Công nghệ điện toán biên (MEC) và các nền tảng mã nguồn mở cho triển khai MEC

Bài viết Công nghệ điện toán biên (MEC) và các nền tảng mã nguồn mở cho triển khai MEC nghiên cứu kiến trúc tham chiếu MEC và trình bày các yêu cầu cần thiết đối với MEC để phục vụ cho việc triển khai MEC trong các nghiên cứu, ứng dụng tương lai.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Công nghệ điện toán biên (MEC) và các nền tảng mã nguồn mở cho triển khai MEC Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2021. ISBN: 978-604-82-5957-0 CÔNG NGHỆ ĐIỆN TOÁN BIÊN (MEC) VÀ CÁC NỀN TẢNG MÃ NGUỒN MỞ CHO TRIỂN KHAI MEC Võ Tá Hoàng1, Tạ Quang Chiểu1 1 Trường Đại học Thủy lợi, email: hoangvota@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU CHUNG làm tiền đề cho việc triển khai thực tế công Trong kỷ nguyên của cuộc cách mạng nghệ này. công nghiệp 4.0, số lượng các thiết bị đầu 2. KHUNG VÀ KIẾN TRÚC MEC cuối trong các hệ thống Internet vạn vật (IoT) tăng lên nhanh chóng đạt đến số lượng hàng 2.1. Khung MEC tỷ thiết bị cùng với sự xuất hiện của nhiều ứng dụng mới, chẳng hạn như xe kết nối- thông minh, máy bay không người lái, phát trực tiếp các sự kiện, trò chơi điện tử trực tuyến thời gian thực, thực tế tăng cường và các ứng dụng trí tuệ nhân tạo đòi hỏi hệ thống có khả năng đáp ứng độ trễ cực thấp, năng lực xử lý, tính toán lớn, do đó sẽ hiệu quả hơn khi áp dụng phân tích và sử dụng dữ liệu ngay tại biên mạng thay vì gửi về đám mây hay trung tâm dữ liệu. Năm 2014 ETSI (European Telecommunications Standards Institute) đưa ra khái niệm điện toán biên di động (Mobile Edge Computing - MEC) và các lý thuyết về kiến trúc, nền tảng cũng như Hình 1. Khung MEC[2] ý tưởng triển khai công nghệ này. Mục tiêu Khung MEC bao gồm (Hình 1): chính của công nghệ MEC là tối ưu hóa tài - MEC máy chủ gồm: Nền tảng MEC; nguyên di động bằng cách lưu trữ các ứng Ứng dụng MEC và Nền tảng ảo hóa; dụng tính toán chuyên sâu, tiền xử lý dữ liệu - Quản lý mức hệ thống MEC; lớn trước khi gửi lên đám mây, cho phép sử - Quản lý mức máy chủ MEC; dụng các dịch vụ đám mây trong phạm vi gần - Các thực thể ngoại vi liên quan như các với thuê bao di động và cung cấp dịch vụ thực thể mức mạng [2]. nhận biết ngữ cảnh với sự hỗ trợ của thông 2.2. Kiến trúc MEC tin mạng truy cập vô tuyến [1]. Kiến trúc MEC mô tả các thành phần chức MEC là công nghệ hứa hẹn và tiềm năng năng bao gồm hệ thống biên đa truy cập và đáp ứng các ứng dụng đòi hỏi thời gian thực, các điểm tham chiếu giữa chúng. Hình 2 yêu cầu tính toán lớn, do đó, nghiên cứu kiến miêu tả kiến trúc tham chiếu hệ thống biên đa trúc, nền tảng và một số yêu cầu đối với công truy cập chung. Có 3 nhóm các điểm tham nghệ MEC cũng như tìm hiểu về phần cứng chiếu được định nghĩa giữa các thực thể và nền tảng phần mềm MEC là cần thiết để hệ thống: 134 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2021. ISBN: 978-604-82-5957-0 - Các điểm tham chiếu đến chức năng nền - Lọc và dẫn luồng lưu lượng của ứng tảng MEC (Mp); dụng: - Các điểm tham chiếu quản lý (Mm); Nền tảng MEC cho phép thực thi, cập nhật - Các điểm tham chiếu kết nối với các thực và vô hiệu hóa các quy luật lưu lượng của thể bên ngoài (Mx) [2]. ứng dụng MEC, và ứng dụng các quy luật này đối với mặt phẳng dữ liệu cơ bản. Điều này cho phép định tuyến lưu lượng IP hoặc khai thác các ứng dụng MEC hoặc các mạng truy cập cục theo các quy luật lưu lượng đã được cấu hình. - Duy trì kết nối giữa UE và bản sao ứng dụng MEC: Sau khi UE thay đổi vị trí trong mạng di động thì vẫn có một số ứng dụng MEC chờ để tiếp tục phục vụ UE. Vì vậy, kết nối giữa ứng dụng thiết bị và ứng dụng MEC cần được duy trì để đảm bảo tính liên tục của dịch vụ, đảm bảo khả năng đáp ứng kịp thời đối với một ứng dụng MEC. Hình 2. Kiến trúc MEC [2] - Di chuyển bản sao ứng dụng trong hệ thống MEC: 2.3. Yêu cầu đối với một nền tảng MEC Việc di chuyển bản sao ứng dụng từ máy - Lựa chọn máy chủ MEC: chủ nguồn đến máy chủ đích được thực hiện Bộ điều phối MEC nhận yêu cầu được bởi bộ điều phối MEC kích hoạt tính năng di kích hoạt bởi hệ thống hỗ trợ điều hành chuyển bản sao ứng dụng. Trong trường hợp (OSS), bên thứ ba hoặc một ứng dụng thiết bị đó, bản sao ứng dụng vẫn chạy trong máy để chạy ứng dụng MEC. Thông tin về ứng chủ nguồn, trong lúc nó được sao chép tới dụng được cung cấp cho hệ thống như vị trí máy chủ đích. Khi tiến trình này hoàn thành, mà ứng dụng cần được hoạt động, các yêu bản sao sau đó chạy trên máy chủ đích và cầu và luật ứng dụng khác, cũng như vị trí tiếp nhận lưu lượng từ UE. của bản sao ứng dụng nếu nó chưa được cài - Di chuyển bản sao ứng dụng giữa hệ thống đặt trong hệ thống MEC. Dưới một số hoàn MEC và môi trường đám mây bên ngoài: cảnh cụ thể (ví dụ sự kiện di động của thiết bị Một tính năng khác nữa của nền tảng MEC người dùng (UE) dẫn đến độ trễ tăng, quyết đó là cho phép di chuyển bản sao ứng dụng ra định cân bằng tải), bộ điều phối MEC có thể khỏi hệ thống MEC đến môi trường đám mây lựa chọn một máy chủ mới và khởi tạo nhiệm ng ...