Dynamic Multi-time Scale User Admission and Resource Allocation for Semantic Extraction in MEC Systems
本文针对MEC系统中语义提取任务的动态到达特性，提出一种基于Lyapunov优化的多时间尺度用户准入与资源分配算法，实现系统收益与成本的灵活权衡。
2023-07-06 cs.NI eess.SP
Rational Impatience Admission Control in 5G-sliced Networks: Shall I Bide my Slice Opportunity?
最近，第五代（5G）移动网络的规范已经发布，见证了围绕新颖的网络切片概念的工业兴趣。这种情况进一步丰富了新兴类型的公共云环境的发展：Slice-as-a-Service（SlaaS）。基础设施提供商或网络运营商在基于服务水平协议（SLA）和当前（和预测）资源可用性处理由基础设施租户发出的网络切片请求时部署不同的准入策略。然而，当服务需求将合理地变得密集时，可能发生切片请求的拥塞，导致长的等待时间段。这可能会变成不耐烦的租户行为，以减轻潜在的损失。本文研究了基于共享的切片准入控制系统中不耐烦租户的合理等待策略，从数学和经验上证明了允许基础设施提供商与即将到来的租户共享其信息的好处。
2019-12-04 cs.NI
Resource Management and Admission Control for Tactile Internet in Next Generation of RAN
针对下一代无线网络的云无线接入网（C-RAN）架构，提出了一种新的触觉互联网（TI）排队模型，5G，通过正交频分多址（OFDMA）技术辅助。该模型包括每对触觉用户之间的每个端到端（E2 E）连接的无线电远程头（RRH）和基带处理单元（BBU）排队延迟和可靠性。对于这种设置，以最小化用户的发射功率为目的，保证用户的可容忍延迟，以及前传和接入限制，我们制定了一个资源分配问题。由于所提出的优化问题是高度非凸的，为了以有效的方式解决它，我们利用了不同的变换技术，如连续凸近似（SCA）和两个凸函数（DC）的差异。此外，我们提出了一个接纳控制（AC）算法，使问题的可行性。在我们提出的系统模型中，我们动态地调整前传和接入链路，以尽量减少发射功率。仿真结果表明，通过动态调整的接入和前传延迟，传输功率可以节省的情况下，每个传输会话的固定方法相比。此外，网络中被拒绝的用户数量显著减少，更多的用户被接受。
2019-11-08 cs.NI
Efficient Resource Allocation for On-Demand Mobile-Edge Cloud Computing
移动边缘云计算是一种在普适无线电接入网络的边缘靠近移动用户处提供云计算能力的新范例。针对提供灵活的按需移动边缘云服务，本文提出了一个综合框架，包括面向用户的资源高效计算卸载机制和面向网络运营商的联合通信和计算（JCC）资源分配机制。具体来说，我们首先研究了用户的资源有效的计算卸载问题，以减少用户的资源占用，通过确定其最佳的通信和计算资源配置文件具有最小的资源占用，同时满足QoS约束。然后，我们解决的关键问题，用户准入控制JCC资源分配，以适当地选择一组用户的资源需求的满足。我们发现的准入控制问题是NP-难的，因此开发了一个有效的近似解决方案，通过仔细设计的用户排名标准，严格推导出其性能保证的低复杂度。为防止部分用户在获取移动边缘云服务时虚报估值的操纵行为，进一步借助临界值法这一有力工具，设计出JCC资源分配的真实定价方案。广泛的性能评估表明，所提出的方案可以实现按需移动边缘云计算的卓越性能。
2018-06-08 cs.DC cs.NI
Qkd@Edge: Online Admission Control of Edge Applications with QKD-secured Communications
本文研究QKD网络与边缘节点间的资源分配挑战，提出一种在线准入控制策略，用于处理边缘应用请求并选择边缘节点与QKD网络路径，仿真结果为该新兴领域提供了初步见解。
2023-06-25 cs.NI quant-ph
