Μελέτη Της Ομιχλώδους Επεξεργασίας (fog Computing) - Σχεδίαση Και Ανάπτυξη Εφαρμογής Κόμβου Ομιχλώδους Επεξεργασίας

Abstract

Σήμερα περισσότερο από ποτέ, εισβάλει στην καθημερινότητά μας μια πληθώρα συσκευών με δικτυακές δυνατότητες, ενώ καθημερινά αντικείμενα μετατρέπονται σε «έξυπνα» παρέχοντας καινούργιες, προσαρμοζόμενες στον χρήστη δυνατότητες και λειτουργίες, αξιοποιώντας την σύνδεση στο διαδίκτυο. Οι παραπάνω συσκευές μαζί με αισθητήρες, ενεργοποιητές και συστήματα που συνδέονται στο διαδίκτυο και επικοινωνούν μεταξύ τους αποτελούν το Διαδίκτυο των Πραγμάτων. Οι συσκευές αυτές παράγουν τεράστια ποσά δεδομένων, η επεξεργασία των οποίων είναι αναγκαία προϋπόθεση για να μπορούν να παρέχουν τις εξατομικευμένες αυτές λειτουργίες και να προσαρμόζονται στις αλλαγές του περιβάλλοντός τους.Η κυρίαρχη μέχρι τώρα προσέγγιση για την επεξεργασία των δεδομένων είναι μέσω της αξιοποίησης υπολογιστικών νεφών για να εξασφαλιστούν οι απαραίτητοι επεξεργαστικοί πόροι, ο αποθηκευτικός χώρος, ο συντονισμός και η επικοινωνία κλπ. Εκτιμάται ότι η περαιτέρω διεύρυνση του Διαδικτύου των πραγμάτων συμβάλει στην εκθετική αύξηση των παραγόμενων δεδομένων, δημιουργώντας ερωτήματα για το αν είναι αποδοτική η μεταφορά του συνόλου των δεδομένων επιβαρύνοντας το δίκτυο και ανοίγει την συζήτηση για εναλλακτικές μεθόδους διαχείρισης των δεδομένων αυτών.Μια τέτοια πρόταση είναι η λογική της ομιχλώδους επεξεργασίας (Fog Computing). Αυτή αφορά την διεκπεραίωση μέρους της διαχείρισης των παραγόμενων δεδομένων, κοντά στο τόπο που παράγονται, αξιοποιώντας τις υπολογιστικές δυνατότητες των πολυάριθμων συσκευών που υπάρχουν στον εγγύς χώρο, όπως smartphones, laptops, tablets κλπ. Με τον τρόπο αυτό θα μειωθεί ο συνολικός φόρτος του δικτύου καθώς τα δεδομένα μπορούν να υποστούν τουλάχιστον μια προεπεξεργασία, ελαχιστοποιώντας την ποσότητα που προωθείται στο υπολογιστικό νέφος. Η βελτίωση των υπολογιστικών δυνατοτήτων των συσκευών καθημερινής χρήσης καθιστά εφικτή την επεξεργασία τοπικά ενώ αξιοποιεί μέχρι πρότινος μερικώς αναξιοποίητους πόρους των συσκευών αυτών. Τέλος η λειτουργία σε τοπικά δίκτυα μπορεί να πετύχει χρόνους απόκρισης σημαντικά μικρότερους από αυτούς του υπολογιστικού νέφους, παράγοντας που μπορεί να είναι σημαντικός για συγκεκριμένες εφαρμογές, όπως ιατρικές.Στο πλαίσιο της παρούσας εργασίας μελετάμε τις βασικές αρχές και την λογική της νεφελώδους επεξεργασίας. Βασιζόμενοι σε αυτές, σχεδιάσαμε και υλοποιήσαμε μια εφαρμογή που να μπορεί να λειτουργήσει ως πρωτότυπο λειτουργίας ενός κόμβου νεφελώδους επεξεργασίας.