送されてもよい。プログラム・コード２１８およびコンピュータ可読媒体２２０は、コンピュータ・プログラム製品２２２を形成する。１つの例では、コンピュータ可読媒体２２０は、コンピュータ可読ストレージ媒体２２４またはコンピュータ可読信号媒体２２６でよい。

【0030】

これらの例証的な例では、コンピュータ可読ストレージ媒体２２４は、プログラム・コード２１８を伝搬または伝送させる媒体ではなく、プログラム・コード２１８を格納するために使用される物理的なまたは有形のストレージ・デバイスである。コンピュータ可読ストレージ媒体２２４は、例えば、永続ストレージ２０８の一部であるハード・ドライブなどのストレージ・デバイスに転送するための、永続ストレージ２０８の一部であるドライブまたは他のデバイスに挿入または配置された、光または磁気ディスクを含んでもよい。コンピュータ可読ストレージ媒体２２４はまた、データ処理システム２００に接続されたハード・ドライブ、サム・ドライブ、またはフラッシュ・メモリなどの、永続ストレージの形をしていてもよい。

【0031】

代替として、プログラム・コード２１８は、コンピュータ可読信号媒体２２６使用して、データ処理システム２００に転送されてもよい。コンピュータ可読信号媒体２２６は、例えば、プログラム・コード２１８を収める伝搬データ信号でもよい。例えば、コンピュータ可読信号媒体２２６は、電磁気信号、光信号、または任意の他の適切なタイプの信号でよい。これらの信号は、ワイヤレス通信リンク、光ファイバ・ケーブル、同軸ケーブル、ワイヤ、または任意の他の適切なタイプの通信リンクなどの、通信リンクを介して伝送され得る。

【0032】

さらに、本明細書で使用されるように、「コンピュータ可読媒体２２０」は、単数形または複数形であることが可能である。例えば、プログラム・コード２１８は、単一のストレージ・デバイスまたはシステムの形でコンピュータ可読媒体２２０に置かれることが可能である。別の例では、プログラム・コード２１８は、複数のデータ処理システム内に分散されたコンピュータ可読媒体２２０に置かれることが可能である。言い換えれば、プログラム・コード２１８内のいくつかの命令は、１つのデータ処理システム内に置かれることが可能であるが、プログラム・コード２１８内の他の命令は、１つまたは複数の他のデータ処理システム内に置かれることが可能である。例えば、プログラム・コード２１８の一部は、サーバ・コンピュータのコンピュータ可読媒体２２０に置かれることが可能であるが、プログラム・コード２１８の別の部分は、クライアント・コンピュータのセット内にあるコンピュータ可読媒体２２０に置かれることが可能である。

【0033】

データ処理システム２００のために示された異なる構成要素は、異なる実施形態が実装され得る様式に構造的限定を提供することを意図していない。いくつかの例証的な例では、構成要素の１つまたは複数は、別の構成要素に組み込まれるか、そうでなければ、別の構成要素の一部を形成してもよい。例えば、いくつかの例証的な例では、メモリ２０６またはその一部は、プロセッサ・ユニット２０４内に組み込まれてもよい。異なる例証的実施形態は、データ処理システム２００のために示されたものの他のまたはその代わりの構成要素を含むデータ処理システム内に実装されることが可能である。図２に示された他の構成要素は、示された例証的な例から変化させることができる。異なる実施形態は、プログラム・コード２１８を実行することができる任意のハードウェア・デバイスまたはシステムを使用して、実装されることが可能である。

【0034】

別の例では、通信ファブリック２０２を実装するためにバス・システムが使用されてもよく、システム・バスまたは入出力バスなどの、１つまたは複数のバスで構成されてもよい。当然、バス・システムは、バス・システムに取り付けられた異なる構成要素またはデバイスの間のデータ転送を提供する任意の適切なタイプのアーキテクチャを使用して実装され得る。

【0035】

本開示は、クラウド・コンピューティングについての詳細な説明を含むが、本明細書で列挙される教示の実装形態は、クラウド・コンピューティング環境に限定されないことが理解されている。むしろ、例証的実施形態は、現在既知のまたは後に開発される他の任意のタイプのコンピューティング環境と併用して実装される余地がある。クラウド・コンピューティングは、最低限の管理努力またはサービス提供者との対話で迅速に提供および公開されることが可能な、例えば、ネットワーク、ネットワーク帯域幅、サーバ、処理、メモリ、ストレージ、アプリケーション、仮想マシン、およびサービスなどの、構成可能なコンピューティング・リソースの共用プールへの、便利なオンデマンドのネットワーク・アクセスを可能にするためのサービス配信のモデルである。このクラウド・モデルは、少なくとも５つの特性、少なくとも３つのサービス・モデル、および少なくとも４つの導入モデルを含み得る。

【0036】

特性は、例えば、オンデマンド・セルフ・サービス、ブロード・ネットワーク・アクセス、リソース・プーリング、迅速な伸縮性、およびメジャード・サービスを含み得る。オンデマンド・セルフ・サービスは、サーバ時間およびネットワーク・ストレージなどのコンピューティング能力を、クラウド利用者が、サービスの提供者との人間による対話を必要とせず必要に応じて自動的に、一方的に提供することができる。ブロード・ネットワーク・アクセスは、ネットワークを介して利用可能で、例えば、モバイル・フォン、ラップトップ、およびパーソナル・デジタル・アシスタントなどの、ヘテロジニアスなシンまたはシック・クライアント・プラットフォームによる使用を推進する標準メカニズムを通じてアクセスされる能力を提供する。リソース・プーリングは、マルチ・テナント・モデルを使用して複数の利用者をサーブするために、プロバイダのコンピューティング・リソースをプーリングすることを可能にし、異なる物理および仮想リソースが、需要に応じて動的に割り当てられ、再割り当てされる。利用者が一般的に、提供されるリソースの正確なロケーションについて制御権も知識もないが、例えば、国、州、またはデータ・センタなどの、抽象化のより高いレベルでロケーションを特定でき得るという点で、位置独立の意味がある。迅速な伸縮性は、素早くスケール・アウトするために場合によっては自動的に迅速かつ伸縮自在に提供され、素早くスケール・インするために迅速に公開されることが可能な能力を提供する。利用者には、提供するために利用可能な能力は、しばしば無制限のように見え、任意の量でいつでも購入することができる。メジャード・サービスは、例えば、ストレージ、処理、帯域幅、およびアクティブ・ユーザ・アカウントなどの、サービスのタイプに適した抽象化のいくつかのレベルで計量能力を活用することによって、クラウド・システムがリソース使用を自動的に制御および最適化することを可能にする。リソース使用率は、監視、制御、およびレポートされることが可能であり、利用されるサービスの提供者と利用者双方に透明性をもたらす。

