Mobilní cloud computing - Mobile cloud computing

Mobilní cloudové výpočty (MCC) je kombinací cloud computing a mobilní výpočetní technika přinést bohaté výpočetní zdroje mobilním uživatelům, síťovým operátorům i poskytovatelům cloudových výpočtů.[1][2][3] Konečným cílem MCC je umožnit provádění bohaté mobilní aplikace na nepřeberné množství mobilních zařízení s bohatým uživatelským zážitkem.[4] MCC poskytuje obchodní příležitosti operátorům mobilních sítí i poskytovatelům cloudových služeb.[5][6] Komplexněji lze MCC definovat jako „bohatou mobilní výpočetní technologii, která využívá sjednocené elastické zdroje různých cloudů a síťových technologií k neomezené funkčnosti, úložišti a mobilitě, aby sloužila mnoha mobilním zařízením kdekoli a kdykoli prostřednictvím kanálu Ethernet nebo Internet bez ohledu na heterogenní prostředí a platformy založené na principu pay-as-you-use. “[7]

Architektura

Architektura mobilního cloudu

MCC používá výpočtové augmentační přístupy (výpočty jsou prováděny vzdáleně místo na zařízení), pomocí kterých mohou mobilní zařízení s omezením prostředků využívat výpočetní zdroje různých cloudových zdrojů.[2] V MCC existují čtyři typy cloudových zdrojů, a to vzdálené nepohyblivé mraky, blízké imobilní výpočetní entity, blízké mobilní výpočetní entity a hybrid (kombinace dalších tří modelů).[2][5] Obří mraky, jako je Amazon EC2, jsou ve vzdálených nepohyblivých skupinách oblak nebo zástupci jsou členy nejbližších nepohyblivých výpočetních entit. Smartphony, tablety, kapesní zařízení a nositelná počítačová zařízení jsou součástí třetí skupiny cloudových zdrojů, což jsou blízké mobilní výpočetní entity.[5][8]

Vodafone,[9] oranžový a Verizon začali společnostem nabízet služby cloud computingu.

Výzvy

V prostředí MCC vytváří sloučení mobilních počítačů, cloudových počítačů a komunikačních sítí (k rozšíření smartphonů) několik složitých výzev, jako je mobilní výpočetní zátěž, plynulé připojení, dlouhá latence WAN, správa mobilit, zpracování kontextu, omezení energie, prodejce / Data Lock-in, zabezpečení a soukromí,[10] Pružnost, která brání úspěchu a přijetí MCC.[5][7]

Problémy otevřeného výzkumu

Ačkoli je v literatuře k dispozici významný výzkum a vývoj v MCC, úsilí v následujících oblastech stále chybí:[3][7]

  • Architektonické problémy: Referenční architektura pro heterogenní prostředí MCC je zásadním požadavkem pro uvolnění výkonu mobilních počítačů směrem k neomezenému všudypřítomnému výpočtu.
  • Energeticky efektivní přenos: MCC vyžaduje časté přenosy mezi cloudovou platformou a mobilními zařízeními, kvůli stochastické povaze bezdrátových sítí by měl být přenosový protokol pečlivě navržen.[11][12]
  • Kontextové povědomí problémy: Kontextové a sociálně uvědomělé výpočty jsou neoddělitelnými rysy současných ručních počítačů. Abychom dosáhli vize mobilních počítačů mezi heterogenními konvergovanými sítěmi a výpočetními zařízeními, je zásadní potřeba navrhovat aplikace s ohledem na prostředí, které účinně využívají zdroje.
  • Problémy s migrací živých virtuálních počítačů: Spouštění mobilních aplikací náročných na prostředky prostřednictvím migrace aplikací založených na migraci virtuálních počítačů (VM) zahrnuje zapouzdření aplikace v instanci virtuálního počítače a její migraci do cloudu, což je náročná úloha kvůli další režii nasazení a správy virtuálních počítačů na mobilních zařízeních.
  • Problémy s přetížením mobilní komunikace: Mobilní datový provoz je nesmírně turistický díky stále rostoucím požadavkům mobilních uživatelů na využívání cloudových zdrojů, které mají dopad na operátory mobilních sítí a vyžadují budoucí úsilí o umožnění hladké komunikace mezi mobilními a cloudovými koncovými body.
  • Problémy s důvěrou, zabezpečením a ochranou osobních údajů: Důvěra je zásadním faktorem úspěchu rychle se rozvíjejícího paradigmatu MCC. Je to proto, že data spolu s kódem / komponentou / aplikací / úplným virtuálním počítačem se vyloží do cloudu k provedení. Stejně jako pirátství softwaru a mobilních aplikací jsou problémy s pirátstvím ovlivněny také modely vývoje aplikací MCC.[10] Pirax[10] je známý jako první specializovaný rámec pro řízení pirátství aplikací v požadavcích MCC

