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Arquitetura de um cluster computacional de baixo consumo e com proporcionalidade energ?ticaAlves Filho, Sebasti?o Em?dio 01 December 2017 (has links)
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Previous issue date: 2017-12-01 / Um dos principais desafios da Computa??o Verde ? obter uma melhor rela??o entre
a quantidade de trabalho realizada pela infraestrutura computacional e o gasto energ?tico
para mant?-la, isto ?, uma melhor efici?ncia energ?tica. Este trabalho apresenta a arquitetura
de um cluster computacional de baixo consumo energ?tico que ? capaz de ligar
ou desligar, de forma din?mica e autom?tica, um determinado n?mero de m?quinas. A
quantidade de m?quinas ligadas ? proporcional ? demanda de trabalho a cada momento, o
que evita ligar equipamentos desnecessariamente e aumenta a efici?ncia do sistema. Para
o seu desenvolvimento prop?e-se e discute-se um modelo te?rico que ? implementado
atrav?s de um cluster composto por dispositivos Raspberry Pi chamado NPi-Cluster. Para
atestar a efici?ncia do modelo proposto s?o mostrados resultados experimentais nos quais
o cluster ? usado como um servidor web com balanceamento de carga. Os dados obtidos
mostram que o NPi-Cluster tem um desempenho adequado quando comparado a outros
servidores que rodam em arquiteturas tradicionais, mas com um consumo energ?tico menor.
Um cluster com 7 m?quinas usando sua capacidade m?xima atende a mais de 450
requisi??es simult?neas numa taxa de cerca de 1000 transa??es por segundo. Para faz?-lo
o cluster consome cerca de 15 Watts, o equivalente a uma l?mpada econ?mica ou um
computador em modo suspenso que n?o realiza qualquer atividade. Quando a demanda
? baixa o consumo de energia com as m?quinas ? reduzido dinamicamente, chegando a
menos de 2Watts. Al?m de ser capaz de lidar com cargas de trabalhos com boa qualidade
de servi?o, o cluster tamb?m prov? alta disponibilidade evitando pontos ?nicos de falha. / One of the main challenges for the so-called Green Computing is to get a better relation
between the amount of work performed by the computational infrastructure and the
energy consumption to maintain it, providing better energy efficiency. This work presents
the architecture of a computing cluster with low energy consumption that powers
on or off a number of running machines automatically and dynamically. The quantity of
enabled devices adjusts according to the actual processing demand, which avoids unnecessarily
powered equipment and increases the overall system power efficiency. In order
to carry out its development, a theoretical model is proposed, discussed, and implemented
through the NPi-Cluster, a cluster composed of Raspberry Pi devices. To prove the
proposed model feasibility, NPi-Cluster is used as a web server with load balancing. Data
gathered shows that NPi-Cluster has adequate performance when compared to other web
servers running on traditional server architectures, however with less power consumption.
A 7-machine cluster running at maximum performance is able to handle more than 450
simultaneous requests, with about 1000 transactions per second. The power consumption
required to do it is about 15 Watts, which is equivalent to a energy-saving light bulb or a
computer in suspended mode that does not perform any task. When the requests demand
is low, the power consumption is dynamically reduced until less than 2 Watts. Besides to
being able to handle workloads with acceptable quality of service, the proposed cluster
also provides high availability by avoiding single points of failure.
