Cost‐aware cloud bursting in a fog‐cloud environment with real‐time workflow applications

Stavrinides, Georgios L.; Karatza, Helen D.

doi:10.1002/cpe.5850

Cited by 15 publications

(2 citation statements)

References 19 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The author formulated the application placement problem using VM deployment and task distribution. Stravrinides and Karatza 6 proposed the cost‐aware solution for the workflows in that they addressed the problem of workload offloading. Similarly, Goudarzi et al 7 proposed a weighted cost model for FSPP.…”

Section: Related Workmentioning

confidence: 99%

DMAP: A decentralized matching game theory based optimized Internet of Things application placement in fog computing environment

Sharma

Thangaraj

2022

Concurrency and Computation

View full text Add to dashboard Cite

Summary Internet of Things (IoT) devices have become part of our daily life. IoT applications are used in vast domains such as smart healthcare, smart cities, smart transportation, Industry 4.0, and so forth. However, many IoT applications come under the ultra‐reliable and low‐latency communications category; minimal execution time is crucial for such applications. Limitations such as network reliability and the cloud's multi‐hop distance to the IoT devices can affect providing efficient solutions for IoT applications. Fog computing has emerged as an important paradigm that extends cloud computing by delivering cloud‐like services nearer to the end‐users. Placement of IoT applications onto the appropriate fog nodes has an important influence on the overall execution time of applications and energy consumption of fog nodes. Efficiently deploying IoT applications to fog nodes is difficult due to two factors: fog nodes have varying processing capacity and are geographically located in different places from IoT devices. Hence, this article proposes a decentralized bi‐objective optimization application placement policy, that is, DMAP, to minimize IoT applications' overall execution time and energy consumption of fog nodes. The matching game methodology is used for mapping applications to fog nodes. The performance of DMAP is verified using large‐scale simulation experiments. Experimental results show significant improvement in overall execution time, energy consumption, and scalability compared to the existing solutions.

show abstract

Section: Related Workmentioning

confidence: 99%

DMAP: A decentralized matching game theory based optimized Internet of Things application placement in fog computing environment

Sharma

Thangaraj

2022

Concurrency and Computation

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Επιπρόσθετα, η συγκεκριµένη εργασία προσοµοιάζει ένα πολύ απλό περιβάλλον αυτού του συστήµατος, χωϱίς µάλιστα να κάνει κάποια χϱήση αλγορίθµου εξισορρόπησης ϕόρτου εργασιών όπου είναι αναγκαίος για τέτοια συστήµατα. ΑξίϹει να σηµειωθεί ότι τον τελευταίο καιϱό έχουν δηµοσιευθεί αρκετές εργασίες [59][60][61][62] οι οποίες εξετάζουν την Υπολογιστική Οµίχλη και το πως µποϱεί να προσφέρει επαϱκή υπολογιστική ισχύ για εργασίες που απαιτούν εξυπηρέτηση σε πραγµατικό χϱόνο, αλλά αυτές δεν ταιριάζουν µε το µοντέλο εργασιών το οποίο εξετάζεται στα πλαίσια αυτής της διατριβής. Αυτό είχε ως αποτέλεσµα να επεκταθεί ο αλγόριθµος της προηγούµενης ενότητας ώστε να προσαρ-µοστεί σε ένα περιβάλλον Υπολογιστικής Οµίχλης.…”