【0037】

サービス・モデルは、例えば、サービスとしてのソフトウェア（ＳａａＳ）、サービスとしてのプラットフォーム（ＰａａＳ）、およびサービスとしてのインフラストラクチャ（ＩａａＳ）を含み得る。サービスとしてのソフトウェアは、クラウド・インフラストラクチャ上で動く提供者のアプリケーションを使用するために利用者に提供される能力である。アプリケーションは、ウェブ・ブラウザ（例えば、ウェブベースの電子メール）などの、シン・クライアント・インターフェースを通じて様々なクライアント・デバイスからアクセス可能である。利用者は、ネットワーク、サーバ、オペレーティング・システム、ストレージ、または、ことによると個々のアプリケーション能力を含む、基礎をなすクラウド・インフラストラクチャの管理も制御も行わないが、限定的なユーザ固有のアプリケーション構成設定が考えうる例外である。サービスとしてのプラットフォームは、提供者によってサポートされるプログラミング言語およびツールを使用して作り出された、利用者が作り出したまたは獲得したアプリケーションを、クラウド・インフラストラクチャに導入するために利用者に提供される能力である。利用者は、ネットワーク、サーバ、オペレーティング・システム、またはストレージを含む、基礎をなすクラウド・インフラストラクチャの管理も制御も行わないが、導入したアプリケーション、および場合によっては、アプリケーションをホストする環境構成に対する制御権を有している。サービスとしてのインフラストラクチャは、オペレーティング・システムおよびアプリケーションを含むことができる任意のソフトウェアを利用者が導入し、動かすことができる、処理、ストレージ、ネットワーク、および他の基本的なコンピューティング・リソースを提供するために利用者に提供される能力である。利用者は、基礎をなすクラウド・インフラストラクチャの管理も制御も行わないが、オペレーティング・システム、ストレージ、導入されるアプリケーションに対する制御権、および場合によっては、例えば、ホスト・ファイアウォールなどのネットワーキング構成要素を選択する限定的な制御権を有する。

【0038】

導入モデルは、例えば、プライベート・クラウド、コミュニティ・クラウド、パブリック・クラウド、およびハイブリッド・クラウドを含み得る。プライベート・クラウドは、単に組織のために運用されるクラウド・インフラストラクチャである。プライベート・クラウドは、組織またはサード・パーティによって管理され得、敷地内または敷地外に存在し得る。コミュニティ・クラウドは、いくつかの組織によって共有されるクラウド・インフラストラクチャであり、例えば、ミッション、セキュリティ要件、ポリシ、およびコンプライアンス考慮などの、共有される懸念を有する固有のコミュニティをサポートする。コミュニティ・クラウドは、組織またはサード・パーティによって管理され得、敷地内または敷地外に存在し得る。パブリック・クラウドは、一般大衆または大手業界団体に対して利用可能にされたクラウド・インフラストラクチャであり、クラウド・サービスを売る組織によって所有される。ハイブリッド・クラウドは、一意のエンティティのままの、例えば、プライベート、コミュニティ、およびパブリック・クラウドなどの、２つ以上のクラウドから成るクラウド・インフラストラクチャであるが、例えば、クラウド間のロード・バランシングのためのクラウド・バースティングなどの、データおよびアプリケーション・ポータビリティを可能にする標準的なまたは独自の技術でまとめられる。

【0039】

クラウド・コンピューティング環境は、無国籍、疎結合、モジュラリティ、および意味論的相互運用性に焦点を合わせたサービス指向のものである。クラウド・コンピューティングの中心には、相互接続ノードのネットワークを備えるインフラストラクチャがある。

【0040】

図３をここで参照すると、例証的実施形態が実装され得るクラウド・コンピューティング環境を示す図が描写されている。この例証的な例では、クラウド・コンピューティング環境３００は、例えば、パーソナル・デジタル・アシスタントもしくはスマート・フォン３２０Ａ、デスクトップ・コンピュータ３２０Ｂ、ラップトップ・コンピュータ３２０Ｃ、または自動車コンピュータ・システム３２０Ｎ、あるいはその組合せなどの、クラウド利用者によって使用されるローカル・コンピューティング・デバイスが通信し得る、１つまたは複数のクラウド・コンピューティング・ノード３１０のセットを含む。クラウド・コンピューティング・ノード３１０は、例えば、図１のサーバ１０４およびサーバ１０６でよい。ローカル・コンピューティング・デバイス３２０Ａ～３２０Ｎは、例えば、図１のエッジ・デバイス１１０およびクライアント１１２～１１６でよい。

【0041】

クラウド・コンピューティング・ノード３１０は互いに通信し得、上述のようなプライベート、コミュニティ、パブリック、もしくはハイブリッド・クラウド、またはその組合せなどの、１つまたは複数のネットワークに物理的または仮想的にグループ化され得る。これは、クラウド利用者がローカル・コンピューティング・デバイス３２０Ａ～３２０Ｎなどのローカル・コンピューティング・デバイス上にリソースを維持する必要がない、サービスとしてのインフラストラクチャ、プラットフォーム、またはソフトウェア、あるいはその組合せを、クラウド・コンピューティング環境３００が提供することを可能にする。ローカル・コンピューティング・デバイス３２０Ａ～３２０Ｎのタイプは単なる例証であることが意図され、クラウド・コンピューティング・ノード３１０およびクラウド・コンピューティング環境３００は、例えば、ウェブ・ブラウザを使用して、任意のタイプのネットワークまたはネットワーク・アドレス指定可能接続あるいはその両方を介して、任意のタイプのコンピュータ化デバイスと通信できることが理解されている。

【0042】

図４をここで参照すると、例証的実施形態による抽象化モデル層を示す図が描写されている。この例証的な例で示された機能抽象化層のセットは、図３のクラウド・コンピューティング環境３００などの、クラウド・コンピューティング環境によって提供され得る。図４に示された構成要素、層、および機能は単なる例証であることが意図され、本発明の実施形態は、これらに限定されないことを予め理解されたい。描写されているように、以下の層および対応する機能が提供される。

【0043】

クラウド・コンピューティング環境の抽象化層４００は、ハードウェアおよびソフトウェア層４０２、仮想化層４０４、管理層４０６、ならびにワークロード層４０８を含む。ハードウェアおよびソフトウェア層４０２は、クラウド・コンピューティング環境のハードウェアおよびソフトウェア構成要素を含む。ハードウェア構成要素は、例えば、メインフレーム４１０、ＲＩＳＣ（縮小命令セット・コンピュータ）アーキテクチャ・ベースのサーバ４１２、サーバ４１４、ブレード・サーバ４１６、ストレージ・デバイス４１８、ならびにネットワークおよびネットワーキング構成要素４２０を含み得る。いくつかの例証的実施形態では、ソフトウェア構成要素は、例えば、ネットワーク・アプリケーション・サーバ・ソフトウェア４２２およびデータベース・ソフトウェア４２４を含み得る。

【0044】

仮想化層４０４は、仮想サーバ４２６、仮想ストレージ４２８、仮想プライベート・ネットワークを含む仮想ネットワーク４３０、仮想アプリケーションおよびオペレーティング・システム４３２、ならびに仮想クライアント４３４といった、仮想エンティティの例が提供され得る抽象化層を提供する。