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Estruturas PBG peri?dicas e quase peri?dicas em antenas de microfita com aplica??o em ve?culos a?reos n?o tripuladosPereira, Jonathan Paulo Pinheiro 10 June 2016 (has links)
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Previous issue date: 2016-06-10 / Para realizar um estudo sobre antenas de microfita, ? necess?rio o envolvimento da especifica??o ampla do espectro eletromagn?tico f?sicos e, cada projeto de antena requer o emprego de t?cnicas avan?adas de c?lculo num?rico para avalia??o de medidas de desempenho, como imped?ncia de entrada, padr?o de radia??o e ganho em faixas espec?ficas de frequ?ncias. Neste aspecto, esse trabalho apresenta um estudo da influ?ncia de estruturas PBG peri?dicas e quase peri?dicas nas propriedades de radia??o de antenas de microfita. O objetivo principal ? levantar as caracter?sticas do uso dessa t?cnica para aplica??es em antenas e propor utiliza??o de m?todos de otimiza??o para obter efici?ncia na elabora??o das estruturas PBG. S?o tratados tr?s tipos de antenas de microfita, com varia??es na especifica??o do substrato PBG para modelos peri?dicos e quase peri?dicos com simetrias seis e doze vezes. A valida??o dos resultados gerados pelo ambiente computacional ? alcan?ada atrav?s da fabrica??o de prot?tipos para as antenas, levando-se em considera??o cada caso de estudo, seguido por testes de desempenho do dispositivo f?sico fabricado, realizados em laborat?rio. Foram desenvolvidos algoritmos para automatizar os processos de montagem de modelos utilizados na simula??o e confec??o f?sica das antenas. Todas as an?lises foram realizadas pela compara??o entre os modelos simulados e media??es das antenas confeccionadas experimentalmente. Foram constru?das antenas projetadas para operar em frequ?ncias na faixa de 5,8 GHz utilizadas em testes operacionais para uma aplica??o de transmiss?o de v?deo em Ve?culos A?reos N?o Tripulados (VANTs).
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As informa??es visuais atrav?s de uma aplica??o computacional de estimula??o para o equil?brio e para a marchaFagundes, S?lvia Lemos 04 December 2007 (has links)
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Previous issue date: 2007-12-04 / As condi??es ambientais que favorecem o desenvolvimento de mem?ria e favorecem movimentos que podem ser adaptados aos detalhes das exig?ncias espaciais. Com o prop?sito de unificar conhecimentos por meio da aplica??o computacional de estimula??o visual para atividades de vida di?ria como marcha e o equil?brio, considera-se a possibilidade de aprendizagem vinculada ? neuroplasticidade e mem?ria motora e espacial, atrav?s da estimula??o visual como recurso fisioterap?utico. Os objetivos deste estudo consistem em: utilizar um sistema de marcadores visuais no trajeto do equil?brio e da marcha em ambiente fisioterap?utico ambulatorial utilizando os recursos do microcomputador e, especificamente, adapta??o de perif?rico mousepen na reabilita??o funcional; desenvolver marcadores visuais por meio de uma aplica??o computacional de estimula??o visual que envolva refer?ncia espacial; verificar os efeitos das informa??es visuais atrav?s de um ambiente virtual para o equil?brio e para a marcha. Os instrumentos utilizados para a coleta dos dados foram o ?ndice Din?mico da Marcha e a An?lise das Imagens Fotogr?ficas pr? e p?s-teste. Para seq??ncia de apresenta??o dos resultados estabeleceu-se a m?dia aritm?tica e o desvio padr?o pr? e p?s-teste, e considerando-se o n?vel de significativo p ≤0,05 e p ≤0,01 para desvio padr?o e m?dia aritm?tica do teste Shapiro Wilk. Busca-se um recurso terap?utico computacional alternativo complementar ao tratamento tradicional. Assim, pensa-se no baixo custo, no car?ter inovador, desafiador e motivador. Contudo, soma-se a oportunidade de apresentar atividades l?dicas raras em um ambiente de reabilita??o.
