Mobility-aware software-defined service-centric networking for service provisioning in urban environments

Autor(es)

Diego Oliveira Rodrigues

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Computação
• Data de defesa: 2023-06-02

Membros da banca

Leandro Aparecido Villas; Eduardo Coelho Cerqueira; Edmundo Roberto Mauro Madeira; Rodolfo Ipolito Meneguette; Augusto José Venâncio Neto

• Orientador: Leandro Aparecido Villas

Resumo

Aplicações disruptivas para dispositivos móveis, como Internet das Coisas, Veículos Conectados e Autônomos, Mídia Imersiva, entre outras, possuem requisitos que não podem ser atendidos pelo atual paradigma de Cloud Computing. Esses requisitos não atendidos trazem a necessidade de implantar arquiteturas de computação geograficamente distribuídas, como Fog e Mobile Edge Computing. No entanto, trazer recursos computacionais mais próximo dos usuários tem seus custos. Um exemplo de custo é a complexidade introduzida pelo gerenciamento da mobilidade dos dispositivos na borda da rede. Essa mobilidade pode levar a problemas como a interrupção da comunicação com instâncias de serviço hospedadas na borda ou o aumento da latência de comunicação durante eventos de mobilidade na rede, como por exemplo o handover. Esses problemas, causados pela falta de soluções de gerenciamento de serviços com cientes da mobilidade dos usuários, resultam na degradação do provisionamento de serviços na borda. A presente tese propõe uma série de protocolos e algoritmos para lidar com a mobilidade de usuários e serviços na borda da rede. A mobilidade do usuário é caracterizada quando o usuário muda de ponto de acesso de redes sem fio, enquanto a mobilidade de serviço ocorre quando os serviços precisam ser provisionados de diferentes hosts. Esses algoritmos e protocolos compõe uma solução para orquestração de serviço sensível à mobilidade baseada em ICN que é executada por meio de SDN. Esta solução aborda três problemas relacionados a mobilidade do usuário na borda: (i) suporte proativo para eventos de mobilidade do usuário, (ii) gerenciamento de endereçamento de instâncias de serviço e (iii) gerenciamento distribuído de dados de estado de aplicações. Em (i), foi proposto um esquema proativo de handover baseado em SDN. Em (ii), foi proposta uma estratégia de endereçamento ICN para remover a necessidade de atualização de endereços após eventos de mobilidade de serviço. Finalmente, em (iii), foi proposto um arcabouço baseado em grafos para posicionamento de dados de estado de aplicações na rede que considera mobilidade do usuário e latência. Os protocolos e algoritmos propostos nesta tese foram comparados com diferentes abordagens da literatura por meio de simulações. Nossos resultados mostram que a solução proposta pode reduzir a interrupção do serviço e a latência na presença de eventos de mobilidade de usuários e serviços, mantendo um custo razoável em termos de mensagens de controle enviadas na rede pelo controlador SDN (AU)

• Processo FAPESP: 18/12447-3 - Plataforma para provisão de serviços baseados em localização centrados no usuário
• Beneficiário: Diego Oliveira Rodrigues
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado