Técnicas energeticamente eficientes para o posicionamento de aplicações em computação na borda
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS |
Texto Completo: | https://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/10962 |
Resumo: | Information and Communication Technology has become an important sector in the global economy and the tendency is that it keeps growing in the foreseeable future. This sector utilizes devices whose functioning wastes energy and produces heat, which is problematic for environmental, socioeconomical and technological reasons. Techniques for reducing energy consumption of such devices typically involve shutting them off or placing them in low-power states, which may impact overall system performance. In the Edge Computing paradigm, however, applications usually have strict requirements such as low latency and low response time. This work presents two application placement techniques with the objective of balancing the tradeoff between energy efficiency and system responsiveness. The first technique involves the creation of a priority-based scheduling algorithm with node-availability information, while the second utilizes a deployment-SLA and node availability-driven scheduler using a multi-objective genetic algorithm. Results show the effectiveness of both application placement techniques in reducing energy consumption while minimizing Service-Level Agreement violations. |
id |
P_RS_37fac7d2426c1e2c82a482e013e504e1 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:tede2.pucrs.br:tede/10962 |
network_acronym_str |
P_RS |
network_name_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS |
repository_id_str |
|
spelling |
Ferreto, Tiago Coelhohttp://lattes.cnpq.br/8685431534934812http://lattes.cnpq.br/1371126204843457Rios, Rafael Machado2023-08-24T15:04:36Z2022-12-20https://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/10962Information and Communication Technology has become an important sector in the global economy and the tendency is that it keeps growing in the foreseeable future. This sector utilizes devices whose functioning wastes energy and produces heat, which is problematic for environmental, socioeconomical and technological reasons. Techniques for reducing energy consumption of such devices typically involve shutting them off or placing them in low-power states, which may impact overall system performance. In the Edge Computing paradigm, however, applications usually have strict requirements such as low latency and low response time. This work presents two application placement techniques with the objective of balancing the tradeoff between energy efficiency and system responsiveness. The first technique involves the creation of a priority-based scheduling algorithm with node-availability information, while the second utilizes a deployment-SLA and node availability-driven scheduler using a multi-objective genetic algorithm. Results show the effectiveness of both application placement techniques in reducing energy consumption while minimizing Service-Level Agreement violations.O setor de Tecnologia da Informação e Comunicação (TIC) tornou-se relevante na economia global e a tendência é de que ele continue crescendo nos próximos anos. Esse setor utiliza dispositivos cujo funcionamento consome energia e produz calor, o que é problemático por motivos ambientais, socioeconômicos e tecnológicos. As técnicas de redução do consumo de energia destes dispositivos tipicamente envolvem seu desligamento temporário ou a utilização de estados de baixo consumo de energia, os quais podem impactar negativamente o desempenho do sistema. No paradigma de Computação na Borda, no entanto, aplicações usualmente possuem requisitos como baixa latência e baixo tempo de resposta. Este trabalho introduz duas técnicas de posicionamento de aplicações com foco no equilíbrio do compromisso entre eficiência energética e responsividade do sistema. A primeira técnica envolve a criação de um algoritmo de escalonamento baseado em prioridades com informações sobre a disponibilidade de um nodo. A segunda técnica utiliza Service Level Agreements (SLAs) de tempo de provisionamento e informações de disponibilidade dos nodos em um algoritmo genético de múltiplos objetivos na decisão de posicionamento das aplicações. Os resultados demonstram a eficácia de ambas as técnicas na redução do consumo de energia e na minimização das violações de SLAs.Submitted by PPG Ciência da Computação (ppgcc@pucrs.br) on 2023-08-17T21:19:33Z No. of bitstreams: 1 RAFAEL MACHADO RIOS_DIS.pdf: 1817591 bytes, checksum: 76284a1769f8a3b928d158cbce9e2169 (MD5)Approved for entry into archive by Sarajane Pan (sarajane.pan@pucrs.br) on 2023-08-24T14:40:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 RAFAEL MACHADO RIOS_DIS.pdf: 1817591 bytes, checksum: 76284a1769f8a3b928d158cbce9e2169 (MD5)Made available in DSpace on 2023-08-24T15:04:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RAFAEL MACHADO RIOS_DIS.pdf: 1817591 bytes, checksum: 76284a1769f8a3b928d158cbce9e2169 (MD5) Previous issue date: 2022-12-20application/pdfhttps://tede2.pucrs.br/tede2/retrieve/188794/RAFAEL%20MACHADO%20RIOS_DIS.pdf.jpgporPontifícia Universidade Católica do Rio Grande do SulPrograma de Pós-Graduação em Ciência da ComputaçãoPUCRSBrasilEscola PolitécnicaComputação na BordaEficiência EnergéticaPosicionamento de AplicaçõesEdge ComputingEnergy EfficiencyApplication PlacementCIENCIA DA COMPUTACAO::TEORIA DA COMPUTACAOTécnicas energeticamente eficientes para o posicionamento de aplicações em computação na bordainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisTrabalho não apresenta restrição para publicação-4570527706994352458500500-862078257083325301info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RSinstname:Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)instacron:PUC_RSTHUMBNAILRAFAEL MACHADO RIOS_DIS.pdf.jpgRAFAEL MACHADO RIOS_DIS.pdf.jpgimage/jpeg5596https://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/10962/4/RAFAEL+MACHADO+RIOS_DIS.pdf.jpg53b47f686448c9c8342d9b8d8c34cea6MD54TEXTRAFAEL MACHADO RIOS_DIS.pdf.txtRAFAEL MACHADO RIOS_DIS.pdf.txttext/plain129602https://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/10962/3/RAFAEL+MACHADO+RIOS_DIS.pdf.txtbd717fc2334f4c6e747476e5cefb72a8MD53ORIGINALRAFAEL MACHADO RIOS_DIS.pdfRAFAEL MACHADO RIOS_DIS.pdfapplication/pdf1817591https://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/10962/2/RAFAEL+MACHADO+RIOS_DIS.pdf76284a1769f8a3b928d158cbce9e2169MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8590https://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/10962/1/license.txt220e11f2d3ba5354f917c7035aadef24MD51tede/109622023-08-24 20:00:17.542oai:tede2.pucrs.br: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede2.pucrs.br/tede2/PRIhttps://tede2.pucrs.br/oai/requestbiblioteca.central@pucrs.br||opendoar:2023-08-24T23:00:17Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS - Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)false |
