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一项研究在提高网络与移动云计算薄云的挑战

Rutika m . Modh1 *,Dr.Jayesh.M.Patel2
  1. Manish计算机研究所,Visnagar,印度古吉拉特邦
  2. Ganpat大学AMPICS Kherva,印度古吉拉特邦
通讯作者:Rutika m . Modh电子邮件:(电子邮件保护)
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文摘

在本文我们定义的概念,结合两种技术的移动云计算和移动计算计算(MCC)。移动计算(MCC)可以提供这两种技术的优点。云不仅提供存储容量也的力量计算,处理和存储不同的移动应用程序。我们可以通过移动设备访问所有数据使用移动计算。仍然有一些挑战与移动有关计算。在本文中,我们讨论网络如互联网连接的各种挑战,为MCC带宽、延迟、访问速度等。我们还讨论了一个解决方案机制薄云的主要网络问题延迟影响MCC的增强。

关键字

移动计算、云计算、移动云计算、移动设备

介绍

移动通信系统显示一个爆炸性的增长在过去的几年中[1]。这种增长将继续作为用户享受流动的便利。如今,智能手机正变得越来越受欢迎。在2011年第四季度,一个见证了智能手机销量增长47.3%,2010年第四季度,[2]。这种增长的移动系统要求的非常有效的方式各种各样的应用程序通信。最常见的应用程序的移动系统在本质上是互动的。文件编辑、视频、聊天都是互动的企业应用程序。是移动设备的能力进步(CPU、网络连接和传感器),人们越来越多地使用其他任务,比如电子邮件,GPS路由、网络银行、游戏等。虽然很多技术的进步,移动设备将永远是资源匮乏,限制重量、大小、电池寿命和散热对计算资源的限制,使移动设备资源约束比非移动同行[3]。因此,移动设备仍然低于执行许多富媒体和数据分析应用程序,需要重计算,而且经常也有(附近)实时约束等增强现实(AR)。一个解决方案来克服这些资源限制是移动云计算[4]。 By leveraging infrastructure such as Amazon’s EC2 cloud or Rackspace, computationally expensive tasks can be offloaded to the cloud.
迪夫Narain也支持云计算这一事实很快就会提供一种新的发展方式,获取和使用移动应用程序[5]。执行任何移动应用程序不依赖于手机使用预先配置。据资深分析师Mark Beccue移动应用程序开发人员,今天的主要挑战是存在这样一个广泛的移动操作系统。他们通常只剩下两个选项写一个操作系统或他们只是创建许多相同版本的应用程序。在任何移动设备的应用程序执行两个基本重要的处理能力和内存需求的设备能够支持相应的应用程序。云计算场景提供了我们这个机会来执行应用程序的服务器上,而不是在本地运行它们,有利于我们克服手机有限的资源在很大程度上限制。也不会有移动应用程序开发人员需要创建许多相同版本的应用程序。这只是一个新阶段的开始移动应用程序开发;仍有很长的路要走,达到一个新的移动世界基础设施涉及云计算的基础。
云计算已经成为常用的平台为所有类型的应用程序服务。云计算[6]是一个模型,使方便,按需网络访问共享池的可配置的计算资源(如网络、服务器、存储、应用和服务),可以快速予以配置和发布通过最少的管理工作或服务提供者交互。

云的移动网络拓扑

当前基于云计算的移动系统使用一个拓扑如图1所示。每个节点在一个地区使用骨干网连接到主要云计算和通信节点在同一地区或在另一个领域。然而,这种方法的使用为每个移动通信骨干网可以导致高延迟。3 g网络的带宽成本高于WiFi [7]。移动节点的能耗高于使用3 g / 4 g网络节点使用WiFi [8], [9]。
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通信使用骨干链接可能不会总是出现在一些偏远地区,救援任务期间,起义和灾难场景[10]。更多移动通信使用相同的骨干网也可以造成严重拥堵的骨干链接和结果,平均请求(文件)(转移)完成时间(AFCT)将更高。

