СИМУЛЯЦІЯ ТА УПРАВЛІННЯ ТУМАННИМИ ТА ОБЛАЧНИМИ ОБЧИСЛЕННЯМИ ДЛЯ ІНТЕРНЕТУ РЕЧЕЙ

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2024.3.27

Ключові слова:

хмарні обчислення, розподілені системи, туманні обчислення, моделювання, мережі, комп’ютерні ресурсі, масштабування.

Анотація

В останні роки можна спостерігати значну еволюцію інформаційних технологій, зокрема перехід від окремих комп’ютерів та мереж до хмарних обчислень. Розвиток телекомунікаційних технологій, у тому числі і технології 5G дозволяє хмарним застосуванням мати доступ до значних обсягів даних. Великі данні, що обробляються хмарою, викликають необхідність наближати обчислювальні ресурси до кінцевого користувача. У статті представлено новий симулятор для туманних обчислень, який має назву FogGRASS. Його розроблено з метою підтримки процесів моделювання розподілених систем та управління обчислювальними ресурсами в розподілених обчислювальних мережах. Програма моделювання надає можливість гнучкої конфігурації мережі, підтримки мобільних та статичних пристроїв, керування обчислювальними ресурсами та мінімізації затримок. FogGRASS дозволяє моделювати різні сценарії та стратегії, включаючи конфігурацію вузлів, сховищь даних, параметри передачі даних та обчислювальні потужності. Проведені експерименти демонструють високу гнучкість, масштабованість, ефективне використання центрального процесора та пам’яті, а також зменшення затримки при виконанні задач з збільшенням навантаження в системі. Аналіз результатів моделювання показав високу ефективність і масштабованість при моделюванні великих мереж туманних вузлів: зі збільшенням кількості пристроїв система демонструвала стабільну роботу із використанням менше 25% ресурсу центрального процесора та 15% оперативної пам’яті. Це свідчить про здатність запропонованої системи ефективно працювати навіть у великих мережах. Окрім цього, було проведено тестування затримок виконання завдань при різних обсягах навантаження. Результати показали, що система здатна забезпечувати низькі затримки навіть при виконанні великих обчислювальних завдань. FogGRASS є перспективним інструментом для дослідників, які вивчають технології IoT та розподілені системи.

Посилання

Shi, Dustdar S. The promise of edge computing. Computer, vol. 49, no. 5, pp. 78–81, 2016.

Bonomi F., Milito R., Zhu J., Addepalli S. “Fog computing and its role in the internet of things,” in Proceedings of the first edition of the MCC workshop on Mobile cloud computing. ACM, 2012, pp. 13–16.

Bellavista P., Foschini L., Scotece D. Converging mobile edge computing, fog computing, and IoT quality requirements. Future Internet of Things and Cloud (FiCloud), 2017 IEEE 5th International Conference on. IEEE, 2017, pp. 313–320.

Han S. N, Lee G. M., Crespi N., Van Luong N., Heo K., Brut M., Gatellier P. DPWSim: A simulation toolkit for IoT applications using devices profile for web services. Internet of Things. 2014 IEEE World Forum on. IEEE, 2014, pp. 544–547.

Sotiriadis S., Bessis N., Asimakopoulou E., Mustafee N. Towards simulating the Internet of things. Advanced Information Networking and Applications Workshops, 2014 28th International Conf on IEEE, 2014, pp. 444–448.

Sonmez C., Ozgovde A., Ersoy C. Edgecloudsim: An environment for performance evaluation of edge computing systems. Fog and Mobile Edge Computing. 2017 Second International Conference on IEEE,2017, pp. 39–44.

Gupta H., Vahid Dastjerdi A., Ghosh S. K., Buyya R. iFogSim: A toolkit for modelling and simulation of resource management techniques in the internet of things, edge and fog computing environments. Software: Practice and Experience, vol. 47, no. 9, pp. 1275–1296, 2017. DOI:10.1002/spe.2509

Pflanzner T., Kert´esz A., Spinnewyn B., Latr´e S. MobIoTSim: towards a mobile iot device simulator. 2016 IEEE 4th International Conference on Future Internet of Things and Cloud Workshops (Fi- CloudW). IEEE, 2016, pp. 21–27.

Google cloud platform. https://cloud.google.com/iot-core/, accessed: 23.09.2024.

Filimonchuk T., Volk M., Ruban I., Tkachov V. Development of information technology of tasks distribution for grid-systems using the GRASS simulation environment. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2016. Vol. 3/9 (81). pp. 45–53. DOI: 10.15587/1729-4061.2016.71892

Mamchych O., Volk M. A unified model and method for forecasting energy consumption in distributed computing systems based on stationary and mobile devices. Radioelectronic and Computer Systems, [S.l.], v. 2024, n. 2, p. 120–135. DOI: https://doi.org/10.32620/ reks.2024.2.10.

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-11-26