面向物联网应用的基于自然启发元启发式的雾节点高效部署
网络与互联网体系结构
2024-04-16 v1 分布式、并行与集群计算
摘要
管理从边缘到云的数据爆炸需要智能化的监管,例如雾节点部署,这是评估网络可操作性的重要任务。为确保网络可操作性,部署过程必须在两个主要因素——连通性与覆盖度方面有效执行。网络连通性基于决定网络物理拓扑的雾节点部署,而覆盖度决定网络可访问性。二者对网络性能有显著影响并保障网络QoS。确定一种最优的雾节点部署方法,以最小化成本、降低计算与通信开销并提供高度网络连接覆盖,是极其困难的。因此,最大化覆盖度同时保持网络连通性是一个非平凡问题。本文提出一种雾部署算法,能有效连接雾节点并覆盖所有边缘设备。首先,我们将雾部署建模为具有大搜索空间的多目标优化问题实例。随后,我们利用海洋捕食者算法(Marine Predator Algorithm, MPA)解决该部署问题,并证明与其他基于种群的算法相比,MPA因其快速收敛与低计算复杂度而非常适用于雾节点部署。最后,我们在具有不同雾场景配置的生成实例基准上评估所提算法。实验结果表明,与用于确定最优雾节点部署的SOTA方法相比,所提算法能够提供极具前景的结果。
引用
@article{arxiv.2302.05948,
title = {Efficient Fog Node Placement using Nature-Inspired Metaheuristic for IoT Applications},
author = {Abdenacer Naouri and Nabil Abdelkader Nouri and Sahraoui Dhelim and Amar Khelloufi and Abdelkarim Ben Sada and Huansheng Ning},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.05948},
year = {2024}
}
备注
Cluster Comput (2024)