Cloud Service-Aware Location Update in Mobile Cloud Computing
移动设备正在成为许多用户访问云计算服务时经常漫游的主要平台。由此，通过引入新的范例，移动云计算，将云计算集成到移动环境中。在移动计算环境中，移动终端的电池寿命是有限的，如何平衡移动性能和能耗是一个重要的问题。幸运的是，云服务为移动性管理提供了机遇和挑战。考虑到云服务的访问活动，提出了一种服务感知的位置更新机制，无需传统的定期注册更新，即可检测移动终端的存在和位置。分析模型和仿真研究的新机制。结果表明，服务感知的位置更新管理可以减少位置更新次数和切换信令，从而有效节省移动设备的功耗。
2013-12-13 cs.NI
Review and Analysis of Networking Challenges in Cloud Computing
云计算通过Internet以完全动态的方式向组织和个人用户提供虚拟化的计算、存储和网络资源。这些云资源比本地的物理资源更便宜，更容易管理，更有弹性。这鼓励客户将其应用程序和服务外包到云。将客户管理域之外的数据和应用程序迁移到共享环境中，会在不同的平台和技术之间产生横向的功能问题。本文主要从网络的角度，对与当前云计算发展相关的最相关的功能问题进行了当代讨论。本文还对云计算的概念和技术进行了简要的描述。它从云计算的简史开始，追溯其根源。然后，描述了云服务的架构模型，并简要讨论了与云计算最相关的产品，以及全面的文献综述。本文重点介绍并分析了与通过互联网提供高保证云服务相关的最相关和最实用的网络问题，包括安全性。最后，展望了未来的研究方向。
2016-01-23 cs.NI
Attaining High Bandwidth In Cloud Computing Through SDN-enabled Multi-tree Multicast
在云计算中实现高带宽利用率对于提高网络性能至关重要。然而，由于云计算资源的复杂性和分布性，在云计算中难以获得高带宽利用率。近年来，多点通信应用如视频会议、在线游戏等的爆炸式增长使得云计算对组播传输的需求日益增长。然而，由于云计算中组播路由的固有复杂性，现有的组播方案未能产生有效的、高效的协议方案，限制了组播通信在Internet上的应用。提出了一种新的网络架构--软件定义网络（SDN），它可以促进云计算中组播协议的设计，提高组播传输的性能。该方法是使用具有超高带宽利用率的SDN-云计算使能的多播通信方案。通过测量每个多播传输会话的各种路由树并将业务负载分布在云计算资源中的所有可用路由上来增强带宽利用率。SDN被用来解决各种设计障碍，在云计算，包括当前的传统组播模式和新出现的多树组播。原型实现和实验表明，所提出的方法在云计算的性能增强相比，传统的单树组播设计。
2020-08-06 cs.NI
Cloud Service ranking using Checkpoint based Load balancing in real time scheduling of Cloud Computing
近年来，云计算越来越流行。正在进行几项研究，以根据用户需求构建具有精致质量的云应用程序。在实现相同目标时，所应用的标准之一是实时的调度中基于检查点的负载均衡，通过该负载平衡，从一组云服务候选中选择合适的云服务。可以收集有价值的信息来对该基于检查点的负载均衡内的服务进行排名。为了获得排名，需要在云中调用不同的服务，这非常耗时，并且浪费了服务调用。为了避免这种情况，本章提出了一种算法，通过使用以前提供的服务的值来预测不同云服务的排名。
2019-04-16 cs.NI
Service Chain and Virtual Network Embeddings: Approximations using Randomized Rounding
