Облачко - Cloudlet

А облачко это малогабаритный облачный центр обработки данных который расположен на краю Интернета. Основное назначение облачного пакета - поддержка ресурсоемких и интерактивных мобильных приложений путем предоставления мощных вычислительных ресурсов мобильным устройствам с более низкой задержкой. Это новый архитектурный элемент, расширяющий сегодняшние облачные вычисления инфраструктура. Он представляет средний уровень трехуровневой иерархии: мобильное устройство - облако - облако. Облако можно рассматривать как дата-центр в коробке чья цель приблизить облако. Термин облачко впервые был придуман М. Сатьянараянан, Виктор Баль, Рамон Касерес и Найджел Дэвис,[1] и реализация прототипа разработана Университет Карнеги Меллон как исследовательский проект.[2] Концепция облачка также известна как «следуй за мной»,[3] и мобильное микрооблако.[4]

Мотивация

Многие мобильные сервисы разделяют приложение на клиентская программа переднего плана и программа внутреннего сервера следуя традиционным клиент-серверная модель. Внешнее мобильное приложение передает свои функции внутренним серверам по разным причинам, например, для ускорения обработки. С появлением облачных вычислений внутренний сервер обычно размещается в облачный центр обработки данных. Хотя использование облачного центра обработки данных предлагает различные преимущества, такие как масштабируемость и эластичность, его консолидация и централизация приводят к большому разделению между мобильным устройством и связанным с ним центром обработки данных. В этом случае сквозная связь включает множество сетевых переходов, что приводит к высоким задержкам и низкой пропускной способности.

Из-за задержки некоторые новые мобильные приложения требуется, чтобы инфраструктура разгрузки облака находилась близко к мобильному устройству, чтобы обеспечить низкое время отклика.[5] В идеальном случае это всего лишь один беспроводной переход. Например, разгрузочная инфраструктура может быть расположена на базовой станции сотовой связи или может быть подключена по локальной сети к набору базовых станций Wi-Fi. Отдельные элементы этой инфраструктуры разгрузки называются облачками.

Приложения

Cloudlets нацелены на поддержку мобильных приложений, которые являются ресурсоемкими и интерактивными. Приложения дополненной реальности которые используют системы с отслеживанием головы, требуют сквозных задержек менее 16 мс.[6] Облачные игры при удаленном рендеринге также требуются низкие задержки и высокая пропускная способность.[7] Носимые системы когнитивной помощи объединяют в себе такие устройства, как очки Гугл с облачной обработкой, помогающей пользователям решать сложные задачи. Этот футуристический жанр приложений охарактеризован как «поразительно преобразующий» в отчете семинара NSF 2013 года по будущим направлениям развития беспроводных сетей.[8] Эти приложения используют облачные ресурсы на критическом пути взаимодействия с пользователем в реальном времени. Следовательно, они не могут выдерживать задержки при сквозной работе, превышающие несколько десятков миллисекунд. Apple Siri и Google сейчас которые выполняют ресурсоемкое распознавание речи в облаке, являются еще одним примером в этом развивающемся пространстве.

Cloudlet vs Облако

Требования к облаку и облачному пакету существенно пересекаются. На обоих уровнях необходимы: (а) сильная изоляция между ненадежными вычислениями на уровне пользователя; (b) механизмы аутентификации, контроля доступа и измерения; (c) динамическое распределение ресурсов для вычислений на уровне пользователя; и, (d) способность поддерживать очень широкий диапазон вычислений на уровне пользователя с минимальными ограничениями на их структуру процесса, языки программирования или операционные системы. Сегодня в облачном центре обработки данных эти требования выполняются с помощью виртуальная машина (ВМ) абстракция. По тем же причинам, по которым они используются сегодня в облачных вычислениях, виртуальные машины используются в качестве абстракции для облачных вычислений. Между тем, есть несколько, но важных отличий между облаком и облаком.