Výzkumné skupiny a aktivity MCC

Od posledních několika let vzniklo několik skupin akademického a průmyslového výzkumu v MCC. Některé z výzkumných skupin MCC na akademické půdě s velkým počtem výzkumníků a publikací zahrnují:

  • MDC,[13] Výzkumná skupina pro mobilní a distribuované výpočty je na Fakultě počítačových a informačních věd Univerzity Kinga Sauda. Výzkumná skupina MDC se zaměřuje na architektury, platformy a protokoly pro mobilní a distribuované výpočty. Skupina vyvinula algoritmy, nástroje a technologie, které nabízejí energeticky efektivní, odolné proti chybám, škálovatelné, bezpečné a vysoce výkonné výpočty na mobilních zařízeních.
  • Laboratoř MobCC,[13] Fakulta výpočetní techniky a informačních technologií, Malajská univerzita. Laboratoř byla založena v roce 2010 na základě grantu pro výzkum vysokých dopadů, ministerstvo vysokého školství, Malajsie. Má 17 výzkumných pracovníků a sleduje 22 publikovaných článků v mezinárodních konferencích a recenzovaných časopisech CS.
  • ICCLAB,[14] Zürich University of Applied Sciences má segment pracující na MCC. InIT Cloud Computing Lab je výzkumná laboratoř v rámci Institutu aplikovaných informačních technologií (InIT) Zürich University of Applied Sciences (ZHAW). Pokrývá tematické oblasti v celém zásobníku technologie cloud computingu.
  • Mobilní a cloudová laboratoř,[15] Ústav výpočetní techniky, University of Tartu. Mobile & Cloud Lab provádí výzkum a výuku v doménách mobilních počítačů a cloudů. Témata výzkumu skupiny zahrnují cloud computing, vývoj mobilních aplikací, mobilní cloud, mobilní webové služby a migraci vědeckých výpočetních a podnikových aplikací do cloudu.
  • SmartLab,[16] Laboratoř systémů pro správu dat, Katedra počítačů, Kyperská univerzita. SmartLab je první otevřený cloud smartphonů svého druhu, který umožňuje novou řadu výzkumu zaměřeného na mobilní výpočetní systémy.
  • Mobilní cloudové sítě:[17] Mobile Cloud Networking (MCN) byl rozsáhlý integrační projekt 7. RP EU (IP, 15 mil. EUR) financovaný Evropskou komisí. Projekt MCN byl zahájen v listopadu 2012 na dobu 36 měsíců. Projekt byl koordinován společností SAP Research a ICCLab[18] na Curychské univerzitě aplikovaných věd.[19] Celkem 19 špičkových partnerů z průmyslu a akademické obce vytvořilo úplně první vizi Mobile Cloud Computing. Projekt byl primárně motivován probíhající transformací, která podporuje sbližování mezi průmyslem mobilních komunikací a cloud computingu umožněným internetem a je považován za vůbec prvního průkopníka v oblasti Virtualizace síťových funkcí.