关于网络的挑战

无线网络固有的挑战:云计算可以使用无线网络作为基础,它有自己的本质和约束。无线连接的特点是可变数据速率,低吞吐量、延迟和长间歇由于覆盖面的连通性。这些挑战复杂的设计相比,移动设备更固定的云计算。
而固定宽带网络带宽支持一致的。有时用户移动性和无法控制的因素,如天气还负责不同的带宽容量和覆盖[11]。
不同的网络接入技术:需要访问网络每当我们实现云计算的移动设备。在移动世界有异构访问场景与不同的访问技术WiMAX, WLAN, 3 g, GPRS等等,每一个有自己的计划,政策、发行和限制。由于存在不同的访问计划我们需要无缝连接交接计划(为了避免连接失败和连接重建),当我们从一个网络接入点移动到另一个网络接入点[12]。
c。延迟响应的应用程序:有时我们不能得到快速响应的应用程序。有一些因素是:负责整体延迟
数据中心的处理时间
b)在设备上处理时间
c)网络延迟
d)数据传输时间
处理时间是基于应用程序和我们不能做那么多。但是的确可以采取措施提高网络延迟。长湾延迟是一个根本性的障碍。Lagar-Cavilla等显示延迟可以产生负面影响互动响应虽然有充足的带宽。获得高的网络延迟的原因是云的移动用户的距离。所以,一个解决方案是让应用程序尽可能接近用户可以减少延迟延迟。重数据像视频和播客如果保持接近设备,那么它将节省带宽和传输延迟。类似与高度沉浸式应用程序,比如实时翻译。延迟可以积极改进,允许服务提供商对光网络流量逻辑基于位置和缓存功能,并能有效地节省带宽。
d。带宽:现在一天访问社交网站(如YouTube, Facebook等)通过移动增加&变得非常流行。但这些网站通常需要更多的带宽相比传统的网站。如果客户使用社交媒体的任何组织的增加需求然后修改网络基础设施能够支持大规模的使用和外部资源密集型的增长。是组织的责任计划,并确保足够的带宽是用于广泛的使用互联网。额外的带宽可以达到从托管环境覆盖互联网或网络活动激增。一系列谅解备忘录(MOU)开发组织之间和各自的托管公司为了确保足够的带宽可用的活动期间可能发生的紧急事件,网络活动加剧,日益普及的社交媒体[13]。
丰富的互联网和身临其境的移动应用程序,例如网络游戏,需要高处理能力和最小网络延迟云计算面临的挑战由于低带宽的移动网络。所以需要一种改进的网络带宽,云中的数据传输和其他设备可以改善。
e。缺乏快速移动互联网接入无处不在:为了得到快速移动互联网访问像HTML5这样的新技术正在开发中。他们提供设施的本地缓存。研究人员正在努力得到一个更好的方法访问移动网络浏览器。OMA智能卡Web服务器和TokTok这样的技术被引入来提供更好的访问移动网络。
为了解决连接问题现有的移动设备,大部分的供应商都提供4 g /长期演进(LTE)服务。这些服务提供数据存储容量的优势,即插即用功能,低延迟,他们也支持TDD和FDD使用相同的平台。根据要求,LTE的某个时候也加载速度,因为它能够提供100 Mbps的下载率峰值和上传50 Mbps [14]。
f。无缝连接交接:为了提供数据通信使用蜂窝网络移动运营商正试图建立wi - fi Aps街以便减轻wi - fi系统流量减少,导致细胞减少交通拥堵。但在这种安排基本要求是提供无缝连接接入网络之间的交接。目前执行应用程序终止或返回错误,当我们从一个网络接入点移动到另一个网络接入点或者我们从无线网络移动到3 g移动网络建设由于发生通信故障和连接重建情况。
通信失败的问题被描述为破管道问题,它可以解决通过通信通道与冲洗零窗口通知。和连接重建问题是由绑定定义的错误,并且可以解决通过实现TCP端口插座重建期间继承。没有额外的消息介绍了通道清理和修改对TCP协议栈在TCP端口继承。TCP继承的方法独立于当前3 g蜂窝网络的内部架构,因为它纯粹是基于端到端架构。实行零窗口广告和TCP端口继承我们打开网络连接也可以保留甚至服务器套接字[15]。