【0045】

１つの例では、管理層４０６は、下記で説明される機能を提供し得る。リソース提供４３６は、クラウド・コンピューティング環境内でタスクを実施するために利用されるコンピューティング・リソースおよび他のリソースの動的な調達を行う。計量および価格設定４３８は、リソースがクラウド・コンピューティング環境内で利用されるときのコスト追跡、および、これらのリソースの利用に対する請求書作成またはインボイス作成を行う。１つの例では、これらのリソースは、アプリケーション・ソフトウェア・ライセンスを含み得る。セキュリティは、クラウド利用者およびタスクの検証、ならびに、データおよび他のリソースの保護を行う。ユーザ・ポータル４４０は、利用者およびシステム・アドミニストレータに、クラウド・コンピューティング環境へのアクセスを提供する。サービス・レベル管理４４２は、要求されるサービス・レベルを満たすように、クラウド・コンピューティング・リソースの配分および管理を行う。サービス・レベル契約（ＳＬＡ）プランニングおよびフルフィルメント４４４は、ＳＬＡに応じて将来の要件が予想されるクラウド・コンピューティング・リソースの事前配置および調達を行う。

【0046】

ワークロード層４０８は、クラウド・コンピューティング環境が利用され得る機能の例を提供する。実例のワークロードおよび機能は、ワークロード層４０８によって提供され得、マッピングおよびナビゲーション４４６、ソフトウェア開発およびライフサイクル管理４４８、仮想クラスルーム教育配信４５０、データ分析処理４５２、トランザクション処理４５４、ならびにエッジ・デバイス・タスク管理４５６を含み得る。

【0047】

ネットワークのエッジにおけるモノのインターネット・デバイスの数の増加は、データ・センタで計算されることになる大量のデータを生み出しており、ネットワーク帯域幅要件をその限界に押しやっている。ネットワーク技術の改善にもかかわらず、データ・センタは、多くのアプリケーションにとって重大な要件になり得る、受入れ可能な転送速度および応答時間を保証することができない。さらに、エッジにおけるモノのインターネット・デバイスは、クラウドからやってくるデータを絶えず消費し、例えば、企業、会社、団体、機構、機関、および同様のものなどのエンティティに、エンド・ユーザへの物理的な近さを活用してデータおよびサービス提供を非集中化させるようにコンテンツ配信ネットワークを構築することを強いている。

【0048】

エッジ・コンピューティングは、クラウドの代わりにタスクを実施し、サービスを提供するために、例えば、スマート・デバイス（例えば、スマート・フォン、スマート・テレビ、スマート・ウォッチ、スマート・グラス、スマート車両、スマート・アプライアンス、スマート・センサ、および同様のもの）、モバイル・フォン、ネットワーク・ゲートウェイおよびデバイス、ならびに同様のものなどの、モノのインターネット・デバイスを活用して、データ・センタからネットワークのエッジの方に計算を移す。タスクおよびサービスをエッジに移すことによって、より良い応答時間および帯域幅可用性を提供することができる。

【0049】

クラウド・コンピューティング、モノのインターネット、およびビジネス・モデルの開発および拡散により、エッジ・コンピューティングは、より大きい計算能力を提供するための次に台頭しつつある技術となっている。人工知能エッジ・コントローラに支援されたエッジ・コンピューティングが、現在、エッジ・デバイスの専用プログラミングおよび制御を含む多くの業界で広く採用されてきている。ますます増加する異なるタイプのタスクまたはワークロードが、これらのエッジ・デバイス上で動くことになる。コスト因子を考えると、いくつかのエッジ・デバイスは高価であり、限定的な機能を有し、異なるタスク間で共有され得る。エッジ・デバイスのタイム・シェアリングは、リソース利用率を改善し、コストを減少させる。タイム・シェアリングは、複数のタスク間のコンピューティング・リソースの配分である。

【0050】

複数のエッジ・デバイスを含む単一のエッジ・コンピューティング・フレームワーク上で、様々な異なるタスクが同時に（すなわち、同じ時間に）動き得る。さらに、コラボレーション、インタラクション、またはコンフリクト（例えば、同じエッジ・デバイス上でのタスク・プリエンプション）が、これらの異なるタイプのタスク間に存在し得る。さらに、各タスクの優先度およびリソース消費量は、異なり得る。エッジ・コンピューティング・プラットフォームは、リソースを適度にスケジュールしてエッジ・コンピューティング・プラットフォームの利用状態を改善しながら、重要なタスクが適切に優先順位付けされ、スムーズに実行されることを保証する必要がある。限定的なリソース条件で、重要なタスクを完了させることに、より高い優先度を与えながら、例証的実施形態は、エッジ・デバイスの適度なスケジューリングおよび使用が、より優先度の低いタスクが実行し続けることを保証することを可能にして、タスク実施に対するあり得るインパクトを最小化する。言い換えれば、例証的実施形態は、動的タスク移動を介したエッジ・デバイスのクラスタにまたがるエッジ・デバイス・タイム・シェアリングを可能にする。

【0051】

したがって、例証的実施形態は、それぞれのタスクに対応する優先度およびタグなどの属性に基づいて、動的タスク移動を提供することによって、エッジ層の能力を向上させる。さらに、例証的実施形態は、斬新な動的タスク移動プロセスを介して、エッジ層全体の効率を高める。その上、例証的実施形態は、エッジ・デバイス・タスク実施のためのより速い応答時間を可能にして、ユーザエクスペリエンスを改善する。

【0052】

したがって、例証的実施形態は、エッジ・デバイスのクラスタにまたがってタスクを移動させることに伴う技術的問題を克服する１つまたは複数の技術的解決策を提供する。その結果として、これらの１つまたは複数の技術的解決策は、タスク属性に基づく動的タスク移動を使用して、タスク実施を向上させ、応答時間を減少させることによって、エッジ・コンピューティングの分野における技術的効果および実践的応用を提供する。

【0053】

図５をここで参照すると、例証的実施形態による、タスク管理システムの例を示す図が描写されている。タスク管理システム５００は、図１のネットワーク・データ処理システム１００などのデータ処理システムのネットワーク、または、図３のクラウド・コンピューティング環境３００などのクラウド・コンピューティング環境に実装されてもよい。タスク管理システム５００は、タスク属性に基づく動的タスク移動を使用したエッジ・デバイスのクラスタにまたがるタイム・シェアリングのためのハードウェアおよびソフトウェア構成要素のシステムである。