SDN和NFV范例使得能够以灵活和快速的方式实现和嵌入新的网络服务。例如，SDN可以用于通过一系列虚拟化中间盒灵活地将流量从源引导到目的地，以便实现所谓的服务链。服务链嵌入问题由三个任务组成：接纳控制、找到合适的位置来分配虚拟化中间盒和计算相应的路由路径。本文研究了多服务链的离线批量嵌入问题。具体地说，我们考虑的目标是通过嵌入一个最佳的请求子集或最小化的成本时，所有的请求都需要嵌入利润最大化。有趣的是，虽然服务链嵌入问题最近受到了很大的关注，但到目前为止，只有非多项式时间算法（基于整数规划）以及算法（不提供任何正式保证）是已知的。本文分别针对有接纳控制和无接纳控制两种情况，给出了第一多项式时间业务链近似算法。我们的算法是基于一个新的扩展的经典线性规划和随机舍入技术，这可能是独立的利益。特别是，我们表明，我们的方法也可以扩展到更复杂的服务图，包含周期或子链，因此也提供了新的见解到经典的虚拟网络嵌入问题。
2016-04-07 cs.NI
Architectural Design Alternatives based on Cloud/Edge/Fog Computing for Connected Vehicles
随着车辆在人们的日常生活中发挥越来越重要的作用，对更安全和更舒适的驾驶体验的要求已经出现。互联车辆（CV）可以提供实现这些要求的使能技术，并引起了学术界和工业界的广泛关注。这些需求要求一个精心设计的计算架构，以支持CV应用程序的服务质量（QoS）。云计算、边缘计算和雾计算等计算卸载技术可以帮助CV处理计算密集型和大规模计算任务。此外，不同的云/边缘/雾计算架构适合于支持具有高度不同的QoS要求的不同类型的CV应用，这证明了计算架构设计的重要性。然而，大多数针对CV的云/边缘/雾计算的现有调查都忽略了计算架构设计，它们（i）只关注一个特定的计算架构，（ii）缺乏对不同架构替代方案的好处，研究挑战和系统要求的讨论。在本文中，我们对基于云/边缘/雾计算的CV的不同架构设计方案进行了全面的调查。本文的贡献是：（i）对现有的基于云/边缘/雾计算的CV架构设计方案进行了全面的文献调查，（ii）提出了基于云/边缘/雾计算的CV计算架构的新分类：计算辅助和计算使能的架构，（iii）基于CV系统的功能需求，对CV的不同云/边缘/雾计算架构进行全面比较，包括优势、劣势和研究挑战。
2020-09-26 cs.NI
Engineering an IoT-Edge-Cloud Computing System Architecture: Lessons Learnt from An Undergraduate Lab Course
随着物联网、边缘和云计算解决方案的快速发展，在物联网边缘云（IoT-E-C）系统架构实施的各个方面对计算机科学和工程专业的学生进行教育和训练至关重要。我们概述了本科实验室课程的设计和开发，该课程的目标是实现各种接口和通信协议，以连接物联网，边缘和云计算系统并评估其性能。实验室设置是模块化的，基于开源工具。在物联网环境中，它由具有各种传感器和执行器的低成本处理平台组成。在边缘和云计算环境中，我们分别实施和部署单板的计算机和Firebase云解决方案。模块化的实验室设置允许学生设计和集成各种通信协议解决方案，包括MQTT，COAP和HTTP。除了系统的实现，学生可以评估和基准测试整个系统的性能。
2021-04-26 cs.NI
Cooperative Caching Framework for Mobile Cloud Computing
由于移动设备和无线网络的进步，结合了移动计算和云计算的移动云计算自2009年以来获得了发展势头。移动设备和无线网络的特点使得移动云计算的实现比固定云更加复杂。本节列出了移动云计算中的一些主要问题。移动云计算中的关键问题之一是服务请求的端到端延迟。数据缓存是有线和无线网络中广泛使用的技术之一，用于提高数据访问效率。在本文中，我们探讨了一种合作的缓存方法，以提高移动云计算的数据访问效率的可能性。所提出的方法是基于cloudlets，为移动云计算设计的架构之一。
2013-07-29 cs.DC cs.NI
A Survey on Cloud Computing Security
计算遇到了云计算的新途径，它可能保留世界，也可能准备好人类所有的必需品。换句话说，云计算是随需应变的信息技术服务和产品发展的后续常规步骤。云是互联网的隐喻，是覆盖复杂基础设施的概念;它也依赖于计算机网络图中的草图。在本文中，我们将重点介绍云计算的概念、云部署模型、云安全挑战加密和数据保护、隐私和安全以及数据管理和从网格到云的移动。
2012-06-24 cs.CR cs.NI