dc.title.por.fl_str_mv |
Técnicas energeticamente eficientes para o posicionamento de aplicações em computação na borda |
title |
Técnicas energeticamente eficientes para o posicionamento de aplicações em computação na borda |
spellingShingle |
Técnicas energeticamente eficientes para o posicionamento de aplicações em computação na borda Rios, Rafael Machado Computação na Borda Eficiência Energética Posicionamento de Aplicações Edge Computing Energy Efficiency Application Placement CIENCIA DA COMPUTACAO::TEORIA DA COMPUTACAO |
title_short |
Técnicas energeticamente eficientes para o posicionamento de aplicações em computação na borda |
title_full |
Técnicas energeticamente eficientes para o posicionamento de aplicações em computação na borda |
title_fullStr |
Técnicas energeticamente eficientes para o posicionamento de aplicações em computação na borda |
title_full_unstemmed |
Técnicas energeticamente eficientes para o posicionamento de aplicações em computação na borda |
title_sort |
Técnicas energeticamente eficientes para o posicionamento de aplicações em computação na borda |
author |
Rios, Rafael Machado |
author_facet |
Rios, Rafael Machado |
author_role |
author |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Ferreto, Tiago Coelho |
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/8685431534934812 |
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/1371126204843457 |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Rios, Rafael Machado |
contributor_str_mv |
Ferreto, Tiago Coelho |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Computação na Borda Eficiência Energética Posicionamento de Aplicações |
topic |
Computação na Borda Eficiência Energética Posicionamento de Aplicações Edge Computing Energy Efficiency Application Placement CIENCIA DA COMPUTACAO::TEORIA DA COMPUTACAO |
dc.subject.eng.fl_str_mv |
Edge Computing Energy Efficiency Application Placement |
dc.subject.cnpq.fl_str_mv |
CIENCIA DA COMPUTACAO::TEORIA DA COMPUTACAO |
description |
Information and Communication Technology has become an important sector in the global economy and the tendency is that it keeps growing in the foreseeable future. This sector utilizes devices whose functioning wastes energy and produces heat, which is problematic for environmental, socioeconomical and technological reasons. Techniques for reducing energy consumption of such devices typically involve shutting them off or placing them in low-power states, which may impact overall system performance. In the Edge Computing paradigm, however, applications usually have strict requirements such as low latency and low response time. This work presents two application placement techniques with the objective of balancing the tradeoff between energy efficiency and system responsiveness. The first technique involves the creation of a priority-based scheduling algorithm with node-availability information, while the second utilizes a deployment-SLA and node availability-driven scheduler using a multi-objective genetic algorithm. Results show the effectiveness of both application placement techniques in reducing energy consumption while minimizing Service-Level Agreement violations. |
publishDate |
2022 |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2022-12-20 |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2023-08-24T15:04:36Z |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
format |
masterThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
https://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/10962 |
url |
https://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/10962 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.relation.program.fl_str_mv |
-4570527706994352458 |
dc.relation.confidence.fl_str_mv |
500 500 |
dc.relation.cnpq.fl_str_mv |
-862078257083325301 |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul |
dc.publisher.program.fl_str_mv |
Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação |
dc.publisher.initials.fl_str_mv |
PUCRS |
dc.publisher.country.fl_str_mv |
Brasil |
dc.publisher.department.fl_str_mv |
Escola Politécnica |
publisher.none.fl_str_mv |
Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS instname:Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS) instacron:PUC_RS |
instname_str |
Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS) |
instacron_str |
PUC_RS |
institution |
PUC_RS |
reponame_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS |
collection |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS |
bitstream.url.fl_str_mv |
https://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/10962/4/RAFAEL+MACHADO+RIOS_DIS.pdf.jpg https://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/10962/3/RAFAEL+MACHADO+RIOS_DIS.pdf.txt https://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/10962/2/RAFAEL+MACHADO+RIOS_DIS.pdf https://tede2.pucrs.br/tede2/bitstream/tede/10962/1/license.txt |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
53b47f686448c9c8342d9b8d8c34cea6 bd717fc2334f4c6e747476e5cefb72a8 76284a1769f8a3b928d158cbce9e2169 220e11f2d3ba5354f917c7035aadef24 |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 MD5 MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS - Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS) |
repository.mail.fl_str_mv |
biblioteca.central@pucrs.br|| |
_version_ |
1799765362756026368 |