Viz také

Reference

  1. ^ Khan, A. u R .; Othman, M .; Madani, S. A .; Khan, S.U. (2014-01-01). "Průzkum mobilních cloudových výpočetních aplikačních modelů". Průzkumy a návody pro komunikaci IEEE. 16 (1): 393–413. CiteSeerX  10.1.1.402.1725. doi:10.1109 / SURV.2013.062613.00160. ISSN  1553-877X. S2CID  3042864.
  2. ^ A b C Abolfazli, Saeid; Sanaei, Zohreh; Ahmed, Ejaz; Gani, Abdullah; Buyya, Rajkumar (1. července 2013). „Cloudové rozšíření pro mobilní zařízení: motivace, taxonomie a otevřené výzvy“. Průzkumy a návody pro komunikaci IEEE. 99 (str.): 337–368. arXiv:1306.4956. Bibcode:2013arXiv1306.4956A. doi:10.1109 / SURV.2013.070813.00285. S2CID  5322364.
  3. ^ A b Fangming Liu, Peng Shu, Hai Jin, Linjie Ding, Jie Yu, Di Niu, Bo Li, "Využívání mobilních zařízení chudých na zdroje s výkonnými cloudy: architektura, výzvy a aplikace Archivováno 04.03.2016 na Wayback Machine ", IEEE Wireless Communications Magazine, Zvláštní vydání o mobilních cloudových výpočtech, roč. 20, č. 3, s. 14-22, červen 2013.
  4. ^ Abolfazli, Saeid; Sanaei, Zohreh; Gani, Abdullah; Xia, Feng; Yang, Laurence T. (1. září 2013). "Bohaté mobilní aplikace: Genesis, taxonomie a otevřené problémy". Journal of Network and Computer Applications. 40: 345–362. doi:10.1016 / j.jnca.2013.09.009.
  5. ^ A b C d Khan, A. u R .; Othman, M .; Xia, F .; Khan, A. N. (2015-05-01). „Kontextové mobilní cloud computing a jeho výzvy“. Cloudové výpočty IEEE. 2 (3): 42–49. doi:10.1109 / MCC.2015.62. ISSN  2325-6095. S2CID  16019778.
  6. ^ Dinh, Hoang T. (2013). "Průzkum mobilních cloudových výpočtů: architektura, aplikace a přístupy". Bezdrátová komunikace a mobilní výpočetní technika. 13 (18): 1587–1611. doi:10,1002 / cm1 1203.
  7. ^ A b C Sanaei, Zohreh; Abolfazli, Saeid; Gani, Abdullah; Buyya, Rajkumar (1. ledna 2013). „Heterogenita v mobilních cloudových výpočtech: taxonomie a otevřené výzvy“ (PDF). Průzkumy a návody pro komunikaci IEEE (99): 1–24. doi:10.1109 / SURV.2013.050113.00090porn (neaktivní 10. 9. 2020).CS1 maint: DOI neaktivní od září 2020 (odkaz)
  8. ^ Fernando, Niroshinie; Seng W. Loke; Wenny Rahayu (2013). "Mobilní cloud computing: průzkum". Počítačové systémy budoucí generace. 29: 84–106. doi:10.1016 / j.future.2012.05.023.
  9. ^ „Archivovaná kopie“ (PDF). Archivovány od originál (PDF) dne 26.06.2011. Citováno 2011-07-29.CS1 maint: archivovaná kopie jako titul (odkaz)
  10. ^ A b C Khan, Atta ur Rehman; Othman, Mazliza; Ali, Mazhar; Khan, Abdul Nasir; Madani, Sajjad Ahmad (01.12.2013). "Pirax: rámec pro řízení pirátství aplikací v prostředí mobilního cloudu". The Journal of Supercomputing. 68 (2): 753–776. doi:10.1007 / s11227-013-1061-1. ISSN  0920-8542. S2CID  14880069.
  11. ^ Peng Shu, Fangming Liu, Hai Jin, Min Chen, Feng Wen, Yupeng Qu, Bo Li, "eTime: Energeticky efektivní přenos mezi cloudovými a mobilními zařízeními ", v Proc. ze dne IEEE INFOCOM (Mini-Conference), Itálie, duben 2013.
  12. ^ Fangming Liu, Peng Shu, "eTime: Energeticky efektivní mobilní cloudové výpočty pro multimediální aplikace ", IEEE COMSOC MMTC E-Letter (IEEE Communications Society, Technická komise pro multimediální komunikace), sv. 8, č. 1. ledna 2013.
  13. ^ A b „MDCRG“. Univerzita krále Sauda.
  14. ^ „ICCLAB“. Archivovány od originál dne 2013-08-17. Citováno 2013-08-17.
  15. ^ „Mobile and Cloud Computing Laboratory (Mobile & Cloud Lab)“. University of Tartu.
  16. ^ „SmartLab Smartphone Programming Cloud Testbed“. Kyperská univerzita.
  17. ^ http://www.onesource.pt, OneSource. „MCN“. www.mobile-cloud-networking.eu. Citováno 2017-09-06.
  18. ^ "Domov". Servisní inženýrství (ICCLab a SPLab). Citováno 2017-09-06.
  19. ^ „Willkommen an der ZHAW | ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften“. ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (v němčině). Citováno 2017-09-06.