Colaboración de paradigmas de computación en el borde heterogéneos: Cómo llenar la brecha entre la teoría y la práctica

Los paradigmas de computación en el borde, como cloudlet, la computación en el borde móvil (MEC) y la computación en la niebla, prometen reducir el retraso en la transmisión de red mientras satisfacen los requisitos intensivos de computación en el borde de la red. Como siempre se ha supuesto en los estudios teóricos, para expandir la capacidad de servicio, es deseable integrar los recursos de borde en un grupo de recursos unificado y hacer que diferentes instalaciones de borde colaboren. Sin embargo, esta colaboración es difícil en la práctica, ya que la heterogeneidad entre paradigmas conduce a la isolación de recursos. Este artículo se centra en aclarar y proteger la heterogeneidad entre paradigmas de computación en el borde para la colaboración. Primero, basándose en cloudlet, computación en el borde móvil y computación en la niebla, se definen tres paradigmas principales de computación en el borde, a saber, el paradigma de borde nublado pequeño (SmaIIC), el paradigma de borde integrado móvil (Moblnt) y el paradigma de borde ad hoc frontal (FrontAH). De modo que se pueda analizar la heterogeneidad entre ellos, según la cual se identifican los desafíos de colaboración en comercio de recursos de computación, comunicación de información y compartición de recursos. Luego se introducen técnicas prometedoras como contratos inteligentes basados en blockchain, traspaso independiente de medio (MIH) y redes definidas por software y virtualización de funciones de red (SDN/NFV), las cuales se integran en una solución de colaboración completa. Finalmente, tomando la navegación vehicular no tripulada como ejemplo, se evalúa el rendimiento de la colaboración, considerando los costos adicionales introducidos por las colaboraciones, incluidos el comercio, el traspaso de red y la transmisión de datos entre instalaciones de borde en diferentes paradigmas. Los resultados de la simulación muestran que, en comparación con los esquemas existentes de los tres paradigmas, la colaboración puede reducir el costo (es decir, la suma ponderada del consumo de energía y el retraso) en al menos un 45.6 por ciento.