Section: σχετικές εϱγασίεςunclassified

Χρονοδρομολόγηση Εργασιών Σε Περιβάλλοντα Υπολογιστικών Νεφών

Tychalas¹,

Τυχάλας²

View full text Add to dashboard Cite

Στη σημερινή εποχή τα σύνθετα προβλήματα που τίθενται και πρέπει να επιλύσουν οι εφαρμογές αυξάνουν εκθετικά τις ανάγκες για υπολογιστικούς πόρους. Τα συστήματα Υπολογιστικών Νεφών τις τελευταίες δεκαετίες γίνονται ολοένα και πιο συχνά η επικρατέστερη επιλογή από εταιρείες και οργανισμούς. Αυτό οφείλεται κυρίως στους θεωρητικά άπειρους υπολογιστικούς πόρους που έχει ένα τέτοιο σύστημα, στην άμεση πρόσβαση από οπουδήποτε, την ανοχή σε σφάλματα καθώς και τις δυνατότητες επεκτασιμότητας. Αυτή η άνοδος των Υπολογιστικών Νεφών έχει οδηγήσει τους παρόχους να προσφέρουν ολοένα και περισσότερους υπολογιστικούς πόρους προς τους τελικούς χρήστες καθώς κι εξεζητημένες λύσεις για να καλύψουν κάθε ανάγκη: από αποθήκευση και επεξεργασία δεδομένων σε συνδυαστική χρήση πολλαπλών υπολογιστικών πόρων. Επιπλέον οι ανάγκες για αποφυγή αυξημένης κίνησης δικτύου, μείωση του χρόνου μεταφόρτωσης εργασιών καθώς κι εκμετάλλευσης κάθε υπολογιστικού πόρου έχει οδηγήσει στην εφεύρεση νέων παραδειγμάτων όπως η Υπολογιστική Ομίχλη, η Υπολογιστική Ζούγκλα αλλά και σε νέα αρχιτεκτονική ανάπτυξης εφαρμογών, τις Μικρουπηρεσίες.Τα συστήματα Υπολογιστικών Νεφών "χτίστηκαν" πάνω σε τεχνολογίες εικονικοποίησης και μέχρι σήμερα είναι άρρηκτα συνδεδεμένα με αυτές. Υπάρχει μια πληθώρα από τεχνολογίες εικονικοποίησης οι οποίες προσφέρουν την δυνατότητα ταυτόχρονης χρήσης των υπολογιστικών πόρων από πολλαπλούς χρήστες εξισορροπώντας τον φόρτο εργασιών και μειώνοντας την κατανάλωση ενέργειας. Για την επίτευξη των παραπάνω δημιουργήθηκαν οι Εικονικές Μηχανές οι οποίες προσφέρουν ένα εικονικό σύστημα προς τον τελικό χρήστη το οποίο βασίζεται σε ένα πραγματικό. Το σημαντικότερο όφελος της παραπάνω υλοποίησης είναι η ταυτόχρονη χρήση των υπολογιστικών πόρων χωρίς την ανάγκη εξεζητημένων γνώσεων από τον τελικό χρήστη, καθώς για αυτόν είναι "ένα" σύστημα. Το μεγαλύτερο μειονέκτημα μιας Εικονικής Μηχανής είναι ο μεγάλος χρόνος εκκίνησης. Λύση σε αυτό το πρόβλημα δόθηκε από μια ελαφρύτερη τεχνολογία εικονικοποίησης, τα Containers. Το βασικό χαρακτηριστικό τους είναι ότι κάνουν χρήση του λειτουργικού συστήματος που έχει το πραγματικό σύστημα και ταυτόχρονα παραμένουν απομονωμένα, προσφέροντας καλύτερη χρησιμοποίηση των διαθέσιμων πόρων και μειωμένους χρόνους εκκίνησης.Από τα παραπάνω γίνεται αντιληπτό ότι υπάρχει η ανάγκη για καλύτερους και πιο ευέλικτους αλγόριθμους χρονοδρομολογήσης οι οποίοι πρέπει να μπορούν να προσαρμόζονται στην μεγάλη ετερογένεια των διαθέσιμων υπολογιστικών πόρων. Στόχος της διατριβής είναι να γίνει ανάλυση κι επέκταση των διαθέσιμων αλγορίθμων ώστε να εξερευνηθεί η δυνατότητα προσαρμογής τους σε τέτοια πολύπλοκα συστήματα με στόχο την εξισορρόπηση φόρτου εργασιών καθώς και τη μείωση κόστους. Τα συστήματα τα οποία μοντελοποιούνται αποτελούνται από υπολογιστικούς πόρους με μεγάλη ανομοιογένεια και γίνεται χρήση απλών εργασιών αλλά και εργασιών τύπου Σάκος-από-Διεργασίες. Πέραν αυτού εξετάζονται τα παραδείγματα Υπολογιστικής Ομίχλης, Υπολογιστικής Ζούγκλας καθώς και Υπολογιστικά Συστήματα Υβριδικών Νεφών. Για όλες τις περιπτώσεις γίνεται σύγκριση με υπάρχουσες μεθοδολογίες που είναι ευρέως διαδεδομένες.Συνοψίζοντας, η προσφορά της παρούσας διατριβής βρίσκεται στην ανάπτυξη μεθοδολογιών χρονοδρομολόγησης εργασιών σε περιβάλλοντα Υπολογιστικών Νεφών για διάφορους τύπους εργασιών, είτε απλών, είτε σύνθετων. Η απόδοση αυτών των μεθοδολογιών γίνεται τόσο σε πραγματικά συστήματα όσο, κυρίως, και σε μοντέλα πολύπλοκων ετερογενών συστημάτων με την χρήση προσομοίωσης.

