[論文レビュー] Mobility Impact on Performance of Mobile Grids

A. S. Nandeppanavar, Mahantesh N. Birje+2 more|arXiv (Cornell University)|Feb 9, 2010

Distributed and Parallel Computing Systems参考文献 9被引用数 3

ひとこと要約

本稿では、日常的で対称的なユーザー移動パターンが位置更新効率およびタスク配分を向上させることを示す、通常歩行移動モデル下での無線モバイルグリッドの性能評価を行う。この研究では、この移動モデルがブローカリングサーバーの通信オーバーヘッドと監視コストを低減する一方で、低水準のタスク失敗率と安定したタスク実行時間を維持できることを示している。

ABSTRACT

Wireless mobile grids are one of the emerging grid types, which help to pool the resources of several willing and cooperative mobile devices to resolve a computationally intensive task. The mobile grids exhibit stronger challenges like mobility management of devices, providing transparent access to grid resources, task management and handling of limited resources so that resources are shared efficiently. Task execution on these devices should not be affected by their mobility. The proposed work presents performance evaluation of wireless mobile grid using normal walk mobility model. The normal walk model represents daily motion of users and the direction of motion is mostly symmetric in a real life environment, thus it is effective in location updating of a mobile station and in turn helps task distribution among these available mobile stations. Some of the performance parameters such as Task Execution Time, task failure rate, communication overhead on Brokering Server and Monitoring Cost are discussed.

研究の動機と目的

• モバイルティのグリッド性能に及ぼす影響を分析すること。
• モバイルグリッド環境におけるタスク実行時間、失敗率、通信オーバーヘッド、監視コストを評価すること。
• 通常歩行移動モデルがリソース管理およびタスク配分の効果を高めることの有効性を評価すること。
• デバイスの移動性およびリソース制限にもかかわらず、グリッドリソースへの透過的アクセスを保証すること。

提案手法

• 通常歩行移動モデルを用いて、対称的な方向転換を伴う現実的なユーザー移動パターンをシミュレートする。
• このモデルにより、モバイルステーションの効率的な位置更新が可能となり、頻繁な更新の必要が軽減される。
• タスク実行時間、タスク失敗率、ブローカリングサーバーの通信オーバーヘッド、監視コストといった性能指標を測定する。
• モバイルグリッドアーキテクチャは、ブローカリングサーバーを介してタスク配分を管理し、モバイルデバイス間のリソース利用状況を監視する。
• システムは、モバイルノードの動的追跡とタスクルーティングの適応により、リソースへの透過的アクセスを確保する。
• シミュレーションにより、さまざまな移動条件下でのリソース共有およびタスク完了に及ぼす移動性の影響を評価する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 通常歩行移動モデルは、モバイルグリッドにおけるタスク実行時間にどのように影響するか？
• RQ2 モバイルティは、モバイルグリッド環境におけるタスク失敗率にどのような影響を及ぼすか？
• RQ3 モバイルティは、ブローカリングサーバーの通信オーバーヘッドにどのように影響するか？
• RQ4 モバイルティは、モバイルグリッドシステムにおける監視コストにどのような効果を及ぼすか？
• RQ5 通常歩行モデルは、リソース配分および位置追跡効率をどの程度向上させるか？

主な発見

• 通常歩行移動モデルにより、不要な位置更新を最小限に抑えることで、ブローカリングサーバーの通信オーバーヘッドが顕著に低減される。
• 通常歩行移動モデル下でもタスク実行時間が安定的かつ効率的であり、移動性によるパフォーマンス劣化が最小限に抑えられていることが示された。
• タスク失敗率は低くかつ一貫しており、デバイスの移動にもかかわらず、信頼性の高いタスク配分が実現されている。
• 予測可能で対称的な移動パターンのおかげで監視コストが低減され、モバイルノードの効率的追跡が可能になった。
• 効果的な位置管理と動的タスクルーティングを維持することで、通常歩行モデルはグリッドリソースへの透過的アクセスを支援する。
• 性能指標から、通常歩行モデルは日常的なユーザー移動パターンを想定した実世界のモバイルグリッド展開シナリオにおいて有効であることが示された。