EdgeKV: Decentralized, scalable, and consistent storage for the edge

Sınır bilişim, bulut bilişimin yüksek gecikmeli iletişim probleminin önüne geçebilmek için hesaplamayı veriye ve verileri kullanıcıya yakınlaştırır. Yerel veri depolama alan- larında depolama; otonom sürüş, makine görüşü, akıllı şebeke ve sanal gerçeklik gibi alanlarda gecikmeye duyarlı uygulamalar sağlayan yüksek hızlarla veri erişimine izin verir. Ancak, dağıtılmış hizmetler çoğunlukla bulut mimarisi için tasarlanmıştır. Ayrıca, etkin bir sınır özellikli depolama sistemi oluşturmak, kenarın dağıtılmış ve heterojen yapısı ve sınırlı kaynakları nedeniyle zorlayıcıdır. Bu tezde, ağ kenarı için tasarlanmış merkezi olmayan bir depolama sistemi olan EdgeKV'yi öneriyoruz. EdgeKV herhangi bir merkezi yönetim gerektirmez, ayrıca lokal altyapı kaynakları ve kullanıcı sayısı ile ölçeklenebilir. Buna ek olarak, EdgeKV, güçlü tutarlılık garantileri sağlarken veri çoğaltmayı kullanarak arızalara karşı hızlı ve güvenilir depolama sunar. EdgeKV, konum içermeyen ve arayüz tabanlı tasarımı sayesinde, heterojen kenar düğümleri sistemi ve değişen kaynaklar ile ölçeklenebilir özelliktedir. Hataya dayanıklı depolama sağlayan RSM (Çoğaltılmış Durum Makineleri) ile adil yük dengelemesi yapan DHT (Dağıtılmış Komut Çizelgesini) yapısını birleştirerek farklı kullanım durumları için yapılandırılabilen coğrafi dağıtılmış bir sistem elde edilmesini sağlar. Gecikmeye duyarlı uygulamaların tipik olarak iki veri türü vardır: yalnızca birbirine yakın az sayıda kullanıcıyla ilgili olan ve sıkı gecikme gereksinimleri gerektiren yerel veriler, sistemdeki tüm kullanıcılara açık olması gereken ve gecik- melere daha yüksek tolerans gösterebilen küresel veriler. EdgeKV gecikme gereksin- imlerindeki bu değişimi göz önünde bulundurur ve yerel sınır gruplarında depolanan yerel veriler için düşük gecikmeli erişim sağlar, ayrıca farklı konumlardaki sınır gru- plarına adil bir şekilde dağıtılan küresel veriler için de sistem genelinde kabul edilebilir bir başarımla erişim sağlamaya çalışır. Tez kapsamında, Golang ile EdgeKV modüllerinin sistem prototipi geliştirilmiş ve Grid'5000 dağıtık ortamında gerçekleştirilen deneylerle kapsamlı EdgeKV başarım analizi ve bulut depolama ile karşılaştırması yapılmıştır. Sistem performansını gerçekçi iş yükleri altında analiz etmek için YCSB (Yahoo! Cloud Serving Benchmark) kul- lanılmıştır. Analiz sonuçları EdgeKV'nin, aynı kurulum koşullarında hem yerel hem de küresel veri erişimiyle yapılan bulut depolama ayarından, ortalama yanıt süresinde %26, verimlilikte ise %19 daha iyi başarım göstermektedir. Ayrıca, EdgeKV'nin başarımdan ödün vermeden kullanıcı sayısıyla ölçeklenebileceğini göstermektedir. Son olarak, merkezi bir bulut yerine, EdgeKV ile yerel kaynakların kullanılması duru- munda enerji verimliliğini iyileştirmesini tartışıyoruz.