【0054】

この例では、タスク管理システム５００は、クラウド層５０２、エッジ層５０４、およびエッジ・デバイス５０６を含む。クラウド層５０２は、例えば、図３のクラウド・コンピューティング環境３００でもよい。クラウド層５０２は、データ・ストア５０８、アプリケーション・プログラミング・インターフェース・サーバ５１０、およびエッジ・コントローラ５１２を含む。データ・ストア５０８は、例えば、図１のストレージ１０８でもよく、例えば、エッジ・デバイス・タスク管理データを含む。アプリケーション・プログラミング・インターフェース・サーバ５１０は、例えば、図１のサーバ１０４、図２のデータ処理システム２００、または図３のクラウド・コンピューティング・ノード３１０のうちの１つのクラウド・コンピューティング・ノードでもよい。アプリケーション・プログラミング・インターフェース・サーバ５１０は、タスクを実施したいというクライアント・デバイスからのユーザ・リクエストを、ネットワークを介して受け取る。アプリケーション・プログラミング・インターフェース・サーバ５１０は、リクエストされたタスクを実施するために、エッジ・デバイス５０６とやりとりし、エッジ・デバイス５０６を管理する。エッジ・コントローラ５１２は、エッジ・コンピューティング・フレームワーク内のすべてのネットワーク・ゲートウェイおよびエッジ・デバイス５０６への接続を担当する。さらに、エッジ・コントローラ５１２は、エッジ・デバイス５０６のすべてまたはクラスタにまたがって実行するために、エッジ・デバイス５０６からデータを収集して照合し、アプリケーション・プログラミング・インターフェース・サーバ５１０にデータを伝送し、アプリケーション・プログラミング・インターフェース・サーバ５１０からの命令を受け入れる。

【0055】

エッジ層５０４は、デバイスをローカルに接続することを担当する。さらに、エッジ層５０４は、データ収集、およびアプリケーション・プログラミング・インターフェース・サーバ５１０への接続を管理する。エッジ層５０４は、機能停止のハンドリング、ならびにデータの格納および転送も担当する。エッジ層５０４は、同期サービス５１４、メタデータ・ストア５１６、およびエッジ・エージェント５１８を含む。同期サービス５１４は、アプリケーション・プログラミング・インターフェース・サーバ５１０へのデータの同期を担当する。メタデータ・ストア５１６は、エッジ・デバイス５０６に含まれるエッジ・デバイスの異なるクラスタを定義するメタデータを含む。メタデータ・ストア５１６は、データ・ストア５０８からエッジ・デバイス・クラスタ・メタデータを取り出し得る。エッジ・エージェント５１８は、クラスタ定義器５２０、タスク送信器５２２、およびタスク結果受信器５２４を使用して、エッジ・デバイス５０６と通信する。クラスタ定義器５２０は、メタデータ・ストア５１６内の情報を使用して、エッジ・デバイスの異なるクラスタを定義する。クラスタ定義器５２０は、また、エッジ・デバイス間のタスクの移動に応答して、エッジ・デバイスのクラスタを精密にする。タスク送信器５２２は、優先度およびタグなどの対応するタスク属性に基づいて、それぞれのエッジ・デバイスにタスクを割り当てて送る。さらに、タスク送信器５２２は、タスク・キャンセルおよび移動計画に基づいて、エッジ・デバイス上のタスクをキャンセルして移動させるか、または、タスク・ペンディング計画に基づいて、エッジ・デバイス上のタスクを再起動する。タスク結果受信器５２４は、エッジ・デバイス５０６上のタスク・ステータスおよびタスクを実行した結果を受け取る。

【0056】

エッジ・デバイス５０６は、例えば、図１のエッジ・デバイス１１０でもよく、エッジ・デバイスの任意のタイプおよび組合せを含み得る。この例では、エッジ・デバイス５０６は、エッジ・デバイス「Ａ」５２６、エッジ・デバイス「Ｂ」５２８、エッジ・デバイス「Ｃ」５３０、エッジ・デバイス「Ｄ」５３２、およびエッジ・デバイス「Ｅ」５３４を含む。それでも、エッジ・デバイス５０６は、任意の数のエッジ・デバイスを含んでもよいことに留意されたい。また、エッジ・デバイスＡ５２６、エッジ・デバイスＢ５２８、エッジ・デバイスＣ５３０、エッジ・デバイスＤ５３２、およびエッジ・デバイスＥ５３４は、プロキシ５３６、プロキシ５３８、プロキシ５４０、プロキシ５４２、およびプロキシ５４４をそれぞれ含む。プロキシ５３６～５４４は、エッジ・デバイス５０６間の通信を提供する。さらに、エッジ・デバイスＡ５２６、エッジ・デバイスＢ５２８、エッジ・デバイスＣ５３０、エッジ・デバイスＤ５３２、およびエッジ・デバイスＥ５３４は、コンテナ５４６、コンテナ５４８、コンテナ５５０、コンテナ５５２、およびコンテナ５５４をそれぞれ含む。コンテナ５４６～５５４は、対応するエッジ・デバイス５０６に送られたタスクを実行する。

【0057】

図６をここで参照すると、例証的実施形態による、サブタスクを伴う第１のタスクの例を示す図が描写されている。サブタスクを伴う第１のタスク６００は、例えば、図５のタスク管理システム５００などの、タスク管理システムに実装されてもよい。

【0058】

この例では、サブタスクを伴う第１のタスク６００は、ｓｕｂｔａｓｋ＿１＿１ ６０４、ｓｕｂｔａｓｋ＿１＿２ ６０６、およびｓｕｂｔａｓｋ＿１＿３ ６０８を含む、ｔａｓｋ＿１ ６０２である。それでも、ｔａｓｋ＿１ ６０２は単なる一例であり、例証的実施形態に対する限定を意図するものではないことに留意されたい。言い換えれば、ｔａｓｋ＿１ ６０２は、任意の数のサブタスクを含んでもよい。

【0059】

ｔａｓｋ＿１ ６０２のタスク定義６１０は、対応する次のサブタスク識別子を伴うサブタスク識別子を示す。この例では、ｓｕｂｔａｓｋ＿１＿１は、ｓｕｂｔａｓｋ＿１＿２という対応する次のサブタスクを有し、ｓｕｂｔａｓｋ＿１＿２は、ｓｕｂｔａｓｋ＿１＿３という対応する次のサブタスクを有する。ｔａｓｋ＿１ ６０２のサブタスク属性６１２は、対応するタグおよび優先度を伴うサブタスク識別子を示す。この例では、ｓｕｂｔａｓｋ＿１＿１は、対応するｔａｇ＿１およびｐｒｉｏｒｉｔｙ＿３を有し、ｓｕｂｔａｓｋ＿１＿２は、対応するｔａｇ＿２、ｔａｇ＿４、およびｐｒｉｏｒｉｔｙ＿２を有し、ｓｕｂｔａｓｋ＿１＿３は、対応するｔａｇ＿３およびｐｒｉｏｒｉｔｙ＿３を有する。タグは、どの特定のエッジ・デバイス上で、対応するサブタスクが実行する予定であるかを指示する。例えば、ｔａｇ＿１は、対応するサブタスクがエッジ・デバイスＡ上で実行する予定であることを指示することができ、ｔａｇ＿２は、対応するサブタスクがエッジ・デバイスＢ上で実行する予定であることを指示することができ、ｔａｇ＿３は、対応するサブタスクがエッジ・デバイスＣ上で実行する予定であることを指示することができ、ｔａｇ＿４は、対応するサブタスクがエッジ・デバイスＤ上で実行する予定であることを指示することができ、ｔａｇ＿５は、対応するサブタスクがエッジ・デバイスＥ上で実行する予定であることを指示することができる。優先度は、特定のサブタスクを実行する相対的な重要性を指示する。例えば、より優先度の高いサブタスクは、より優先度の低いサブタスクより優先して実行される。