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Teleconsultoria Off-line: uma arquitetura distribu?da e compartilhada para sistemas heterog?neosBarros, Daniele Montenegro da Silva 06 November 2015 (has links)
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Previous issue date: 2015-11-06 / O Programa Telessa?de Brasil Redes, criado em 2007 com o objetivo de fortalecer a Aten??o B?sica e o Sistema ?nico de Sa?de (SUS), utiliza as tecnologias de informa??o e comunica??o para atividades ? dist?ncia relacionadas ? sa?de, possibilitando a intera??o entre profissionais de sa?de e/ou seus pacientes, promovendo a qualifica??o das Equipes de Sa?de da Fam?lia (ESF). O Programa ? embasado por lei, que determina uma s?rie de tecnologias, protocolos e processos aos quais norteiam o trabalho dos N?cleos de Telessa?de na oferta dos servi?os para a popula??o. Entre esses servi?os est? a teleconsultoria, que ? consulta registrada e realizada entre trabalhadores, profissionais e gestores da ?rea de sa?de, por meio de instrumentos de telecomunica??o bidirecional, com o fim de esclarecer d?vidas sobre procedimentos cl?nicos, a??es de sa?de e quest?es relativas ao processo de trabalho. Com a expans?o do Programa em 2011 foi possivel detectar desafios e problemas que abrangem praticamente todos os N?cleos, em escalas diferentes para cada regi?o. Entre esses problemas pode-se listar a heterogeineidade das plataformas, principalmente de teleconsultoria, e a baixa cobertura de internet dos municipios, principalmente no interior do Brasil. Nessa perspectiva, o objetivo deste trabalho ? propor uma arquitetura distribu?da, que utilize computa??o m?vel, para automatizar o processo de submiss?o e resposta de uma teleconsultoria. Essa arquitetura ir? funcionar de forma Off-line e possibilitar? que os dados trafeguem pela internet de forma compressada, para diminuir a necessidade de altas taxas de transmiss?o de dados. Outro ponto da arquitetura, ? a possibilidade de ser utilizada por v?rios N?cleos de Telessa?de, atrav?s de um servi?o externo, que possa ser acoplado atrav?s de uma interface a outras plataforma de teleconsultoria. / The Telehealth Brazil Networks Program, created in 2007 with the aim of strengthening primary care and the unified health system (SUS - Sistema ?nico de Sa?de), uses information and communication technologies for distance learning activities related to health. The use of technology enables the interaction between health professionals and / or their patients, furthering the ability of Family Health Teams (FHT). The program is grounded in law, which determines a number of technologies, protocols and processes which guide the work of Telehealth nucleus in the provision of services to the population. Among these services is teleconsulting, which is registered consultation and held between workers, professionals and managers of healthcare through bidirectional telecommunication instruments, in order to answer questions about clinical procedures, health actions and questions on the dossier of work. With the expansion of the program in 2011, was possible to detect problems and challenges that cover virtually all nucleus at different scales for each region. Among these problems can list the heterogeneity of platforms, especially teleconsulting, and low internet coverage in the municipalities, mainly in the interior cities of Brazil. From this perspective, the aim of this paper is to propose a distributed architecture, using mobile computing to enable the sending of teleconsultation. This architecture works offline, so that when internet connection data will be synchronized with the server. This data will travel on compressed to reduce the need for high transmission rates. Any Telehealth Nucleus can use this architecture, through an external service, which will be coupled through a communication interface.
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Escalonador em hardware para dete??o de falhas em sistemas embarcados de tempo realTarrillo Olano, Jimmy Fernando 31 March 2009 (has links)
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Previous issue date: 2009-03-31 / O desenvolvimento de aplica??es cr?ticas de tempo real tolerantes a falhas representa um grande desafio para engenheiros e pesquisadores, visto que uma falha pode gerar efeitos catastr?ficos para o sistema, ocasionando grandes perdas financeiras e/ou de vidas humanas. Este tipo de sistema comumente utiliza processadores embarcados que processam dados de entrada e geram um determinado n?mero de sa?das de acordo com as especifica??es do mesmo. Entretanto, devido ? alta complexidade dos sistemas embarcados de tempo real, ? cada vez mais freq?ente o uso de um sistema operacional com o objetivo de simplificar o projeto do mesmo. Basicamente, o sistema operacional de tempo real (real-time operating system - RTOS) funciona como uma interface entre o hardware e o software. Contudo, sistemas embarcados de tempo real podem ser afetados por falhas transientes. Estas falhas podem degradar tanto o funcionamento da aplica??o quanto o do pr?prio sistema operacional embarcado. Em sistemas embarcados de tempo real, estas falhas podem afetar n?o somente as sa?das produzidas durante a execu??o da aplica??o, mas tamb?m as restri??es de tempo associadas ?s tarefas executadas pelo sistema operacional. Neste contexto, o presente trabalho prop?e uma nova t?cnica baseada em hardware capaz de aumentar a robustez de sistemas embarcados de tempo real. A t?cnica proposta ? baseada na implementa??o de um Infrastructure IP core (I-IP) denominado Escalonador- HW, que monitora a execu??o das tarefas e verifica se as mesmas est?o de acordo com as restri??es de tempo e seq??ncia de execu??o especificadas. Para validar a t?cnica proposta, foi desenvolvido um estudo-de-caso baseado em um microprocessador pipeline e um kernel de RTOS, al?m de um conjunto de benchmarks capazes de exercitar diferentes servi?os oferecidos pelo sistema operacional embarcado. Este estudo-de-caso foi mapeado em um dispositivo program?vel l?gico (FPGA). Experimentos de inje??o de falhas por Software e Hardware foram realizados para validar a capacidade de detec??o de falhas e estimar os overheads introduzidos pela t?cnica. Os resultados demonstram que a lat?ncia de detec??o de falhas ? menor que a lat?ncia de detec??o por parte do RTOS, sendo a cobertura de detec??o do Escalonador-HW maior que ? RTOS. Por ultimo, o overhead introduzido representa aproximadamente 6% do processador Plasma.