High performance computing network for cloud environment using simulators
云计算是下一代计算。采用云计算就像注册一个新形式的网站。控制云计算的GUI使其直接控制硬件资源和应用程序。云计算的难点在于如何在真实环境中部署。很难知道确切的成本和它的要求，直到和除非我们购买的服务，不仅是它是否将支持现有的应用程序，这是在传统的数据中心或必须设计一个新的应用程序的云计算环境。安全问题、延迟、容错是部署前需要关注的一些参数，这些都是部署后才知道的，但是通过仿真我们可以在部署到真实环境之前做实验。通过模拟，我们可以了解云计算的真实环境，然后在它成功的结果，我们可以开始部署您的应用程序在云计算环境。通过使用模拟器，它将为我们节省大量的时间和金钱。
2012-03-08 cs.DC cs.NI
Cloud Computing
正如您所知，计算即将发生变化，您的应用程序和文档将从桌面转移到云中。我说的是云计算，其中应用程序和文件托管在由数千台计算机和服务器组成的“云”上，所有这些计算机和服务器都连接在一起，可以通过互联网访问。有了云计算，你现在所做的一切都是基于网络的，而不是基于桌面的。您可以从任何连接到Internet的计算机访问所有程序和文档。云计算将如何改变您的工作方式？首先，你不再被束缚在一台电脑上。你可以把你的工作带到任何地方，因为它总是可以通过网络访问。此外，云计算促进了小组协作，因为所有小组成员都可以从他们碰巧位于的任何地方访问相同的程序和文档。云计算可能听起来有些牵强，但您可能已经在使用一些云应用程序。如果你使用的是基于网络的电子邮件程序，比如Gmail或Hotmail，那么你就是在云端进行计算。如果您使用的是基于Web的应用程序（例如Google Calendar或Apple Mobile Me），则您是在云中进行计算。如果您使用的是文件或照片共享网站，如Flickr或Picasa Web Albums，那么您就是在云中进行计算。这是未来的技术，今天就可以使用。
2010-03-22 cs.DC cs.NI
Security Management Model in Cloud Computing Environment
在云计算环境下，云虚拟机（VM）的数量将越来越多，虚拟机的安全和管理面临巨大的挑战。为了解决云计算虚拟化环境下的安全问题，提出了一种基于虚拟机高效动态部署的虚拟机安全管理模型--状态迁移与调度，研究了其中的虚拟机安全体系结构，基于层次分析法一种基于ARMUM的虚拟机部署调度方法（Cumulative Sum）DDoS攻击检测算法，以及上述用于功能测试和验证的方法。
2016-11-27 cs.DC cs.NI
Accelerator Virtualization in Fog Computing: Moving From the Cloud to the Edge
云上的硬件加速器可用于增强分析。下一代云的目标是使用加速器将增强的分析功能更接近网络边缘的用户设备，通过最小化端到端延迟和响应时间来提高服务质量。在包括云、边缘和用户设备的多层层次结构中利用云边缘连续体处的资源的集体计算模型被称为雾计算。本文确定了使加速器在边缘可访问的挑战和机遇。雾架构的整体视图是在这一领域进行有意义的研究的关键。
2018-10-14 cs.DC cs.NI
Modeling and Simulation of Scalable Cloud Computing Environments and the CloudSim Toolkit: Challenges and Opportunities
云计算旨在为下一代数据中心提供动力，并使应用程序服务提供商能够根据用户QoS（服务质量）要求租用数据中心功能以部署应用程序。云应用程序具有不同的组成、配置和部署要求。在云计算环境中，针对不同的应用和服务模型，在不同的负载、能量性能（功耗、散热）和系统规模下，对资源分配策略和应用调度算法的性能进行量化是一个具有挑战性的问题。为了简化这一过程，在本文中，我们提出CloudSim：一个可扩展的仿真工具包，使建模和模拟的云计算环境。CloudSim工具包支持在数据中心的模拟节点上建模和创建一个或多个虚拟机（VM）、作业及其到合适VM的映射。它还允许模拟多个数据中心，以研究虚拟机迁移的联合和相关策略，从而实现应用程序的可靠性和自动扩展。
