بخشی از مقاله
چکیده
بسیاری از سازمان های برجسته سیستم های ابری شان را به فعالیت واداشته اند که برای عصر آینده رایانش ابری آماده شوند و همچنین می توانیم پیش بینی کنیم که با ورود این مفهوم جدید ، حوزه سیار شکوفا خواهد شد. در صورتی که مشخصه های ذاتی محیط سیار، چالش هایی مانند تحرک، ناهمگنی و پهنای باند کم، پیشرفت این تلفیق را به تاخیر خواهد انداخت. در این مقاله یک مفهوم جدید و انتزاعی از سلول سرویس موبایل جهانی عامل سیار برای پوشش نابرابری سیستم های توزیع شده ناهمگن میان دستگاه های موبایل و ابر را معرفی خواهیم کرد. آنگاه زمان بندی سلول نقشی کلیدی در رایانش ابری سیار ایفا می کند و در اینجا ما به منظور مواجه شدن با این چالش الگوریتم ژنتیک را اتخاذ می کنیم و نیز همچنین این مقاله در نظر دارد یک جواب کامل از معماری تا الگوریتم را پیشنهاد دهد.
کلمات کلیدی
عاملهای تلفن همراه ، محاسبات ابری همراه ، زمانبندی ، الگوریتم ژنتیک ، سلول خدمات تلفن همراه جهان ، محاسبات تلفن همراه
1دانشجوی کارشناسی نوید اشکو (دانشگاه مهر اروند آبادان )
2مدرس دانشگاه.ساناز دژم (دانشگاه مهر اروند آبادان )
1
- 1 مقدمه
رایانش ابری به عنوان زیرساخت محاسباتی نسل بعدی به طور گسترده ای مورد توجه قرار گرفته است و همچنین به صورت یک الگو است که در آن اطلاعات به صورت پایدار در سرورها بر روی اینترنت ذخیره و به طور موقت روی کلاینت ها نهان می شوند وآنگاه ما می توانیم آن را در محیط سیار وارد کنیم. هرچند شبکه بیسیم برای ما مزایای بسیاری آورده اما چالش هایی نیز برای به تاخیر انداختن توسعه رایانش سیار بوجود می آورد و به همین خاطر ما در ابتدا چالش های رایانش سیار را مورد بحث قرار می دهیم و آنگاه یک معماری برای مواجه شدن با آن چالش ها پیشنهاد خواهیم داد. مفهوم اصلی این معماری سلول سرویس سیار جهانی است که به صورت UMSC خلاصه می شود که از عامل سیار مشتق شده و همچنین خلاصه ای از عامل سیار را فراهم می آورد و در نهایت بر یکی از اساسی ترین مسائل رایانش به نام زمانبندی تمرکز می کنیم. زمانبندی برای پیاده سازی محصولی با کارآمدی، انعطاف پذیری و قابلیت اعتماد زیاد اساسی است. هدف اصلی آن در واقع در برگیرنده درک یک توالی درست است که در آن سلول ها می توانند تحت محدودیت منطقی تراکنش اجرا کنند و علاوه بر آن برای پوشش نابرابری سیستم های توزیع شده ناهمگن میان موبایل و ابر ما باید UMSC را به جای وظایف یا فرآیندها زمان بندی کنیم، در نتیجه ما سطح بالاتری از انتزاع را بدست آورده ایم. در اینجا ما الگوریتم ژنتیک را برای زمانبندی انتخاب می کنیم. هرچند GA در نظر دارد مسئله بهینه سازی ترکیبی را حل کند، اما باید فضای یک راه حل بزرگتر باشد تا بطور ناکارآمد جست و جو شود و بنابراین یک روش قابل اطمینان به منظور بهبود کارآیی آن مورد نیاز است.
- 2 معماری موبایل بهینه سازی شده
همراه با مزیتی که شبکه بیسیم آورده است، محیط سیار با چالش های بیشتری مواجه است. [4] اولا در یک محیط بیسیم موانع بسیاری وجود دارند. در نتیجه ارتباطات موبایل توسط پهناهای باند کمتر، نرخ های خطای بالا و قطع شدن های نادرست متناوب مشخص می شوند. ثانیا خصوصیت محیط سیار، تحرک موجب مهاجرت آدرس سریع و پیکربندی پویا می شود که آن را برای سیستم مشکل خواهد ساخت تا به پرس و جوهایی از کاربران به طور کارآمد و به موقع پاسخ دهد. ثالثا دستگاه قابل حمل در محیط موبایل همیشه نمی تواند دارای قابلیت محاسبات قدرتمند و قابلیت ذخیره سازی باشد. این یعنی میزبان سیار نمی تواند از محاسبات کافی و قابلیت ذخیره سازی برای برخی از سرویس های پیچیده که مورد نیاز کاربران هستند پشتیبانی کند.