【0060】

図７をここで参照すると、例証的実施形態による、第１のタスクのための選択エッジ・デバイス・クラスタ・プロセスの例を示す図が描写されている。第１のタスクのための選択エッジ・デバイス・クラスタ・プロセス７００は、例えば、図５のタスク管理システム５００などの、タスク管理システムに実装されてもよい。

【0061】

この例では、図５のエッジ・エージェント５１８などのエッジ・エージェント７０２は、図５のクラスタ定義器５２０などのクラスタ定義器を利用して、ｔａｓｋ＿１ ７０６のためのエッジ・デバイス７０４を含むｃｌｕｓｔｅｒ＿１を定義する。エッジ・デバイス７０４は、例えば、図５のエッジ・デバイスＡ５２６、エッジ・デバイスＢ５２８、およびエッジ・デバイスＣ５３０などの、エッジ・デバイスＡ、エッジ・デバイスＢ、およびエッジ・デバイスＣを含む。ｔａｓｋ＿１ ７０６は、例えば、図６のｓｕｂｔａｓｋ＿１＿１ ６０４、ｓｕｂｔａｓｋ＿１＿２ ６０６、およびｓｕｂｔａｓｋ＿１＿３ ６０８を含む、ｔａｓｋ＿１ ６０２などの、ｓｕｂｔａｓｋ＿１＿１、ｓｕｂｔａｓｋ＿１＿２、およびｓｕｂｔａｓｋ＿１＿３を含む。エッジ・エージェント７０２は、例えば、図５のタスク送信器５２２などの、タスク送信器を利用して、図６のサブタスク属性６１２などのサブタスク属性に含まれる対応するタグ、およびクラスタ定義器からのクラスタ・メタデータに基づいて、ｓｕｂｔａｓｋ＿１＿１、ｓｕｂｔａｓｋ＿１＿２、およびｓｕｂｔａｓｋ＿１＿３を、エッジ・デバイスＡ、エッジ・デバイスＢ、およびエッジ・デバイスＣにそれぞれ送る。

【0062】

エッジ・デバイス属性テーブル７０８は、エッジ・デバイス識別子７１０、タグ７１２、ＣＰＵ使用量７１４、現在のサブタスク７１６、現在のサブタスク・ステータス７１８、および現在のタスク７２０を含む。エッジ・デバイス属性テーブル７０８は、ｔａｓｋ＿１ ７０６がエッジ・デバイス７０４に送られる前のエッジ・デバイス７０４の属性を示す。エッジ・デバイス・クラスタ・テーブル７２２は、タスク識別子７２４、クラスタ識別子７２６、サブタスク識別子７２８、エッジ・デバイス識別子７３０、およびコーディネータ・プロキシ７３２を含む。エッジ・デバイス・クラスタ・テーブル７２２は、ｓｕｂｔａｓｋ＿１＿１、ｓｕｂｔａｓｋ＿１＿２、およびｓｕｂｔａｓｋ＿１＿３を含むｔａｓｋ＿１ ７０６のためのｃｌｕｓｔｅｒ＿１としての、エッジ・デバイス７０４（すなわち、エッジ・デバイスＡ、Ｂ、およびＣ）の選択を示す。エッジ・デバイス・クラスタ・テーブル７２２はまた、例えば、エッジ・デバイスＡ５２６上のプロキシ５３６などの、エッジ・デバイスＡ上のプロキシが、ｃｌｕｓｔｅｒ＿１のためのコーディネータ・プロキシとして指定されることを示す。コーディネータ・プロキシは、クラスタ・メタデータに基づいて、ｃｌｕｓｔｅｒ＿１のエッジ・デバイス７０４の間のネットワーク・トラフィック（例えば、タスク結果およびタスク・ステータス）を制御する。

【0063】

図８をここで参照すると、例証的実施形態による、パッシング・サブタスク結果およびタスク・ステータス・プロセスの例を示す図が描写されている。パッシング・サブタスク結果およびタスク・ステータス・プロセス８００は、例えば、図５のタスク管理システム５００などの、タスク管理システムに実装されてもよい。

【0064】

この例では、パッシング・サブタスク結果およびタスク・ステータス・プロセス８００は、サブタスク結果パッシング・テーブル８０２およびタスク・ステータス・テーブル８０４を利用する。サブタスク結果パッシング・テーブル８０２は、エッジ・デバイス識別子８０６、サブタスク識別子８０８、タスク識別子８１０、クラスタ識別子８１２、次のサブタスク識別子８１４、次のエッジ・デバイス識別子８１６、およびコーディネータか（is coordinator）８１８を含む。サブタスク結果パッシング・テーブル８０２は、エッジ・デバイスＡ上のコーディネータ・プロキシが、各サブタスクの結果を受け取ること、および、それぞれのサブタスクの結果が、クラスタ・メタデータに基づいて、次のサブタスク（すなわち、次のエッジ・デバイス上の次のプロキシ）に送られることを指示する。タスク・ステータス・テーブル８０４は、エッジ・デバイス識別子８２０、サブタスク識別子８２２、サブタスク・ステータス８２４、クラスタ識別子８２６、タスク識別子８２８、およびタスク・ステータス８３０を含む。タスク・ステータス・テーブル８０４は、ｔａｓｋ＿１の現在のステータスが、エッジ・デバイスＡ、Ｂ、およびＣを含むｃｌｕｓｔｅｒ＿１上で実行されていることを示している。さらに、タスク・ステータス・テーブル８０４は、対応するエッジ・デバイス上のｔａｓｋ＿１の各サブタスクの現在のステータスを示している。例えば、ｓｕｂｔａｓｋ＿１＿１は、エッジ・デバイスＡ上での実行を終え、ｓｕｂｔａｓｋ＿１＿２は、エッジ・デバイスＢ上で実行されており、ｓｕｂｔａｓｋ＿１＿３は、エッジ・デバイスＣ上でペンディング中である。

【0065】

図９をここで参照すると、例証的実施形態による、サブタスクを有する第２のタスクの例を示す図が描写されている。サブタスクを有する第２のタスク９００は、例えば、図５のタスク管理システム５００などの、タスク管理システムに実装されてもよい。

【0066】

この例では、サブタスクを有する第２のタスク９００は、ｓｕｂｔａｓｋ＿２＿１ ９０４およびｓｕｂｔａｓｋ＿２＿２ ９０６を含むｔａｓｋ＿２ ９０２である。それでも、ｔａｓｋ＿２ ９０２は単なる一例であり、例証的実施形態に対する限定を意図するものではないことに留意されたい。言い換えれば、ｔａｓｋ＿２ ９０２は、任意の数のサブタスクを含んでもよい。

