Esquemas Eficientes para Optimizar el Balanceo de Carga y el Costo de Comunicación en Redes de Computación en el Borde
Autores: Oikonomou, Efthymios; Rouskas, Angelos
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Esquemas Eficientes para Optimizar el Balanceo de Carga y el Costo de Comunicación en Redes de Computación en el Borde
Categoría
Gestión y administración
Subcategoría
Gestión de la tecnología y la inovación
Palabras clave
Arquitecturas de computación en el borde
Servicios en la nube
Servidores en el borde
Garantías de QoS
Recursos de computación
Problema de optimización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Las arquitecturas de computación en el borde prometen una mayor calidad de servicio con bajos retrasos de comunicación al acercar los servicios en la nube a los usuarios finales, en los servidores distribuidos del borde de la red. La capacidad de los servidores de alojamiento en los nodos de acceso, lo que da lugar a nodos de servicio en el borde, ofrece proximidad de servicio a los usuarios y proporciona garantías de calidad de servicio (QoS). Sin embargo, la ubicación de los servidores en el borde debe coincidir con el nivel de demanda de recursos de computación y la ubicación de la carga del usuario. Por lo tanto, es necesario idear esquemas que seleccionen los nodos de acceso más apropiados para alojar servicios de computación y asociar cada nodo de acceso restante con el nodo de servicio más adecuado para garantizar una entrega óptima del servicio. En este artículo, formulamos este problema como un problema de optimización con una función biobjetivo que busca tanto la minimización de costos de comunicación como la optimización del equilibrio de carga. Proponemos esquemas que abordan este problema y comparamos su rendimiento con heurísticas propuestas anteriormente que también se han adaptado para abordar ambos objetivos de optimización. Estudiamos cómo se comportan estos algoritmos en topologías de red de cuadrícula y de red aleatoria con cargas de trabajo uniformes y no uniformes. Los resultados validan la eficiencia de nuestros esquemas propuestos, además de los tiempos de ejecución significativamente más bajos en comparación con las otras heurísticas.
Descripción
Las arquitecturas de computación en el borde prometen una mayor calidad de servicio con bajos retrasos de comunicación al acercar los servicios en la nube a los usuarios finales, en los servidores distribuidos del borde de la red. La capacidad de los servidores de alojamiento en los nodos de acceso, lo que da lugar a nodos de servicio en el borde, ofrece proximidad de servicio a los usuarios y proporciona garantías de calidad de servicio (QoS). Sin embargo, la ubicación de los servidores en el borde debe coincidir con el nivel de demanda de recursos de computación y la ubicación de la carga del usuario. Por lo tanto, es necesario idear esquemas que seleccionen los nodos de acceso más apropiados para alojar servicios de computación y asociar cada nodo de acceso restante con el nodo de servicio más adecuado para garantizar una entrega óptima del servicio. En este artículo, formulamos este problema como un problema de optimización con una función biobjetivo que busca tanto la minimización de costos de comunicación como la optimización del equilibrio de carga. Proponemos esquemas que abordan este problema y comparamos su rendimiento con heurísticas propuestas anteriormente que también se han adaptado para abordar ambos objetivos de optimización. Estudiamos cómo se comportan estos algoritmos en topologías de red de cuadrícula y de red aleatoria con cargas de trabajo uniformes y no uniformes. Los resultados validan la eficiencia de nuestros esquemas propuestos, además de los tiempos de ejecución significativamente más bajos en comparación con las otras heurísticas.