Αλγόριθμοι Απόφασης Μεταφόρτωσης Εργασιών Σε Πραγματικό Χρόνο Σε Αρχιτεκτονική Υπολογισμού Κινητού Νέφους Δύο Επιπέδων

Abstract

Στη σημερινή εποχή η χρήση "έξυπνων" κινητών συσκευών αποτελεί αναπόσπαστο κομμάτι της ζωής των ανθρώπων. Οι μεγάλες δυνατότητες τους αξιoποιούνται σε πολλούς τομείς και βρίσκουν διάφορες εφαρμογές όπως σε κοινωνικά δίκτυα (Facebook,Twitter), παιχνίδια, εφαρμογές υγείας κ.ά. Πολλές φορές καλούνται να εκτελέσουν αρκετά απαιτητικές εργασίες, όμως η επεξεργαστική τους δύναμη είναι περιορισμένη. Για το λόγο αυτό το μοντέλο του Υπολογισμού Κινητού Νέφους (Mobile Cloud Computing) εξελίσσεται και χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο. Αποτελεί ένα υπολογιστικό μοντέλο με το οποίο απαιτητικές εργασίες μεταφορτώνονται για να εκτελεστούν σε εξωτερικές υπολογιστικες υποδομές (απομακρυσμένο υπολογιστικό νέφος, τοπική μονάδα υπολογιστικού νέφους) που έχουν περισσότερους πόρους από την ίδια την κινητή συσκευή. Όμως, στις κινητές συσκευές, πέρα από την επεξεργαστική ισχύ, περιορισμένη είναι και η ισχύς της μπαταρίας, ιδίως όταν καλούνται να εκτελέσουν κάποια δύκολη και ενεργοβόρα εργασία.Στην παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζουμε το πρόβλημα απόφασης μεταφόρτωσης των εργασιών "έξυπνων" κινητών συσκευών σε πραγματικό χρόνο σε μια αρχιτεκτονική υπολογισμού νέφους δύο επιπέδων που αποτελείται από την τοπική μονάδα υπολογιστικού νέφους και το απομακρυσμένο νέφος. Σκοπός μας είναι ο διαμοιρασμός των εργασιών με τέτοιο τρόπο ώστε να αξιοποιούνται κατάλληλα οι διαθέσιμοι υπολογιστικοί πόροι και οι συσκευές να καταναλώνουν το ίδιο ποσοστό της υπολειπόμενης ενέργειας της μπαταρίας τους, ενώ πληρούνται οι απαιτήσεις του χρήστη σε επίπεδο υπηρεσιών. Για την επίτευξη αυτού παρουσιάζεται ένας αποδοτικός αλγόριθμος που λαμβάνει τις αποφάσεις για μεταφόρτωση ή μη των εργασιών σε πραγματικό χρόνο. Η αποδοτικότητα αυτού εξετάζεται μέσα από μία σειρά προσομοιώσεων. Τα αποτελέσματα που λαμβάνουμε δείχνουν ότι ο προτεινόμενος αλγόριθμος είναι αρκετά αποτελεσματικός σε πολλές περιπτώσεις, ξεπερνώντας αντίστοιχους που χρησιμοποιούν διαφορετικές ευριστικές μεθόδους.