【0067】

ｔａｓｋ＿２ ９０２のタスク定義９０８は、対応する次のサブタスク識別子を伴うサブタスク識別子を示す。この例では、ｓｕｂｔａｓｋ＿２＿１は、ｓｕｂｔａｓｋ＿２＿２という対応する次のサブタスクを有する。ｔａｓｋ＿２ ９０２のサブタスク属性９１０は、対応するタグおよび優先度を伴うサブタスク識別子を示す。この例では、ｓｕｂｔａｓｋ＿２＿１は、対応するｔａｇ＿２およびｐｒｉｏｒｉｔｙ＿１を有し、ｓｕｂｔａｓｋ＿２＿２は、対応するｔａｇ＿３およびｐｒｉｏｒｉｔｙ＿３を有する。タグは、どの特定のエッジ・デバイス上で、対応するサブタスクが実行する予定であるかを示す。例えば、ｔａｇ＿２は、ｓｕｂｔａｓｋ＿２＿１がエッジ・デバイスＢ上で実行する予定であることを示し、ｔａｇ＿５は、ｓｕｂｔａｓｋ＿２＿２がエッジ・デバイスＥ上で実行する予定であることを示す。優先度は、実行する特定のサブタスクの相対的な重要性を示す。例えば、ｐｒｉｏｒｉｔｙ＿１は、ｓｕｂｔａｓｋ＿２＿１が、より優先度の低いサブタスクよりも優先して実行される、優先度の高いサブタスクであることを示す。

【0068】

図１０をここで参照すると、例証的実施形態による、エッジ・デバイス属性テーブルの例を示す図が描写されている。エッジ・デバイス属性テーブル１０００は、例えば、図５のタスク管理システム５００などの、タスク管理システムに実装されてもよい。この例では、エッジ・デバイス属性テーブル１０００は、エッジ・デバイス識別子１００２、タグ１００４、ＣＰＵ使用量１００６、現在のサブタスク１００８、現在のサブタスク・ステータス１０１０、および現在のタスク１０１２を含む。エッジ・デバイス属性テーブル１０００は、図７のエッジ・デバイス属性テーブル７０８に似ている。それでも、エッジ・デバイス属性テーブル１０００は、ｔａｓｋ＿１のｓｕｂｔａｓｋ１＿１、ｓｕｂｔａｓｋ１＿２、およびｓｕｂｔａｓｋ１＿３が、エッジ・デバイスＡ、Ｂ、およびＣにそれぞれ送られた後の、ならびに、ｓｕｂｔａｓｋ２＿１および２＿２が、選択されたエッジ・デバイスに送られる前の、エッジ・デバイスＡ～Ｅの属性を示す。

【0069】

図１１をここで参照すると、例証的実施形態による、サブタスク割当てプロセスの例を示す図が描写されている。サブタスク割当てプロセス１１００は、例えば、図５のタスク管理システム５００などの、タスク管理システムに実装されてもよい。

【0070】

この例では、エッジ・エージェント１１０２は、図５のクラスタ定義器５２０などのクラスタ定義器を利用して、ｔａｓｋ＿１ １１０６のためのエッジ・デバイス１１０４のエッジ・デバイスＡ、Ｄ、およびＣを含むｃｌｕｓｔｅｒ＿１、ならびに、ｔａｓｋ＿２ １１０８のためのエッジ・デバイス１１０４のエッジ・デバイスＢおよびＥを含むｃｌｕｓｔｅｒ＿２を定義する。さらに、ｔａｓｋ＿２ １１０８を実行したいというユーザ・リクエストが受け取られたとき、エッジ・デバイスＡは、ｔａｓｋ＿１ １１０６のｓｕｂｔａｓｋ＿１＿１を実行しており、ｓｕｂｔａｓｋ＿１＿２は、エッジ・デバイスＢ上でペンディング中であり、ｓｕｂｔａｓｋ＿１＿３は、エッジ・デバイスＣ上でペンディング中であることに留意されたい。ｔａｓｋ＿２ １１０８のｓｕｂｔａｓｋ＿２＿１は、ｓｕｂｔａｓｋ＿２＿１に対応する、例えば、図９のサブタスク属性９１０のｔａｇ＿２およびｐｒｉｏｒｉｔｙ＿１などの、タグおよび優先度のサブタスク属性に基づいて、エッジ・デバイス１１０４のエッジ・デバイスＢ上で実行する必要があるので、エッジ・エージェント１１０２の、例えば、図５のタスク送信器５２２などの、タスク送信器は、ｓｕｂｔａｓｋ＿１＿２に対応する、例えば、図６のサブタスク属性６１２のｔａｇ＿２、ｔａｇ＿４、およびｐｒｉｏｒｉｔｙ＿２などの、タグおよび優先度のサブタスク属性に基づいて、エッジ・デバイス１１０４のエッジ・デバイスＤ上で実行されるようにｔａｓｋ＿１ １１０６のｓｕｂｔａｓｋ＿１＿２を割り当てる。さらに、タスク送信器は、ｓｕｂｔａｓｋ＿２＿２に対応する、例えば、図９のサブタスク属性９１０のｔａｇ＿５およびｐｒｉｏｒｉｔｙ＿３などの、タグおよび優先度のサブタスク属性に基づいて、エッジ・デバイス１１０４のエッジ・デバイスＥ上で実行されるようにｓｕｂｔａｓｋ＿２＿２を割り当てる。

【0071】

エッジ・デバイス・クラスタ・テーブル１１１０は、タスク識別子１１１２、クラスタ識別子１１１４、サブタスク識別子１１１６、エッジ・デバイス識別子１１１８、およびコーディネータ・プロキシ１１２０を含む。エッジ・デバイス・クラスタ・テーブル１１１０は、エッジ・デバイス・クラスタ・テーブル１１１０がここでは、ｔａｓｋ＿２ １１０８に対応するｃｌｕｓｔｅｒ＿２に関する情報を含むことを除いて、図７のエッジ・デバイス・クラスタ・テーブル７２２に似ている。さらに、エッジ・デバイス・クラスタ・テーブル１１１０は、エッジ・デバイスＢではなく、エッジ・デバイスＤがここではｃｌｕｓｔｅｒ＿１に含まれることを示している。エッジ・デバイス・クラスタ・テーブル１１１０はまた、例えば、エッジ・デバイスＥ５３４上のプロキシ５４４などの、エッジ・デバイスＥ上のプロキシが、ｃｌｕｓｔｅｒ＿２のためのコーディネータ・プロキシとして指定されていることを示す。

【0072】

図１２をここで参照すると、例証的実施形態による、エッジ・デバイスにサブタスクを送るプロセスの例を示す図が描写されている。エッジ・デバイスにサブタスクを送るプロセス１２００は、例えば、図５のタスク管理システム５００などの、タスク管理システムに実装されてもよい。