Смотрите также: Облачные вычисления § Модели обслуживания

Быстрая инициализация

В отличие от облачных центров обработки данных, которые оптимизированы для запуска существующих образов виртуальных машин на их уровне хранения, облачные хранилища должны быть гораздо более гибкими при предоставлении ресурсов. Их связь с мобильными устройствами очень динамична, со значительным оттоком из-за мобильности пользователей. Пользователь издалека может неожиданно появиться в облачке (например, если он только что сошел с международного рейса) и попытаться использовать его для приложения, такого как персональный переводчик языка. Для этого пользователя задержка подготовки до того, как он сможет использовать приложение, влияет на удобство использования.[9]

Передача ВМ через облачные хранилища

Если пользователь мобильного устройства удаляется от облака, которое он использует в настоящее время, интерактивный ответ будет ухудшаться по мере увеличения логического сетевого расстояния. Чтобы устранить этот эффект мобильности пользователей, выгруженные сервисы в первом облачном пакете необходимо передать во второй облачный пакет, поддерживая сквозное качество сети.[10] Это похоже на живую миграцию в облачных вычислениях, но значительно отличается в том смысле, что передача обслуживания виртуальной машины происходит в глобальной сети (WAN).

OpenStack ++

Поскольку модель облачных вычислений требует реконфигурации или дополнительного развертывания оборудования / программного обеспечения, важно обеспечить систематический способ стимулирования развертывания. Однако он может столкнуться с классической проблемой начальной загрузки. Cloudlets нуждаются в практических приложениях, чтобы стимулировать развертывание облачных приложений. Однако разработчики не могут сильно полагаться на инфраструктуру облачных вычислений, пока она не будет широко развернута. Чтобы выйти из этого тупика и запустить развертывание облачного пакета, исследователи из Университет Карнеги Меллон предложил OpenStack ++, который расширяет OpenStack использовать свою открытую экосистему.[2] OpenStack ++ предоставляет набор API-интерфейсов для облачных вычислений в виде расширений OpenStack.[11]

Коммерческое внедрение и стандартизация

К 2015 году облачные приложения были коммерчески доступны.[12]

В 2017 г. Национальный институт стандартов и технологий опубликовал проекты стандартов для туманные вычисления в котором облака были определены как узлы в архитектуре тумана.[13]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Satyanarayanan, M .; Bahl, P .; Caceres, R .; Дэвис, Н. (2009). «Случай для облачных вычислений на основе виртуальных машин в мобильных вычислениях». IEEE Pervasive Computing. IEEE. 8 (4): 14–23. Дои:10.1109 / MPRV.2009.82.
  2. ^ а б «Элайджа: мобильные вычисления на основе Cloudlet». Университет Карнеги Меллон.
  3. ^ «Follow Me Cloud: взаимодействие федеративных облаков и распределенных мобильных сетей». Сетевой журнал IEEE.
  4. ^ «Исследование динамического размещения услуг в мобильных микрооблаках на основе эмуляции» (PDF). IEEE MILCOM 2015.
  5. ^ Кирьонг Ха; Pillai, P .; Lewis, G .; Simanta, S .; Clinch, S .; Davies, N .; Сатьянараянан, М. (2013). «Влияние мобильных мультимедийных приложений на консолидацию центров обработки данных». Международная конференция IEEE по облачной инженерии (IC2E), 2013 г.. IEEE. С. 166–176. Дои:10.1109 / IC2E.2013.17. ISBN  978-0-7695-4945-3.
  6. ^ "Обобщение обнаружения задержки в различных виртуальных средах".
  7. ^ «Outatime: использование предположений для обеспечения непрерывного взаимодействия с малой задержкой для облачных игр» (PDF). Microsoft.
  8. ^ "Заключительный отчет семинара NSF по будущим направлениям развития беспроводных сетей". Национальный фонд науки.
  9. ^ «Своевременное обеспечение для киберфуражинга». ACM.
  10. ^ «Динамическая миграция сервисов в мобильных пограничных облаках» (PDF). Сеть IFIP 2015.
  11. ^ "Репозиторий с открытым исходным кодом для Elijah-cloudlet".
  12. ^ Pang, Z .; Вс, л .; Wang, Z .; Tian, ​​E .; Ян, С. (2015). «Обзор мобильных вычислений на основе облачных вычислений». 2015 Международная конференция по облачным вычислениям и большим данным (CCBD): 268–275. Дои:10.1109 / CCBD.2015.54. ISBN  978-1-4673-8350-9.
  13. ^ "Определение туманных вычислений в NIST" (PDF). nist.gov.