تخصیص منابع مبتنی بر اجماع ترکیبی برای سیستم های توزیع شده مقیاس پذیر و تحمل پذیر خطا در بستر اینترنت اشیا

این مقاله با عنوان تخصیص منابع مبتنی بر اجماع ترکیبی برای سیستم های توزیع شده مقیاس پذیر و تحمل پذیر خطا در بستر اینترنت اشیا (IoT)، چارچوبی نوین به نام HyCORA را معرفی می کند که هدف آن حل چالش های اجماع و تخصیص منابع در محیط های توزیع شده IoT است. این سیستم ها با وجود مزایایی مانند مقیاس پذیری و تحلیل بلادرنگ داده با مشکلاتی مانند تحمل پذیری خطا، ناهمگونی دستگاه ها و محدودیت منابع انرژی و پردازشی مواجه هستند. الگوریتم های کلاسیک اجماع مانند Paxos و Raft به دلیل سربار ارتباطی و عدم تطابق با محدودیت های IoT کارایی مناسبی در این محیط ها ندارند. HyCORA با ترکیب مسیر سریع مبتنی بر رهبر و اعتبارسنجی سبک وزن همتاها یک پروتکل اجماع ترکیبی ارائه می دهد که هم زمان با نهایی سازی اجماع تخصیص منابع را به صورت تطبیقی انجام می دهد. این چارچوب از سه لایه اصلی تشکیل شده است: ۱. لایه دستگاه، گره های IoT کم منبع ۲. لایه کلاستر ریز رهبرها برای دسته بندی درخواست ها ۳. لایه هماهنگی مجموعه رهبران چرخان مبتنی بر توابع تصادفی قابل راستی آزمایی (VRF). مدل تخصیص منابع APRA در HyCORA با محاسبه امتیاز گره ها بر اساس معیارهایی مانند ظرفیت پردازشی، قابلیت اعتماد، تاخیر صف، و ذخیره انرژی، کارها را بهینه توزیع می کند. این مدل همچنین از مهاجرت کارها در صورت خرابی گره ها پشتیبانی می نماید. نقاط قوت HyCORA شامل مسیر سریع، اجماع واگشت سریع در برابر خرابی ها و تخصیص منابع هوشمند است. با این حال، نیاز به یک منبع امن برای VRF و هزینه نگهداری امتیازهای قابلیت اعتماد در محیط های پویا از محدودیت های آن محسوب می شود. کارهای آینده شامل پیاده سازی عملی در محیط های لبه IoT، ادغام مکانیزم های صرفه جویی انرژی، و توسعه پروتکل های مقاوم در برابر حملات بیزانسی است. این پژوهش گامی مهم در جهت هم بهینه سازی اجماع و تخصیص منابع در سیستم های توزیع شده IoT محسوب می شود.

کلیدواژه ها:

سیستم های توزیع شده ، IoT ، تحمل پذیری خطا ، تخصیص منابع ، الگوریتم های اجماع ، HyCORA ، مقیاس پذیری ، Cloudsim