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面向计算精简驱动物联网网络的基于匹配的服务的卸载

网络与互联网体系结构 2022-01-13 v1

摘要

随着物联网(IoT)和5G网络的出现,边缘计算为商业模式和用例创新提供了新机遇。服务提供商现在可将云虚拟化至数据中心之外,以满足延迟、数据主权、可靠性和互操作性要求。然而,许多新应用(如增强现实、虚拟现实、人工智能)是计算密集且延迟敏感的。这些应用以相似输入被频繁调用,可能导致相同输出。计算精简网络旨在以最小的计算和通信量实现网络。这可通过将普遍服务卸载至边缘,从而最小化核心网通信并利用计算复用概念消除冗余计算来实现。本文中,我们提出面向计算精简物联网网络的基于匹配的服务卸载方案。我们采用匹配理论将服务卸载匹配至合适的边缘服务器。具体而言,我们设计了WHISTLE,一种垂直多对多卸载方案,旨在将最频繁调用且高可复用服务卸载至合适边缘服务器。我们进一步扩展WHISTLE以提供边缘服务器间的水平一对多计算复用共享,从而减少回传至云的计算。我们使用真实世界数据集评估了WHISTLE的效率和有效性。所得结果表明,WHISTLE能够将任务完成时间加速20%,将计算量减少高达77%,并将通信量降低高达71%。理论分析也证明了所设计方案的稳定性。

关键词

引用

@article{arxiv.2201.04195,
  title  = {Matching-based Service Offloading for Compute-less Driven IoT Networks},
  author = {Boubakr Nour and Soumaya Cherkaoui},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2201.04195},
  year   = {2022}
}