SmartFogLB: an load balancing approach in fog computing
| Autor: | Pereira, Éder Paulo |
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| Přispěvatelé: | Medina, Roseclea Duarte, Padoin, Edson Luiz, Amaral, Érico Marcelo Hoff do, Voss, Gleizer Bierhalz |
| Jazyk: | portugalština |
| Rok vydání: | 2020 |
| Předmět: | |
| Zdroj: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSM Universidade Federal de Santa Maria (UFSM) instacron:UFSM |
| Popis: | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES FogComputingischaracterizedasanextensionofCloudComputingtotheedgeofthe network.Suchaparadigm,therefore,doesnotexcludetheCloud,butcomplementsit,filling gapssuchaslowerresponsetimeandalsolessuseofinternetlinks.Thisparadigmmeetsthe needs imposedbytheInternetofThingsapplications,whichoftenhaverestrictionsonlow processing times,privacy,priority,bandwidth,amongothers. Considering thegrowinganddiversedemandforInternetofThingsapplications,the nodes thatcomposetheFogComputingtendtobeoverloaded,giventhelargenumberofsmart things requiringcomputationalcapabilities,suchasprocessing,storage,networking,among others. Consequently,overloadedcomputationalnodescompromisetheresponsetimesofIoT applications thathaverestrictionsfortheshortestpossibletime.Inthissense,themainchal- lenge toprovidetheshortestresponsetimeforsuchapplicationsisthedistributionoftasks between thefognodes.However,theavailabilityofcomputationalresourcesinthefogmustbe considered sinceitischaracterizedasadynamicenvironmenttoperformloadbalancinginthis newcomputingparadigm. Toalleviatetheresponsetimeproblem,thisworkpresentsaloadbalancingapproach that aimstoreducetheprocessingtimeofthetasksinthefognodes.Thedistributionoftasks between theNodesoftheFogwascarriedoutthroughdynamicloadbalancinginrealtime, whose contributionisthereforetheloadbalancingalgorithmthattakesintoaccountthedynam- ics andcomputationalheterogeneityoftheenvironment,aswellasthesuddenchangesinthe indexesuseofcomputationalresources,whichassociatestasksmoreappropriately. Toprovetheeffectivenessoftheproposedsolution,asimulationenvironmentwasor- ganized,wherethisworkwascomparedwithsomeloadbalancingapproaches,suchasRound- Robin andalsowithoutabalancer.Theresultsshowthathighprioritytasksconsumetheshort- est possibleresponsetimeintheenvironment,eitherinprocessingorinthequeue,whichbrings out theeffectivenessoftheproposedsolution.Thepriority-basedqueuingmechanismproved to beanimportantcomponentofthesolution,whichanalyzesandreorganizesthetaskqueue based onitspriorities. A ComputaçãoemNévoa,caracteriza-secomoumaextensãodaComputaçãoemNu- vemparaabordadarede.Talparadigma,portanto,nãoexcluiaNuvem,masacomplementa, preenchendo lacunascomotempoderespostamaisbaixoetambémmenorutilizaçãode links de internet. EsteparadigmavemaoencontrodasnecessidadesimpostaspelasaplicaçõesdeInter- net dasCoisas,asquais,muitasvezes,possuemrestriçõesdebaixostemposdeprocessamento, privacidade,prioridade,larguradebanda,dentreoutros. Considerando agrandequantidadedecoisasinteligentesnecessitandodecapacidades computacionais eademandacrescentedeaplicaçõesdeInternetdasCoisas,osnodosquecom- põem aComputaçãoemNévoatendemaficarsobrecarregados.Consequentemente,ostempos de respostadasaplicaçõesdeInternetdasCoisasquepossuemrestriçõessãoafetados.Neste sentido, umdosprincipaisdesafiosparaprovermenorestemposderespostaparataisaplica- ções éadistribuiçãodastarefasdeInternetdasCoisasentreosnodosdonevoeiro.Paratanto, propor estratégiasdebalanceamentodecargaparaestenovoparadigmapassamaserumaalter- nativaparaaumentaradisponibilidadedosrecursoscomputacionaisnanévoa,principalmente considerando estecomoumambientedinâmico. Paraatenuaresteproblema,estetrabalhoapresentaumaabordagemdebalanceamento de carga,quealmejareduzirotempodeprocessamentodastarefasnosnodosdonevoeiro. Nossa propostatomadecisõesemtemporealconsiderandoadinamicidadeeheterogeneidade do ambienteeutilizaçãodeCPUMemória,Armazenamento,RededosnodosePrioridadeda tarefas. Com oobjetivodevalidaraefetividadedaabordagemproposta,foiorganizadoumam- biente desimulação.Paratantoondecomparou-seestetrabalhocomalgumasabordagensde balanceamento decarga,comoRound-Robinetambémsembalanceador.Osresultadosmos- tram queastarefasdealtaprioridadeconsomemomenortempoderespostapossívelnoambi- ente, sejadeprocessamentoounafila,oquetrazàtonaaefetividadedasoluçãoproposta.O mecanismo defilabaseadoemprioridademostrou-seumimportantecomponentedasolução,o qual analisaereorganizaafiladetarefasbaseadoemsuasprioridades. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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