show abstract

Convergence of cloud, Internet of Things, and big data: New platforms and applications

Awan

Younas

2021

Concurrency and Computation

View full text Add to dashboard Cite

Cloud, Internet of Things (IoT), and big data have not only become the fundamental technologies and platforms in computing and network communication, but they have greater potential in a wide range of other areas such as business, finance, transportation, healthcare, social media, and engineering, among others. Cloud computing provides a large pool of compute and storage resources and enables transparent access to such resources through the Internet. IoT is used to connect physical devices through the Internet that can generate large volume of (big) data. For instance, IoT can connect most modern devices such as smart phones, smart TVs, traffic and weather sensors, and other smart digital devices that generate large volumes of the data. Thus cloud, IoT, and big data can be used together to offer new and exciting services in the aforementioned areas.This special issue has been organized to solicit papers via an open call as well as selected papers from the 7th International Conference on Future Internet of Things and Cloud (FiCloud-2019), IEEE TCI, and the 5th International Conference on Big Data Innovations and Applications (Innovate-Data 2019), Springer, which were held during August 26-28, 2019, in Istanbul, Turkey. The conferences were attended by a large number of participants from different countries across the world. The conferences featured a number of technical sessions of research papers, industry talks, and keynote talks. A number of workshops and symposia were also organized alongside the main conferences. THEMES OF THE SPECIAL ISSUEThis special issue aims to foster the dissemination of high-quality research with new ideas, approaches, theories and practice to solve the challenging issues in the design and development of new platforms and application areas related to the convergence of cloud, IoT, and big data. Some of the cutting-edge topics covered by the research articles in this special issue include: the design and development of new models and architectures, analysis and evaluation of security, privacy and trust models, performance evaluation, and data mining techniques.A number of papers were submitted to this special issue and each was reviewed by multiple referees. Based on the reviews, 13 papers were accepted for this special issue. The work presented in these papers is summarized as follow.Stavrinides and Karatza 1 highlighted the significance of supplementary resources from public cloud to effectively handle the increasing IoT workflow jobs in a fog environment. As the cloud involves higher data transfer latency and monetary cost, the proposed approach takes into account these two factors, in addition to the real-time constraints of the workload. The proposed scheduling heuristic is based on the trade-off between performance and monetary cost. The proposed scheduling strategy is compared against a baseline policy that utilizes only the fog resources. The simulation experiments have been carried out under varying sizes of workflow input data and for workloads with soft and hard deadlines.Bar...

show abstract

Cost‐aware cloud bursting in a fog‐cloud environment with real‐time workflow applications

Abstract: Cloud bursting is a concept originating from the hybrid cloud computing paradigm.

Cited by 15 publications

References 19 publications

DMAP: A decentralized matching game theory based optimized Internet of Things application placement in fog computing environment

DMAP: A decentralized matching game theory based optimized Internet of Things application placement in fog computing environment

Χρονοδρομολόγηση Εργασιών Σε Περιβάλλοντα Υπολογιστικών Νεφών

Convergence of cloud, Internet of Things, and big data: New platforms and applications

Contact Info

Product

Resources

About