2009-07-28 cs.DC cs.NI
Security and Privacy Issues in Cloud Computing
云计算改变了信息技术（IT）的使用和管理方式，有望提高成本效率、加速创新、缩短上市时间，以及按需扩展应用程序的能力（Leighton，2009）。据Gartner称，虽然炒作在2008年呈指数级增长，并从那时起继续增长，但很明显，有一个重大转变，即云计算模式，其好处可能是巨大的（Gartner Hype-Cycle，2012）。然而，随着云计算的出现和概念上和现实中的快速发展，法律/合同、经济、服务质量、互操作性、安全和隐私问题仍然构成重大挑战。在本章中，我们将描述云计算的各种服务和部署模型，并确定主要挑战。特别是，我们讨论了三个关键的挑战：在云计算的监管，安全和隐私问题。本文还提出了缓解这些挑战的一些解决方案，并简要介绍了云计算部署的未来趋势。
2013-03-20 cs.CR cs.NI
Network Bandwidth Allocation Problem For Cloud Computing
云计算使得能够对计算资源的共享池进行无处不在的、方便的和按需的网络访问。云计算技术在各个领域创造了巨大的商业价值，同时也带来了许多科学挑战。通过网络传输数据的过程具有一些独特的特征，例如由定价方案产生的非线性、非凸甚至非连续的费用函数、周期性更新的网络拓扑以及网络节点内的可复制数据。由于这些特点，数据传输调度是一个非常具有挑战性的问题，无论是在工程上和科学。另一方面，带宽成本是云提供商运营成本的主要组成部分，因此如何节省带宽成本对于他们以最小的成本提供服务至关重要。提出了云计算环境下的网络带宽分配（NBA）问题，并在高层次上将其表示为一个整数规划模型，使更全面、更严谨的科学研究成为可能。我们还表明，NBA的问题捕获一些主要的云计算场景，包括内容交付网络（CDN），实时视频交付网络（LVDN），实时通信网络（RTCN）和云广域网（Cloud-WAN）。
2022-03-13 cs.NI math.OC
Mobile Cloud Computing: A Comparison of Application Models
云计算是一个新兴的概念，它结合了计算的许多领域。云计算的基础是通过互联网提供服务、软件和处理能力，降低成本，增加存储，实现系统自动化，将服务提供与基础技术分离，并提供信息的灵活性和移动性。然而，这些好处的实际实现还远远没有达到移动应用程序，并打开了许多新的研究问题。为了更好地理解如何促进基于移动云的应用程序的构建，我们通过云计算原则的棱镜调查了移动计算中的现有工作。我们给出了一个移动云计算的定义，并提供了一个概述的结果，特别是移动云应用程序的模型。我们还强调了移动云计算领域的研究挑战。最后，我们提出了一些建议，以更好地理解移动云计算如何帮助构建更强大的移动应用程序。
2011-07-25 cs.DC cs.MM cs.NI
A Distributed Virtual Network Function Placement Approach in Satellite Edge and Cloud Computing
卫星边缘计算已成为为偏远地区的物联网设备提供计算服务的一种很有前途的方式，这些地区不在地面网络的覆盖范围内，但由于卫星资源的限制，它不适合大规模的物联网设备。云计算可以为物联网设备提供足够的可用资源，但由于网络延迟高，无法满足延迟敏感型用户的服务需求。协作边缘和云计算是通过结合边缘和云计算的优势，为众多物联网设备提供灵活的服务。研究了协同卫星边缘和云计算环境下，以最小化卫星网络带宽使用率和服务端到端延迟为目标的虚拟网络功能（VNF）配置问题.我们制定的VNF布局问题作为一个整数非线性规划问题，并提出了一个分布式VNF布局（D-VNFP）算法来解决它，因为VNF布局问题是NP-难的。通过实验验证了该算法的有效性。实验结果表明，该算法在解决卫星边缘和云计算环境下的VNF布局问题时，性能优于已有的Greedy和Viterbi算法.