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Avalia??o de desempenho e dimensionamento de redes de teleinform?tica centralizada para tr?fego de dados corporativos / Acting evaluation and centralized network dimension for corporate data trafficGarcez, Osvaldo Luis 28 June 2007 (has links)
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Osvaldo Luis Garcez.pdf: 3292369 bytes, checksum: 7591a0a6fd9734701447c8f0a80ebc92 (MD5)
Previous issue date: 2007-06-28 / In this work it is made a study in which the Server-Based Computing, that is an architecture of Information Technology (IT), where the applications are given, management, supported and executed 100% in the server and the Distributed Computation, or Distributed System, it is a reference to the parallel and decentralized computation, accomplished by two or more computers connected through a network, whose objective is to conclude a task in common, they are placed in it evidences seeking the information available and simulations which will serve as theoretical support to have taken decision. The two structure models have advantages and disadvantages depending on the type of transactions requested by the users where through detailed rising of the referred transactions, impact in the network traffic and the inherent processes to the activity will be pondered and schedule offering conclusive data for the choice of the ideal model being taken in consideration the each company transactions profile. / Neste trabalho ? feito um estudo no qual a Computa??o Baseada em Servidor, que ? uma arquitetura de Tecnologia da Informa??o (TI), onde as aplica??es s?o entregues, gerenciadas, suportadas e executadas 100% no servidor e a Computa??o Distribu?da, ou Sistema Distribu?do, ? uma refer?ncia ? computa??o paralela e descentralizada, realizada por dois ou mais computadores conectados atrav?s de uma rede, cujo objetivo ? concluir uma tarefa em comum, s?o colocados em evidencia visando a disponibiliza??o de informa??es e simula??es as quais servir?o de embasamento te?rico para tomada decis?o. Os dois modelos de estrutura t?m vantagens e desvantagens dependendo do tipo de transa??es requisitadas pelos usu?rios onde atrav?s de levantamento detalhado das referidas transa??es, impacto no tr?fego na rede e os processos inerentes ? atividade ser?o ponderados e planilhados oferecendo dados conclusivos para a escolha do modelo ideal levando-se em considera??o o perfil de transa??es de cada empresa.
