Modélisation et optimisation de réseau infonuagique et de calcul périphérique

Randriamasinoro, Njakarison Menja (2021). Modélisation et optimisation de réseau infonuagique et de calcul périphérique. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Le calcul périphérique "edge computing" est récemment apparu pour fournir des services aux applications exigeants des contraintes strictes, en termes de qualité de service, telles que les applications 5G à faible latence. Cependant, en raison de leur capacité de calcul limitée, les centres de données "edge" ne sont pas en mesure de répondre à un grand nombre de requêtes des utilisateurs. Une combinaison du "edge" et de l’infonuagique est donc nécessaire pour livrer un service évolutif, à proximité des utilisateurs.

Le défis principal auquel est confronté un système aussi complexe, combinant le "edge", le centre de données "core" et le nuagepublique, est l’allocation optimale des ressources, assurant la qualité de service (QdS) des applications et satisfaisant les contraintes de capacité. Dans ce mémoire, nous présentons un modèle mathématique permettant d’optimiser l’allocation des ressources dans un environnement de "edge cloud", pouvant supporter plusieurs applications.

Les méthodes d’optimisation traditionnelles ne sont plus appropriées pour résoudre un tel problème. Nous modélisons le problème comme un jeu non coopératif et montrons qu’il est transformable à un jeu de transport classique. Nous proposons ensuite une solution pour le jeu basée sur l’élimination des stratégies strictement dominées et la méthode de meilleure réponse. Le but est d’identifier l’équilibre de Nash parmi l’ensemble des points d’équilibres générés dans le jeu. Les simulations expérimentales montrent que notre solution surpasse les travaux précédents.

Titre traduit

Modelling and optimizing cloud-edge network

Résumé traduit

Edge computing has recently emerged to provide services for applications with strict constraints in terms of quality of service, such as low-latency 5G applications. However, due to their limited computing capacity, edge data centers are not able to serve a large number of user requests. A combination of edge and cloud is therefore required to provide scalable service closer to end users.

The main challenge faced by such a complex system including edge, core data center and public clouds is optimizing resource allocation to guarantee Quality of Service (QoS) requirements and to meet capacity constraints. In this thesis, we present a mathematical model to optimize resources allocation in edge-cloud environment for multiple applications simultaneously.

Traditional optimization methods are no longer appropriate for solving this problem. We model the problem as a non-cooperative game and show that it can be transformed to a classical transportation game. We propose a solution to the game based on the elimination of strictly dominated strategies and the best response method. The goal is to identify the Nash equilibrium among equilibria set generated in the game. Experimental simulations show our solution outperforms the prior work.

Type de document:	Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Mémoire présenté à l’École de technologie supérieure comme exigence partielle à l’obtention de la maîtrise avec mémoire en concentration génie réseaux et télécommunication". Comprend des références bibliographiques (pages 65-67).
Mots-clés libres:	informatique en brouillard, équilibre de Nash, jeu de transport, jeu non coopératif, meilleure réponse
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse Nguyen, Kim Khoa
Codirecteur:	Codirecteur Cheriet, Mohamed
Programme:	Maîtrise en ingénierie > Génie
Date de dépôt:	05 nov. 2021 18:00
Dernière modification:	05 nov. 2021 18:00
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/2780

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