روش جدید جهت تخصیص منابع به جریان‌های کاری بی‌درنگ در محیط‌های مه مبتنی بر شبکه‌های نرم‌افزار محور

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه مهندسی کامپیوتر، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

چکیده

اخیرا، محاسبات مه به یک پلتفرم مناسب برای پردازش برنامه های کاربردی اینترنت اشیا تبدیل شده است. به‌این‌ترتیب که این معماری، خدمات رایانش ابری را تا لبه شبکه گسترش می‌دهد و پردازش ها با تأخیر و هزینه کمتر در لبه شبکه انجام می‌شوند. با توجه به محدودیت انرژی و ظرفیت کم سرورهای مه، تصمیم‌گیری اختصاص وظایف به گره‌های مه یکی از چالش های اساسی در زمینه تامین کیفیت خدمات سطح سرویس مانند تأخیر و مصرف انرژی می باشد. در این مقاله یک مدل ریاضی برای تخصیص منابع با هدف کاهش تاخیر و انرژی در حالی که معیار های کیفیت خدمات سطح سرویس در نظر گرفته شده است، ارائه می شود و در گام بعد به ارائه الگوریتم ترکیبی ژنتیک و گرگ خاکستری جهت حل مدل ریاضی پرداخته می شود. ترکیب این دو الگوریتم باعث ارائه جواب‌های متنوع و در نهایت بهینه می‌شود. لازم به ذکر است که اجرای الگوریتم های مذکور دارای هزینه پردازشی و تاخیر محاسباتی می باشد ولی باتوجه به بهبود معیار های کیفیت سطح سرویس می‌توان از این هزینه چشم پوشی کرد. نتایج حاصل شده حاکی از آن است که ترکیب و استفاده هم‌زمان از نقاط مثبت دو الگوریتم، معیار های زمان اجرا و زمان اتمام آخرین کار و همچنین مصرف انرژی را به ترتیب به میزان % 18.30 و % 15.14 و % 10.21 درصد به نسبت روش نیمه حریصانه بهبود می دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

A Novel Resource Allocation Approach for Real Time Workloads in SDN Based Fog Environments

نویسندگان [English]

  • Mohammad Sadeghzadeh
  • Reza Mohammadi
  • Mohammad Nassiri
  • Sakine Sohrabi
Computer Engineering Department, Faculty of Engineering, Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran
چکیده [English]

Recently, fog computing has become a suitable platform for processing IoT applications. Thus, this architecture extends cloud computing services to the edge of the network, and processes are performed at the edge of the network with less delay and cost. Due to the energy limitation and low computational capacity of fog nodes, deciding to assign tasks to fog nodes is a critical issue. In this paper, a mathematical model for resource allocation with the aim of reducing delay and energy while considering Quality of Service (QoS) is proposed, and in the next step, a combined genetic and gray wolf algorithm is introduced to solve the model. The combination of these two algorithms provides helps to find an optimal solution in an efficient manner. It should be noted that the implementation of the mentioned algorithms has a processing cost and a computational delay, but due to the improvement of QoS, this cost can be ignored. Simulation results indicate that the combination and simultaneous use of the positive points of the two algorithms, the criteria of execution time and makespan of the tasks, as well as energy consumption compared to the semi-greedy method improves by 18.30%, 15.14% and 10.21%, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Internet of Thing
  • Cloud Computing
  • Resource Allocation Algorithm
  • Genetic Algorithm
  • Gray Wolf Algorithm