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Detec??o de esqueletos 2D baseada em imagensSouto J?nior, Humberto Dumont 23 March 2011 (has links)
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Previous issue date: 2011-03-23 / Existem diversas situa??es em que a detec??o de postura de uma pessoa em fotografias desempenhaum papel importante, tais como: sistemas de seguran?a, medi??o de desempenho atl?tico,aplica??es em sistemas de realidade virtual, dentre outras. Al?m disso, saber a posi??o dos membrosde uma pessoa em uma fotografia pode revelar inclusive muito sobre o contexto que a fotografiafoi tirada. Podendo revelar, por exemplo, se a cena trata-se de uma festa e se a pessoa est? feliz.Esta disserta??o apresenta um conjunto de m?todos que, quando utilizados juntamente, realizam atarefa de estimar a postura de uma pessoa a partir de uma ?nica imagem, sem que haja interven??oexterna de um usu?rio e sem que se tenha qualquer conhecimento pr?vio sobre a fotografia (taiscomo posi??o do fot?grafo em rela??o ? pessoa, textura de roupa ou se h? membros oclusos)
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Uma metodologia para especificar intera??o 3D utilizando Redes de PetriRieder, Rafael 21 December 2006 (has links)
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Previous issue date: 2006-12-21 / Este trabalho apresenta uma metodologia para modelar e construir tarefas de intera??o 3D em ambientes virtuais usando Redes de Petri, uma taxonomia de decomposi??o de t?cnicas e conceitos de orienta??o a objetos. Para tanto, um conjunto de classes e uma biblioteca gr?fica s?o requisitos para constru??o de uma aplica??o e para controlar o fluxo de dados da rede. Opera??es podem ser desenvolvidas e representadas como nodos de uma Rede de Petri. Estes nodos, quando interligados, representam as etapas do processo interativo. A integra??o destas abordagens resulta em uma aplica??o modular, baseada no formalismo de Redes de Petri que permite especificar uma tarefa de intera??o, e tamb?m o reuso dos componentes existentes em novos projetos de ambientes virtuais
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Aprendizado e utiliza??o do estilo de movimento facial na anima??o de avataresBraun, Adriana 08 August 2014 (has links)
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Previous issue date: 2014-08-08 / This work presents a methodology, named Persona, for learning and transfer of facial motion style
of an actor in order to provide parameters for avatar facial animation. Through this methodology,
we can drive the facial animation of avatars using the motion style of a particular actor, through
the performance of any user. Thus, the avatar can express the facial movements that the user
is performing, but replicating the particularities of the actor s facial movements, based on his or
her Persona. In order to build the facial motion style model of an actor, we used points tracked
on image sequences of the actor performance as input data. We also used a database of threedimensional
facial expressions, annotated according to the Facial Action Coding System (FACS).
Principal components analysis was performed using these data. Afterwards, artificial neural networks
were trained to recognize action units both in the actor and user s performances. Given these
classifiers, we can automatically recognize action units in the user s expression and find the equivalent
parameters in the actor s motion style model. The result of the process is the provision of such
parameters to facial animation systems. The prototype developed as proof of concept has been used
in case studies, whose results are discussed. Future work are also addressed. / Esse trabalho apresenta uma metodologia, denominada Persona, para aprendizado e transfer?ncia
do estilo de movimento facial de atores para a anima??o de avatares. Por meio dessa metodologia,
pode-se guiar a anima??o das faces de avatares com o estilo de movimento de um ator espec?fico,
atrav?s da atua??o de usu?rios quaisquer. Dessa forma, o avatar poder? expressar os movimentos
faciais que o usu?rio executa, por?m replicando as particularidades dos movimentos faciais do ator,
por meio da utiliza??o da Persona. Para constru??o do estilo de movimento facial dos atores, utilizouse
como dados de entrada pontos da face obtidos por rastreamento em sequ?ncias de imagens e
informa??es presentes em bancos de dados de express?es faciais tridimensionais, anotadas de acordo
com o Sistema de Codifica??o A??es Facial (FACS). Esses dados foram submetidos ? an?lise de
componentes principais e, ent?o, utilizados para treinamento de redes neurais artificiais. Com esses
classificadores podem-se reconhecer automaticamente as unidades de a??o na express?o do usu?rio
e encontrar os par?metros equivalentes no estilo de movimento do ator. O resultado do processo
? o fornecimento desses par?metros para sistemas de anima??o. O prot?tipo desenvolvido como
prova de conceito foi utilizado em casos de estudo, cujos resultados s?o apresentados. Indica??es
de trabalhos futuros tamb?m ser?o discutidas.
