Розробка підходу до розширення функціональних можливостей та реалізація адресної маршрутизації для симуляторів на основі iFogSim

Анотація

Об’єктом дослідження є підхід до розширення функціональних можливостей для симуляторів на основі iFogSim. Припускається, що типовим підходом для розширення є наслідування класу туманного пристрою та визначення нових властивостей у тілі класу. Однак такий підхід робить неможливим поєднання функцій із декількох симуляторів та значно зменшує гнучкість, навіть у випадку використання одного симулятора. Іншою проблемою, характерною для iFogSim, є особлива схема комунікації між модулями додатку, яка призводить до обмежень в маршрутизації задач в туманних архітектурах та враховує небажані потоки даних.

У роботі описано альтернативний підхід до розширення функціональних можливостей, який полягає у використанні особливої схеми наслідування та намагається переосмислити стандартний підхід з точки зору поведінкових шаблонів проєктування. Ключовим у запропонованому підході є винесення функцій туманного пристрою до окремих поведінкових класів, а розроблена схема наслідування у свою чергу дозволяє гнучко перевизначати та поєднувати поведінки між собою. Згідно із  сформульованими для даного підходу принципами розроблений симулятор розширює можливості iFogSim адресною маршрутизацією для подолання обмежень, а також реалізує переміщення користувачів та їхнє динамічне підключення до мережі, як це зроблено в MobFogSim. З метою перевірки правильності функціонування розробленого симулятора проведено його валідацію з використанням стандартного для iFogSim додатку з електроенцефалографічним датчиком. Валідація складалася з чотирьох сценаріїв. В перших двох перевірено коректність функцій переміщення та динамічного переключення користувачів між базовими станціями. А в третьому та четвертому сценаріях застосовано адресну маршрутизацію та порівняно отримані значення затримки та мережевого навантаження з розрахованими теоретично. Отримані результати валідації підтвердили коректність роботи симулятора, а запропонований підхід до розширення функціональних можливостей, хоч і є складнішим, дозволяє значно покращити гнучкість використання симулятора.