【0073】

この例では、エッジ・エージェント１２０２は、例えば、図５のタスク送信器５２２などの、タスク送信器を利用して、エッジ・デバイス１２０４にタスクを送る。タスクは、この例では、ｓｕｂｔａｓｋ＿１＿１、ｓｕｂｔａｓｋ＿１＿２、およびｓｕｂｔａｓｋ＿１＿３を含むｔａｓｋ＿１ １２０６、ならびに、ｓｕｂｔａｓｋ＿２＿１およびｓｕｂｔａｓｋ＿２＿２を含むｔａｓｋ＿２ １２０８である。タスク送信器は、サブタスク送信テーブル１２１０における情報を利用して、エッジ・デバイス１２０４の適切なエッジ・デバイスにそれぞれのサブタスクを送る。

【0074】

この例では、サブタスク送信テーブル１２１０は、エッジ・デバイス識別子１２１２、サブタスク識別子１２１４、タスク識別子１２１６、クラスタ識別子１２１８、次のサブタスク識別子１２２０、次のエッジ・デバイス識別子１２２２、およびコーディネータか１２２４を含む。エッジ・デバイス１２０４は、ｓｕｂｔａｓｋ＿１＿２を実行する能力があるエッジ・デバイスＤを含むので、タスク送信器は、エッジ・デバイスＢではなく、エッジ・デバイスＤ上で実行することになるｓｕｂｔａｓｋ＿１＿２を送ることになる。その結果として、ｓｕｂｔａｓｋ＿１＿１は、エッジ・デバイスＡ上で実行することになり、ｓｕｂｔａｓｋ＿２＿１は、エッジ・デバイスＢ上で実行することになり、ｓｕｂｔａｓｋ＿１＿３は、エッジ・デバイスＣで実行することになり、ｓｕｂｔａｓｋ＿１＿２は、エッジ・デバイスＤで実行することになり、ｓｕｂｔａｓｋ＿２＿２は、エッジ・デバイスＥで実行することになる。

【0075】

図１３をここで参照すると、例証的実施形態による、ペンディング計画プロセスの例を示す図が描写されている。ペンディング計画プロセス１３００は、例えば、図５のタスク管理システム５００などの、タスク管理システムに実装されてもよい。

【0076】

この例では、エッジ・エージェント１３０２は、図５のクラスタ定義器５２０などのクラスタ定義器を利用して、ｔａｓｋ＿１ １３０６のためのエッジ・デバイス１３０４のエッジ・デバイスＡ、Ｂ、およびＣを含むｃｌｕｓｔｅｒ＿１、ならびに、ｔａｓｋ＿２ １３０８のためのエッジ・デバイス１３０４のエッジ・デバイスＢおよびＥを含むｃｌｕｓｔｅｒ＿２を定義する。さらに、ｔａｓｋ＿２ １３０８を実行したいというユーザ・リクエストが受け取られたとき、エッジ・デバイスＡは、ｔａｓｋ＿１ １３０６のｓｕｂｔａｓｋ＿１＿１を実行していることに留意されたい。ｔａｓｋ＿２ １３０８のｓｕｂｔａｓｋ＿２＿１は、そのｔａｇ＿２およびｐｒｉｏｒｉｔｙ＿１属性に基づいて、エッジ・デバイス１３０４のエッジ・デバイスＢ上で実行する必要があり、エッジ・デバイス１３０４は、この例のｓｕｂｔａｓｋ＿１＿２を実行する能力があるエッジ・デバイスを含まないので、エッジ・エージェント１３０２の、例えば、図５のタスク送信器５２２などの、タスク送信器は、ｓｕｂｔａｓｋ＿１＿２が、より低い優先度属性（すなわち、ｐｒｉｏｒｉｔｙ＿２）を有することに基づいて、ｓｕｂｔａｓｋ＿２＿１が実行を終えたとき、エッジ・デバイスＢ上で実行するためにｓｕｂｔａｓｋ＿１＿２のためのペンディング計画（すなわち、ペンディング計画テーブル１３２２）を作成する。

【0077】

エッジ・デバイス・クラスタ・テーブル１３１０は、タスク識別子１３１２、クラスタ識別子１３１４、サブタスク識別子１３１６、エッジ・デバイス識別子１３１８、およびコーディネータ・プロキシ１３２０を含む。エッジ・デバイス・クラスタ・テーブル１３１０は、ｓｕｂｔａｓｋ＿１＿２が、エッジ・デバイスＢ上でペンディング中であり、エッジ・デバイスＢが、ｃｌｕｓｔｅｒ＿１とｃｌｕｓｔｅｒ＿２両方に含まれることをエッジ・デバイス・クラスタ・テーブル１３１０が示していることを除いて、図１１のエッジ・デバイス・クラスタ・テーブル１１１０に似ている。ペンディング計画テーブル１３２２は、タスク識別子１３２４、クラスタ識別子１３２６、サブタスク識別子１３２８、エッジ・デバイス識別子１３３０、依存サブタスク識別子１３３２、および依存タスク識別子１３３４を含む。

【0078】

図１４をここで参照すると、例証的実施形態による、キャンセルおよび移動計画プロセスの例を示す図が描写されている。キャンセルおよび移動計画プロセス１４００は、例えば、図５のタスク管理システム５００などの、タスク管理システムに実装されてもよい。

【0079】

この例では、エッジ・エージェント１４０２は、図５のクラスタ定義器５２０などのクラスタ定義器を利用して、ｔａｓｋ＿１ １４０６のためのエッジ・デバイス１４０４のエッジ・デバイスＡ、Ｄ、およびＣを含むｃｌｕｓｔｅｒ＿１、ならびに、ｔａｓｋ＿２ １４０８のためのエッジ・デバイス１４０４のエッジ・デバイスＢおよびＥを含むｃｌｕｓｔｅｒ＿２を定義する。さらに、ｔａｓｋ＿２ １４０８を実行したいというユーザ・リクエストが受け取られたとき、エッジ・デバイスＡは、ｔａｓｋ＿１ １４０６のｓｕｂｔａｓｋ＿１＿１を実行していることに留意されたい。ｔａｓｋ＿２ １４０８のｓｕｂｔａｓｋ＿２＿１は、そのｔａｇ＿２およびｐｒｉｏｒｉｔｙ＿１属性に基づいて、エッジ・デバイス１４０４のエッジ・デバイスＢ上実行する必要があり、エッジ・デバイス１３０４は、この例のｓｕｂｔａｓｋ＿１＿２を実行する能力があるエッジ・デバイスＤを含むので、エッジ・エージェント１３０２の、例えば、図５のタスク送信器５２２などの、タスク送信器は、ｓｕｂｔａｓｋ＿１＿２が、より低いｐｒｉｏｒｉｔｙ＿２属性を有することに基づいて、エッジ・デバイスＢ上のｓｕｂｔａｓｋ＿１＿２をキャンセルし、エッジ・デバイスＤにｓｕｂｔａｓｋ＿１＿２を移動させるために、ｓｕｂｔａｓｋ＿１＿２のためのキャンセルおよび移動計画（すなわち、キャンセルおよび移動計画テーブル１４２２）を作成する。