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SmartEdge: fog computing cloud extensions to support latency-sensitive IoT applications / SmartEdge: extens?es de nuvem para computa??o em n?voa para suportar aplica??es IoT sens?veis a lat?nciaRamalho, Fl?vio de Sousa 15 December 2016 (has links)
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FlavioDeSousaRamalho_DISSERT.pdf: 3355624 bytes, checksum: 3f25f965b48c6134a1b1af73cc666a52 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-04-05T18:17:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2016-12-15 / O r?pido crescimento do n?mero de dispositivos conectados ? Internet, associado ?s taxas crescentes
de popularidade e demanda de aplica??es e servi?os em tempo real na nuvem, com
restri??es de lat?ncia, torna muito dif?cil para estruturas de computa??o em nuvem tradicionais
acomod?-los de forma eficiente. Mais especificamente, a abordagem centralizada adotada tradicionalmente
por Data Centers (DC) atuais apresentam problemas de desempenho para atender
de aplica??es em nuvem com alta densidade, principalmente quanto a capacidade de resposta
e escalabilidade. Nossa depend?ncia insubstitu?vel por computa??o em nuvem, exige
infra-estruturas de DCs sempre dispon?veis, enquanto mant?m ao mesmo tempo capacidades
de desempenho suficientes para responder a uma enorme quantidade de solicita??es de aplicativos
em nuvem. Neste trabalho, a aplicabilidade do emergente paradigma de computa??o em
n?voa ? explorada para melhorar o desempenho no suporte de aplica??es em nuvem sens?veis ?
lat?ncia voltadas a Internet das Coisas (do ingl?s Internet of Things - IoT). Com base neste objetivo,
apresentamos o novo modelo denominado Infraestrutura de Borda como um Servi?o (do
ingl?s Edge Infrastructure as a Service - EIaaS), que procura oferecer um novo modelo de computa??o
em nuvem com servi?o de entrega baseado em computa??o de borda voltado a atender
de forma eficiente as exig?ncias de aplica??es IoT em tempo real sens?veis ? lat?ncia. Com a
abordagem EIaaS, provedores de nuvem podem implantar dinamicamente aplica??es/servi?os
IoT diretamente nas infra-estruturas de computa??o de borda, nem como gerir seus recursos de
n?vem/rede em tempo de execu??o, como forma de manter as aplica??es IoT sempre melhor
conectadas e melhor servidas. A abordagem resultante ? arquitetada em uma estrutura modular,
tendo como base tecnol?gica ferramentas de Rede Definida por Software (do ingl?s, Software-
Defined Networking - SDN) para lidar com recursos de computa??o de borda (CPU, mem?ria,
etc.) e de rede (caminhos, largura de banda, etc.), respectivamente. Os resultados preliminares mostram como as principais t?cnicas de virtualiza??o utilizadas no ?mbito deste trabalho, afetam
o desempenho das aplica??es na infraestrutura de borda da rede. A virtualiza??o por containers
leva vantagem sobre a t?cnica de virtualiza??o por m?quinas virtuais para implantar aplica??es na borda da rede, uma vez que oferece grande flexibilidade mesmo na presen?a de
demanda de recursos. / The rapid growth in the number of Internet-connected devices, associated to the increasing
rates in popularity and demand for real-time and latency-constrained cloud application services
makes the use of traditional cloud computing frameworks challenging to afford such environment.
More specifically, the centralized approach traditionally adopted by current Data Center
(DC) pose performance issues to suit a high density of cloud applications, mainly in terms to
responsiveness and scalability. Our irreplaceable dependency on cloud computing, demands DC
infrastructures always available while keeping, at the same time, enough performance capabilities
for responding to a huge amount of cloud application requests. In this work, the applicability
of the fog computing emerging paradigm is exploited to enhance the performance on supporting
latency-sensitive cloud applications tailored for Internet of Things (IoT).With this goal in mind,
we introduce a new service model named Edge Infrastructure as a Service (EIaaS), which seeks
to offer a new edge computing tailored cloud computing service delivery model to efficiently
suit the requirements of the real-time latency-sensitive IoT applications. With EIaaS approach,
cloud providers are allowed to dynamically deploy IoT applications/services in the edge computing
infrastructures and manage cloud/network resources at the run time, as means to keep
IoT applications always best connected and best served. The resulting approach is modeled in a
modular architecture, leveraging both container and Software-Defined Networking technologies
to handle edge computing (CPU, memory, etc) and network resources (path, bandwidth, etc) respectively.
Preliminary results show how the virtualization technique affects the performance of applications at the network edge infra. The container-based virtualization takes advantage over the hypervisor-based technique for deploying applications at the edge computing infrastructure, as it offers a great deal of flexibility under the presence of resource constraints.
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