Preenchimento de Cache de Video na Borda da Rede Baseado em Coloração de Grafos

Resumo


Serviços de streaming de vídeo são frequentemente baseados em nuvens computacionais. Tendo em vista o aumento dos dispositivos móveis acessando este tipo de conteúdo, para garantir a qualidade de serviço requerida, é importante fazer uso de caches na borda da rede. Na medida em que as caches aproximam o conteúdo do usuário final, provocam uma redução do tráfego na nuvem e uma melhoria da experiência do usuário final. Este trabalho aborda um dos aspectos inerentes à utilização de caches, o preenchimento de conteúdo tendo em vista usuários finais em dispositivos móveis. Cada estação base tem uma cache associada. Uma estratégia de preenchimento de cache baseada em coloração de grafos é apresentada, na qual o conteúdo das caches é modificado sempre que há uma solicitação não atendida. A proposta foi avaliada através de simulação e comparada com alternativas e sempre apresentou a melhor taxa de acertos. Concluímos que o número e a distribuição de caches e dos usuários finais tem impacto na eficiência das diferentes estratégias.

Palavras-chave: cache, coloração de grafos, redução de tráfego.

Referências

Ayoub, O., Musumeci, F., Addeo, C., Mussini, M., and Tornatore, M. (2018). Ca-ching placement strategies for dynamic content delivery in metro area networks.Im 2018 IEEE International Multidisciplinary Conference on Engineering Tech-nology (IMCET), pages 1-6.

Breslau, L., Cao, P., Fan, L., Phillips, G., and Shenker, S. (1999). Web cachingand zipf-like distributions: evidence and implications. In IEEE INFOCOM '99.Conference on Computer Communications. Proceedings. Eighteenth Annual JointConference of the IEEE Computer and Communications Societies. The Future isNow (Cat. No.99CH36320), volume 1, pages 126-134 vol.1.

Carnevale, L., Celesti, A., Galletta, A., Dustdar, S., and Villari, M. (2018). Fromthe cloud to edge and iot: a smart orchestration architecture for enabling osmoticcomputing. In 2018 32nd International Conference on Advanced InformationNetworking and Applications Workshops (WAINA), pages 419-424.

Chen, Z. and Kountouris, M. (2016). D2d caching vs. small cell caching: Where tocache content in a wireless network? In 2016 IEEE 17th International Workshopon Signal Processing Advances in Wireless Communications (SPAWC), pages 1-6.

Cisco (2019). Cisco visual networking index: Global mobile data traffic forecastupdate, 2017-2022 white paper.

Giang, N. K., Lea, R., Blackstock, M., and Leung, V. C. M. (2018). Fog at the edge:Experiences building an edge computing platform. In 2018 IEEE InternationalConference on Edge Computing (EDGE), pages 9-16.

Javedankherad, M., Zeinalpour-Yazdi, Z., and Ashtiani, F. (2018). Cache place-ment phase based on graph coloring. In 2018 9th International Symposium onTelecommunications (IST), pages 187-191.

Khakimov, A., Muthanna, A., and Muthanna, M. S. A. (2018). Study of fog com-puting structure. In 2018 IEEE Conference of Russian Young Researchers inElectrical and Electronic Engineering (EIConRus), pages 51-54.

Khakimov, A., Muthanna, A., and Muthanna, M. S. A. (2018). Study of fog com-puting structure. In 2018 IEEE Conference of Russian Young Researchers inElectrical and Electronic Engineering (EIConRus), pages 51-54.

Koksal, I. (2019). Video streaming platforms and the benefits of cloud. ForbesMagazine.

Li, X., Salehi, M. A., Bayoumi, M., Tzeng, N., and Buyya, R. (2018). Cost-efficientand robust on-demand video transcoding using heterogeneous cloud services.IEEE Trans. Parallel Distrib. Syst., 29(3):556-571.

Liu, A. and Lau, V. K. N. (2017). How much cache is needed to achieve linearcapacity scaling in backhaul-limited dense wireless networks? JEEE/ACM Tran-sactions on Networking, 25(1):179-188.

Ouerfelli, L. and Bouziri, H. (2011). Greedy algorithms for dynamic graph coloring.Im 2011 International Conference on Communications, Computing and ControlApplications (CCCA), pages 1-5.

Ren, P., Qiao, X., Chen, J., and Dustdar, S. (2018). Mobile edge computing — abooster for the practical provisioning approach of web-based augmented reality.In 2018 IEEE/ACM Symposium on Edge Computing (SEC), pages 349-350.

Szwarcfiter, J. L. (2018). Teoria Computacional de Grafos: Os algoritmos. Elsevier Editora, 1 edition.

Yang, P., Zhang, N., Zhang, S., Yu, L., Zhang, J., and Shen, X. S. (2018). Con-tent popularity prediction towards location-aware mobile edge caching. IEEETransactions on Multimedia, pages 1-1.

Zipf, G. K. (1949). Human Behavior And The Principle Of Least Effort: An Intro-duction to Human Ecology. Addison-Wesley Press.
Publicado
07/12/2020
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ENGEL, Fábio; DUARTE JR., Elias Procópio. Preenchimento de Cache de Video na Borda da Rede Baseado em Coloração de Grafos. In: WORKSHOP EM CLOUDS E APLICAÇÕES (WCGA), 18. , 2020, Rio de Janeiro. Anais [...]. Porto Alegre: Sociedade Brasileira de Computação, 2020 . p. 69-79. DOI: https://doi.org/10.5753/wcga.2020.12445.