【0080】

エッジ・デバイス・クラスタ・テーブル１４１０は、タスク識別子１４１２、クラスタ識別子１４１４、サブタスク識別子１４１６、エッジ・デバイス識別子１４１８、およびコーディネータ・プロキシ１４２０を含む。エッジ・デバイス・クラスタ・テーブル１４１０は、図１１のエッジ・デバイス・クラスタ・テーブル１１１０に似ている。キャンセルおよび移動計画テーブル１４２２は、タスク識別子１４２４、クラスタ識別子１４２６、サブタスク識別子１４２８、キャンセル・エッジ・デバイス識別子１４３０、および移動エッジ・デバイス識別子１４３２を含む。

【0081】

図１５Ａ～図１５Ｂをここで参照すると、例証的実施形態による、動的タスク移動を介したクラスタにまたがるエッジ・タイム・シェアリングのためのプロセスを示すフローチャートが示されている。図１５Ａ～図１５Ｂに示されたプロセスは、例えば、図１のネットワーク・データ処理システム１００、図３のクラウド・コンピューティング環境３００、または図５のタスク管理システム５００などの、コンピュータ・システムに実装されてもよい。

【0082】

プロセスは、コンピュータ・システムが、実行するために第１の複数のサブタスクを含む第１のタスクを受け取るときに始まる（ステップ１５０２）。第１のタスクを受け取ることに応答して、コンピュータ・システムは、第１のタスクに対応する第１の複数のサブタスクの各それぞれのサブタスクの属性に基づいて、それぞれのサブタスクを実行するために、エッジ・コンピューティング・フレームワークに含まれる複数のエッジ・デバイスから、エッジ・デバイスの第１のクラスタを選択する（ステップ１５０４）。次いで、コンピュータ・システムは、実行のためのエッジ・デバイスの第１のクラスタ内の対応するエッジ・デバイスに、第１の複数のサブタスクの各それぞれのサブタスクを送る（ステップ１５０６）。

【0083】

その後、コンピュータ・システムは、エッジ・デバイスの第１のクラスタのそれぞれに含まれるプロキシ構成要素を使用して、エッジ・デバイスの第１のクラスタに対応するクラスタ・メタデータに基づいて、エッジ・デバイスの第１のクラスタに含まれる他のエッジ・デバイスに、サブタスクをその対応するエッジ・デバイス上で実行した結果を送る（ステップ１５０８）。さらに、コンピュータ・システムは、エッジ・デバイスの第１のクラスタの指定されたコーディネータ・プロキシに、第１のタスクのステータスを送る（ステップ１５１０）。さらに、コンピュータ・システムは、エッジ・デバイスの第１のクラスタの指定されたコーディネータ・プロキシを使用して、第１のタスクのステータスをタスク結果受信器と同期する（ステップ１５１２）。

【0084】

その後、コンピュータ・システムは、第１のタスクがエッジ・デバイスの第１のクラスタ上でまだ実行している間に、実行するために第２の複数のサブタスクを含む第２のタスクを受け取る（ステップ１５１４）。第２のタスクを受け取ることに応答して、コンピュータ・システムは、第２の複数のサブタスクのうちのより優先度の高いサブタスクの属性に基づいて、より優先度の高いサブタスクを実行するためのエッジ・デバイスの第１のクラスタのうちの指定されたエッジ・デバイスを含む第２のタスクに対応する第２の複数のサブタスクのそれぞれのサブタスクを実行するために複数のエッジ・デバイスから、エッジ・デバイスの第２のクラスタを選択する（ステップ１５１６）。

【0085】

コンピュータ・システムは、サブタスク・キャンセルおよび移動計画が存在するかどうかについての判定を行う（ステップ１５１８）。ステップ１５１８のはいの出力である、サブタスク・キャンセルおよび移動計画が存在することをコンピュータ・システムが判定すると、コンピュータ・システムは、サブタスク・キャンセルおよび移動計画に基づいて、第２の複数のサブタスクのうちのより優先度の高いサブタスクを実行するために指定されたエッジ・デバイスの第１のクラスタのうちの指定されたエッジ・デバイスから、第１の複数のサブタスクのうちのより優先度の低いサブタスクをキャンセルする（ステップ１５２０）。その後、コンピュータ・システムは、サブタスク・キャンセルおよび移動計画に基づいて、実行するためのエッジ・デバイスの第１のクラスタまたはエッジ・デバイスの第２のクラスタのどちらにも含まれない複数のエッジ・デバイス内の別のエッジ・デバイスに、エッジ・デバイスの第１のクラスタのうちの指定されたエッジ・デバイスからキャンセルされた第１の複数のサブタスクのより優先度の低いサブタスクを移動させる（ステップ１５２２）。さらに、コンピュータ・システムは、実行するためのエッジ・デバイスの第１のクラスタのうちの指定されたエッジ・デバイスに、第２の複数のサブタスクのうちのより優先度の高いサブタスクを送る（ステップ１５２４）。その後、プロセスは終了する。

【0086】

再びステップ１５１８に戻ると、ステップ１５１８のいいえの出力である、サブタスク・キャンセルおよび移動計画が存在しないことをコンピュータ・システムが判定すると、コンピュータ・システムは、サブタスク・ペンディング計画に基づいて、第２の複数のサブタスクのうちのより優先度の高いサブタスクを実行するために指定されたエッジ・デバイスの第１のクラスタのうちの指定されたエッジ・デバイス上の第１の複数のサブタスクのうちのより優先度の低いサブタスクを一時中断する（ステップ１５２６）。さらに、コンピュータ・システムは、実行するためにエッジ・デバイスの第１のクラスタのうちの指定されたエッジ・デバイスに、第２の複数のサブタスクのうちのより優先度の高いサブタスクを送る（ステップ１５２８）。その後、コンピュータ・システムは、第２の複数のサブタスクのうちのより優先度の高いサブタスクが、指定されたエッジ・デバイス上での実行を終えたとき、実行するためにエッジ・デバイスの第１のクラスタのうちの指定されたエッジ・デバイス上で一時中断された第１の複数のサブタスクのうちのより優先度の低いサブタスクを起動する（ステップ１５３０）。その後、プロセスは終了する。

【0087】

したがって、本発明の例証的実施形態は、サブタスクの属性に基づく動的タスク移動を使用した、エッジ・デバイスのクラスタにまたがるタイム・シェアリングのためのコンピュータ実装方法、コンピュータ・システム、およびコンピュータ・プログラム製品を提供する。本発明の様々な実施形態の説明を例証のために提示してきたが、網羅的であること、または、開示された実施形態に限定されることを意図するものではない。多くの変更形態および変形形態が、説明される実施形態の範囲から逸脱することなく、当業者には明らかであろう。本明細書で使用される専門用語は、実施形態の原理、実践的応用、もしくは市場で見つかる技術に対する技術的改善を最もよく説明するように、または、本明細書で開示された実施形態を当業者が理解できるように、選ばれた。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15A】

【図15B】

【国際調査報告】