2021-04-06 cs.DC cs.NI
Digital Ecosystems in the Clouds: Towards Community Cloud Computing
云计算正在快速发展，其数据中心以前所未有的速度增长。然而，这带来了对隐私，效率和环境可持续性的担忧，因为依赖于谷歌，亚马逊和微软等云供应商。社区云计算利用数字生态系统的原则为社区中的云提供范例，为云计算的用例提供替代架构。处理分布式计算的问题在技术上更具挑战性，例如延迟、差异化资源管理和附加的安全需求。然而，这些都不是不可克服的挑战，并且需要保持对我们的数字生活和潜在环境后果的控制，这是我们必须追求的挑战。
2009-10-05 cs.DC cs.NI cs.SE
Community Cloud Computing
云计算正在快速发展，其数据中心以前所未有的速度增长。然而，由于依赖于谷歌、亚马逊和微软等云供应商，这带来了对隐私、效率和环境可持续性的担忧。我们的反应是云概念化的替代模型，为社区中的云提供一个范例，利用联网的个人计算机从集中的供应商模型中解放出来。社区云计算（C3）提供了一种替代架构，它将云与网格计算的范例、数字生态系统的原则和绿色计算的可持续性相结合，同时保持了互联网的原始愿景。它在技术上比云计算更具挑战性，必须处理分布式计算问题，包括异构节点、变化的服务质量和附加的安全约束。然而，这些都不是不可克服的挑战，并且需要保持对我们的数字生活和潜在环境后果的控制，这是我们必须追求的挑战。
2009-10-12 cs.DC cs.NI cs.SE
An Agent-based Cloud Service Negotiation in Hybrid Cloud Computing
随着云计算发展的到来，大型组织已经将内部IT基础设施扩展到云。虽然这是一种流行的做法，但它缺乏全面的努力来研究云客户和提供商之间的资源自动协商方面。本文提出了一个完整的框架，多方，多问题的协商系统的云资源。它引入了一个强大的云市场系统来购买和销售云资源。基于BDI模型的云客户和供应商代理同时就多个问题进行谈判，追求基于时间和资源的动态截止日期算法的混合策略来生成报价和还价。基于云市场的系统被进一步增强，为代理分配行为规范分数和信誉指数，以建立它们之间的信任。
2020-06-16 cs.DC cs.MA cs.NI
An Overview of the Security Concerns in Enterprise Cloud Computing
在企业基础设施中部署云计算会带来严重的安全问题。在企业中成功实施云计算需要对新出现的风险、威胁、漏洞和可能的对策进行适当的规划和了解。我们认为，企业在采用该技术之前，应该分析公司/组织的安全风险，威胁和可用的对策。在本文中，我们讨论了云计算中的安全风险和关注点，以及企业可以采取的降低安全风险和保护资源的启发性步骤。我们还解释了云计算在信息风险管理方面的优势/优势、劣势和适用领域。
2011-01-28 cs.CR cs.CY cs.NI
Mobile Cloud Computing with a UAV-Mounted Cloudlet: Optimal Bit Allocation for Communication and Computation
移动云计算通过将计算任务从移动设备卸载到远程处理器，缓解了计算密集型移动应用程序和电池受限的移动设备之间的紧张关系。本文考虑了一个移动云计算的情况下，“小云”处理器，提供卸载的机会，移动设备安装在无人机（UAV），以提高覆盖范围。针对移动台与无人机之间采用频分复用的时隙通信系统，对移动台在上行链路中向无人机发送的输入比特数、无人机处微云处理的输入比特数通过最大时延下的对偶分解，限制，目的是最小化移动能耗。数值结果揭示了一个优化的位分配，以使显着的能源节约相比，严格的延迟约束的本地移动执行的至关重要的。
2017-05-18 cs.IT cs.NI math.IT
A Game-theoretic Framework for Revenue Sharing in Edge-Cloud Computing System
我们引入了一个博弈理论框架来探讨边缘-云计算系统中的收入共享，其中位于互联网边缘的计算服务提供商（边缘提供商）和位于云的计算服务提供商（云提供商）共存，并共同向客户端提供计算资源（例如，终端用户或应用程序）。与传统的云计算不同，边缘云系统中的提供者是独立的、自利的。为了实现高的系统级效率，系统的管理者采用任务分配机制来最大化从客户端接收的总收入，并且还采用收入共享机制来在计算服务器（以及因此服务提供者）之间分割接收的收入。在这些系统级机制下，服务提供商试图与系统博弈，以便通过战略性地分配其资源（例如，计算服务器）。我们的框架将边缘云系统中提供商之间的竞争建模为非合作博弈。我们的模拟和仿真系统上的实验表明，纳什均衡在这样的游戏的存在。研究发现，收益分享机制对纳什均衡下的系统效率有显著影响，基于实际贡献的收益分享机制的系统效率显著低于Shapley值分享机制和Ortmann比例分享机制。我们的框架提供了一个有效的经济学方法来理解和设计高效的边缘云计算系统。
2018-10-05 cs.DC cs.GT cs.NI
