Εφαρμογή εικονικοποιημένων δικτυακών λειτουργιών για την υποστήριξη εφαρμογών edge computing

Virtualized network functions for edge computing applications (Αγγλική)

  1. MSc thesis
  2. Αραβανής, Ιωάννης
  3. Συστήματα Κινητού και Διάχυτου Υπολογισμού (ΣΔΥ)
  4. 26 Σεπτεμβρίου 2020 [2020-09-26]
  5. Ελληνικά
  6. 178
  7. Χατζηευθυμιάδης, Ευστάθιος
  8. Χατζηευθυμιάδης, Ευστάθιος | Καμέας, Αχιλλέας
  9. Διαδίκτυο των Πραγμάτων | Internet of Things | υπολογισμός ακροδικτύου | edge computing | εικονικοποιημένες δικτυακές διεργασίες | Network Function Virtualization | δυναμική μετατόπιση κατάστασης εφαρμογής | application state migration | Κυβερνήτης | Kubernetes
  10. 1
  11. 53
  12. Περιέχει : 3 πίνακες, 124 εικόνες
    • Η διατριβή αυτή εστιάζει στην εικονικοποίηση δικτυακών λειτουργιών σχετιζόμενων με το IoT. Πιο συγκεκριμένα, γίνεται διερεύνηση της τεχνικής εφικτότητας υλοποίησης αρχιτεκτονικών υπολογισμού ακροδικτύου με δυναμική ανάπτυξη εικονικοποιημένων δικτυακών λειτουργιών. Αρχικά, παρουσιάζεται η πορεία του υπολογισμού μέχρι την σημερινή εποχή η οποία χαρακτηρίζεται πλέον ως εποχή του πανταχού παρόντος υπολογισμού. Στην πορεία αυτή αναδύθηκαν πολλές τεχνολογίες για την επίλυση των συνεχόμενων νέων προκλήσεων που έκαναν την εμφάνισή τους. Το Διαδίκτυο των Πραγμάτων, τα Big Data και ο υπολογισμός Nέφους είναι κάποιες από αυτές τις τεχνολογίες οι οποίες μπορούν όμως να καλύψουν μέρος των αναγκών που παρουσιάστηκαν. Έτσι, γεννήθηκε η προσέγγιση του υπολογισμού ακροδικτύου η οποία κλήθηκε με την σειρά της να επιλύσει προβλήματα που δεν μπορούσαν να επιλύσουν οι υπόλοιπες τεχνολογίες όπως για παράδειγμα η άμεση απόκριση. Ο υπολογισμός ακροδικτύου και ο συνδυασμός του με το IoT αναλύεται σε βάθος στο δεύτερο κεφάλαιο της διατριβής αυτής με τα υπερ και τα κατά από τα οποία διέπεται. Στη συνέχεια, σε διάφορα σενάρια, οι λειτουργίες που εκτελούνται στο ακροδίκτυο μπορούν να διευκολυνθούν μέσω της εικονικοποίησης δικτυακών λειτουργιών (NFV) η οποία δίνει νέα πνοή και ευελιξία, καθώς η λειτουργικότητα καθίσταται πλέον ανεξάρτητη του υποκείμενου υλικού. Το τρίτο κεφάλαιο της παρούσας διατριβής παρουσιάζει τις τεχνικές εικονικοποίησης σε βάθος. Προφανώς, οι εικονικοποιημένες δικτυακές διεργασίες όταν αυξάνονται σε αριθμό και λειτουργικότητα απαιτούν και τα κατάλληλα εργαλεία για την διαχείρισή και την ενορχήστρωσή τους. Κάποια από αυτά, σχετικά με το πεδίο διερεύνησης της παρούσας εργασίας, παρουσιάζονται στο τέταρτο κεφάλαιο της εργασίας αυτής. Τέλος, παρουσιάζεται η διερεύνηση της παρούσας εργασίας η οποία εστιάζει στην δυναμική μεταφορά μιας διεργασίας, ανάλογα με κάποια κριτήρια όπως για παράδειγμα η αυξομείωση του υπολογιστικού φόρτου, σε διαφορετικές τοποθεσίες μιας τοπολογίας ακροδικτύου. Μάλιστα στόχος είναι και η ταυτόχρονη μεταφορά της κατάστασης στην οποία βρίσκεται η διεργασία πριν την μεταφορά με σκοπό την κατά το δυνατόν απρόσκοπτη συνέχιση της λειτουργίας αυτής και όχι την επανεκκίνηση της μετά την ανατοποθέτηση.
    • The current diploma thesis focuses on network functions virtualization which are related to IoT. In more specific, an investigation takes place which examines the technical feasibility of implementing edge computing architectures with dynamic development of virtualized network functions. Initially, the reader is presented with the course of computing up to present time which is now characterized as the era of ubiquitous computing. During the process, many technologies have emerged to solve the ongoing challenges that showed up. The Internet of Things, Big Data and Cloud computing are some of these technologies covering only part of the needs that have arisen. Thus, edge computing approach was born which came in turn to solve problems that other technologies could not, such as instant response. Edge computing is analyzed in depth in the second chapter of this diploma thesis with the pros and cons of which it is governed. Moreover, in various scenarios, the operations performed in edge computing can be facilitated through the virtualization of network functions (NFV) which gives new breath and flexibility, as the functionality becomes independent of the underlying hardware. The third chapter of this dissertation presents virtualization technics in depth. Obviously, an increased number of virtualized network functions and functionalities require the appropriate tools for their management and orchestration. Some of them, which are in scope with the investigation of the present work, are presented in the fourth chapter of this dissertation. Finally, the investigation of the present work is presented which focuses on the dynamic transfer of a process, depending on some criteria such as the fluctuation of the computational load, in different locations of an end network topology. In fact, the objective of this investigation is the simultaneous transfer of the application state in which the process is before the transfer takes place in order for the process to smoothly continue its operation without any need for restart after the repositioning.
  14. Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.