Một phương pháp phân bổ tài nguyên tính toán để cải thiện năng lượng hệ thống điện toán biên

Trong bài viết này sẽ trình bày một phương pháp phân bổ tài nguyên tính toán để tối ưu năng lượng các thiết bị di động với các điều kiện hạn chế tài nguyên từ các thiết bị MEC mà các tác giả trước chưa đề cập. Các kết quả mô phỏng số cho thấy giải pháp đề xuất đã đem lại hiệu quả phân bổ tài nguyên cho hệ thống điện toán biên.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Một phương pháp phân bổ tài nguyên tính toán để cải thiện năng lượng hệ thống điện toán biên Hội nghị Quốc gia lần thứ 23 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2020) Một phương pháp phân bổ tài nguyên tính toán để cải thiện năng lượng hệ thống điện toán biên Hoàng Trọng Minh1, Trần Công Nam2, Nguyễn Quốc Cường1 , Dương Thị Lan1 1 Khoa Viễn Thông I, Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông 2 Khoa Toán Tin, Trường Đại học Thăng Long Email: hoangtrongminh@ptit.edu.vn, namtc@thanglong.edu.vn, cuongnq.b16vt040@stu.ptit.edu.vn, landt.B16VT184@stu.ptit.edu.vn Abstract— Trong nhưng năm gần đây, giải pháp điện các thiết bị di động luôn là hướng chính yếu đi cùng toán biên di động MEC (Mobile Edge Computing) được với các chiến lược phân bổ tài nguyên hiệu quả nhằm phát triển mạnh mẽ nhờ vào sự tăng trưởng mạnh mẽ đáp ứng các yêu cầu của giải pháp công nghệ. Các các ứng dụng mới, đáp ứng các yêu cầu thời gian thực nghiên cứu trước đây chưa đề cập tới các điều kiện của người dùng, giảm tải và chi phí cho các hệ thống tính công nghệ với các năng lực hữu hạn của tài nguyên toán đám mây. Hàng loạt các chiến lược giảm tải thông minh đã được đề xuất và phát huy tác dụng nâng cao thiết bị biên mạng. Vì vậy, trong bài báo này, một giải hiệu năng mạng cũng như bảo toàn năng lượng cho các pháp phân bổ tài nguyên nhằm tối tối ưu năng lượng thiết bị người dùng di động. Tuy nhiên, với các điều kiện tổng thể của các thiết bị di động được đề xuất. Phương đa ràng buộc của các giải pháp công nghệ ứng dụng cũng pháp đề xuất được chứng minh qua mô phỏng và cho như cấu hình mạng, việc tìm kiếm các giải pháp tối ưu thấy các hiệu quả rõ rệt về bảo toàn năng lượng thiết bị hiện vẫn là các thách thức đối với các nhà nghiên cứu. di động. Trong bài báo này sẽ trình bày một phương pháp phân bổ tài nguyên tính toán để tối ưu năng lượng các thiết bị Phần còn lại của bài báo được tổ chức như sau: di động với các điều kiện hạn chế tài nguyên từ các thiết phần II chỉ ra các kết quả và đánh giá đối với các bị MEC mà các tác giả trước chưa đề cập. Các kết quả nghiên cứu liên quan, Trong phần III trình bày về mô mô phỏng số cho thấy giải pháp đề xuất đã đem lại hiệu hình hệ thống và các tính toán liên quan. Phần IV cung quả phân bổ tài nguyên cho hệ thống diện toán biên. bài toán và mô tả phương pháp đề xuất cùng với kết quả mô phỏng. Các kết luận và đánh giá giải pháp cũng Keywords- Hệ hống điện toán biên, tính toán giảm tải, năng lượng tiêu thụ, thiết bị hỗ trợ, phân bổ tài nguyên. như hướng phát triển tiếp theo được trình bày trong phần cuối cùng. I. GIỚI THIỆU II. CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN Ngày nay, ngày càng nhiều ứng dụng, dịch vụ yêu Với mục tiêu tối ưu năng lượng cho các thiết bị di cầu lượng tài nguyên tính toán lớn, truyền thông thời động và phù hợp với hạ tầng biên mạng, một số giải gian thực (real-time communication) như gọi video pháp và chiến lược phân hoạch tài nguyên đã được (video chat), chơi game trực tuyến (online gaming), một số nghiên cứu đề cập trong vài năm gần đây. giao thông thông minh, các hệ thống internet vạn Nhằm đáp ứng lượng thông tin yêu cầu tính toán và vật,…v..v. Tuy nhiên, một trong các thách thức lớn đảm bảo thời gian tính toán, các giải pháp giảm tải của các các thiết bị di động là bị giới hạn tài nguyên tính toán (Computational Offloading) đã được đề xuất. như: năng lượng, nguồn pin, khả năng xử lí và lưu trữ Tài nguyên tính toán của hệ thống điện toán biên được nên việc phát triển những ứng dụng và dịch vụ mới bị phân bổ giữa các thiết bị di động (Mobile Device), hạn chế. Tính toán biên di động MEC (Mobile Edge thiết bị hỗ trợ tính toán (Helper) và hình thành cấu trúc Computing) là giải pháp tiềm năng và đầy hứa hẹn với cụm nhằm tối ưu các phương án truyền thông tin và sự hỗ trợ từ các thiết bị di động đầu cuối [1][2]. năng lượng tính toán tại các thiết bị biên [3] [4 [5] [6]. Nhằm đáp ứng các yêu cầu tính toán từ các thiết Trong [3] các tác giả đã đề xuất một chiến lược giảm bị trong giới hạn thời gian xử lý tác vụ, các chiến lược tải lượng dữ liệu cần tính toán tới máy chủ MEC hoặc giảm tải giữa thiết bị biên và thiết bị di động được đề thực hiện xử lí ngay tại chính thiết bị. Kết quả bài báo xuất. Các thiết bị hỗ trợ tính toán cho nhau trong các chỉ ra giải pháp tối ưu năng lượng tính toán với ràng khoảng thời gian yêu cầu nhằm đẩy mạnh tốc độ tính buộc độ trễ nghiêm ngặt. Tuy nhiên, vai trò thiết bị trợ toán thông qua xử lý song song. Hướng tiếp cận này giúp và giải pháp lựa chọn thiết bị chủ cụm chưa được đã và đang thu hút rất nhiều các nghiên cứu do thách đề cập. Với mục tiêu tối ưu hóa tổng năng lượng thiết thức lớn đến từ các điều kiện ràng buộc và các loại bị di động, chiến lược giảm tải trong [4] sử dụng hình ứng dụng có các yêu cầu về đặc trưng truyền phương pháp quy hoạch tuyến tính để phân bổ tài thông khác nhau. Các giải pháp tối ưu năng lượng cho nguyên truyền thông không dây và giảm tải cho các ISBN: 978-604-80-5076-4 ...