朵云解决方案网络延迟问题的机制

云通常远离移动用户,和高WAN延迟使得它对实时应用程序的不足。应对这种高延迟,Satyanarayanan[16]介绍了朵云的概念:信任、资源丰富的电脑附近的移动用户(如附近或托管的无线接入点)。快速移动用户可以实例化自定义虚拟机(vm)薄云瘦客户机的方式运行所需的软件[17]。
[17]中定义,薄云分散和分布广泛的互联网基础设施的计算周期和存储资源可以利用附近的移动电脑。朵云可能是一个多核计算机集群,与千兆无线局域网内部连接和高带宽。薄云也可以是一个非常强大的多核服务器网络连接取决于应用程序场景。薄云迄今提出帮助手机用户,直接连接到他们的存储和处理[17]。除了协助移动设备与他们相关联的存储和处理、薄云也可以用来缓存和内容转移到移动节点使用便宜的无线技术,如无线网络和无线中继器[18],[7]和/或Flashlinq [19]。Flashlinq可以给无线射程高达至少500米。薄云也简化了多个用户的满足带宽需求的挑战,如高清视频和高分辨率的图像。
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结果与讨论

云计算有一些挑战。网络延迟的主要挑战我们可以改善通过使用薄云。在这里下表展示了朵云与云之间的关键差异。
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结论和未来的工作

移动设备的资源贫困的主要缺点是一个基本约束。因此,我们将以移动云计算的概念。听到我们添加了云计算和移动计算。但这个概念网络有一些挑战。为了避免一些网络问题我们提供薄云的概念。
使用薄云附近移动用户无缝地利用电脑获取云计算的资源利益,而不会WAN延迟和抖动。
所以需要提供更多和做研究关注薄云的概念作为移动云计算的中间件。

引用

  1. 一个美国Theodoropoulou‚。mozilla移动设备和移动视频从2009 - 2014年全球经济增长将燃料39倍。http://www.cisco.com/web/ MT /新闻/ 10 / 220210。html, 2010。
  2. r . Flickenger美国好的,e . Pietrosemoli m . Zennaro和c·方达。很长的距离wi - fi网络。在学报第二ACM SIGCOMM研讨会网络系统发展中地区,NSDR ' 08年,页1 A¢€“6、2008。
  3. McCanne和弗洛伊德。ns-2。http://www.isi.edu/nsnam/ns/。
  4. x顾,梅塞尔集团,格林伯格,d . Milojicic, k . Nahrstedt。自适应的普适计算卸载。IEEE普适计算,3(3):66一个¢€“73年,2004年7月。
  5. DivyaNarain。2009年3月。“ABI研究公司:„移动云计算?下一个大事件”,http://ipcommunications.tmcnet.com/topics/ip-communications/的文章/ 59519 - abi研究-移动-云计算-下-大- thing.htm
  6. ‚p .干预和光亮型。NIST的云计算的定义。国家标准与技术研究院,53 (6):2009。
  7. r . Flickenger美国好的,e . Pietrosemoli m . Zennaro和c·方达。很长的距离wi - fi网络。在学报第二ACM SIGCOMM研讨会网络系统发展中地区,NSDR ' 08年,页1 A¢€“6、2008。
  8. Balasubramanian Balasubramanian n ., a, a . Venkataramani。能源消费在手机:测量研究和对网络应用程序的影响。第九届ACM SIGCOMM研讨会论文集互联网测量会议,IMC的09年280¢€“293,页2009。
  9. c . Raiciu d Niculescu m . Bagnulo和m·j·汉德里。机会与多路径tcp迁移。在MobiArch学报第六届国际研讨会,ACM MobiArch的11页7 A¢€“12,2011。
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  14. IrmeeLayo。2011年7月11日,“移动云计算”克服挑战,http://cloudtimes.org/2011/07/11/overcoming-challenges-in-mobile-cloud-computing/
  15. 分钟崔‚·Jonghyuk公园一个‚·Young-Sik宋‚©Springer科学+商业媒体,有限责任公司2011年“移动云计算框架普遍和无处不在的环境”
  16. m . Satyanarayanan。移动计算:下一个十年。在学报第一ACM研讨会移动云计算与服务:社交网络和超越,MCS 10页5:1A¢A€“5:6,2010。
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  19. m . s .科森,r . Laroia j . Li诉公园,t·理查森,g . Tsirtsis。向proximity-aware网络互连。无线Commun。,17(6):26– 33, Dec. 2010
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