برای حل این مسائل این مقاله در نظر دارد یک معماری سیار بهینه سازی شده را پیشنهاد دهد. آن یک راه حل ترکیبی است که فن آوری عامل سیار را با رایانش ابری موبایل(سیار) ترکیب می کند. محیط موبایل به تعداد زیادی مناطق سلولی تقسیم می شود. [6] هر منطقه سلولی دارای چندین واحد ابر است که به عنوان ایستگاه پشتیبانی موبایل عمل کرده تا سرویس هایی را برای کاربران موبایل در این منطقه پشتیبانی کند. ابر موبایل میزبان موبایل را از محاسبات پیچیده سبک می کند و میزبان های موبایل می توانند تنها بر تعامل با کاربران تمرکز داشته باشند. برای
2
انتقال میان میزبان موبایل و واحدهای ابر ما سلول سرویس سیارجهانی را پیشنهاد می دهیم که به عنوان انتزاعی از عامل موبایل برای حل تاثیر شبکه ناپایدار عمل می کند.
به عبارتی این معماری دارای سه جنبه کلیدی است : ابر موبایل که از سرویس پشتیبانی می کند، سلول سرویس موبایل جهانی که به عنوان عامل موبایل برای کاربران و همچنین میزبان موبایل عمل می کند. ما این معماری را در این سه جنبه توضیح خواهیم داد.
-1-2 ابر موبایل
ابر موبایل نمونه ای از فن آوری است که از رایانش ابری در محیط موبایل بهره می گیرد. رایانش ابری مبتنی بر مجموعه ای از مفاهیم قدیمی و محدود در زمینه های تحقیقاتی مانند معماری سرویس گرا (SOA) محاسبات توزیع شده و گریدی و نیز مجازی سازی می باشد و به کاربران اجازه می دهد تا زیرساخت محاسباتی را موقتا حول شبکه به کار ببرند، که به عنوان یک سرویس با فراهم کننده ابر در یک یا چند سطح از انتزاع تامین می شود. [1]گزینه کلیدی بیان شده توسط رایانش ابری انتقال محاسبات پیچیده به ابر و مفهوم سرویس گرایی می باشد. برای محدودیت قابلیت محاسباتی دستگاه قابل حمل، رایانش ابری برای محیط سیار بسیار مناسب است. بنابراین ما ابر موبایل را پیشنهاد داده تا این محدودیت را برطرف کنیم. با ابر موبایل کاربران تنها لازم است درخواست هایشان را برای سرویسی معین ارسال کرده و ابر سرویس را فراهم کند. میزبان موبایل نیازی به صرف زمان محاسباتی زیاد برای سرویس های پیچیده ندارد و مزیت رایانش ابری برای محیط موبایل با این معماری آورده شده است.
ابر موبایل از دو نوع واحد ابر تشکیل یافته است: واحدهای ابر در هر منطقه سلول و واحدهای ابر راه دور. آنها دارای چند تفاوت نیز هستند. اولا نامتقارنی آن است ، این دو واحد ابر دارای قابلیت های متفاوت محاسباتی هستند و وظیفه اصلی آنها متفاوت است. واحد قبلی هدایت درخواست ها از کاربران به طور مستقیم و واحد بعدی برای هدایت محاسبات اساسی برخی سرویس ها می باشد. واحدهای ابر در منطقه سلول درخواست ها را به واحدهای ابر راه دور برای سرویسی پیچیده ارسال می دارند.
ابر موبایل در سیستم به پنج لایه تقسیم بندی می شود: [5]
- لایه کاربرد ابر
- لایه محیط نرم افزاری ابر
- لایه زیرساخت نرم افزاری ابر
- کرنل نرم افزار
- سخت افزار و سفت افزار
- 2- 2 سلول سرویس موبایل جهانی
