.

چالش ها و مشکلات طراحی رایانش ابری خودرو

پیاده سازی طرح ابر در شبکه های خودرویی به دلایل زیادی آسان نیست و چالش های جدیدی در مقایسه با شبکه خودرویی پدید خواهد آمد. 

چالش ها و مشکلات طراحی رایانش ابری خودرو
پیاده سازی طرح ابر در شبکه های خودرویی به دلایل زیادی آسان نیست و چالش های جدیدی در مقایسه با شبکه خودرویی پدید خواهد آمد. 
در این بخش به معرفی مشکلات مختلف و فعالیت هایی که در ارتباط با آنها صورت گرفته پرداخته میشود.
در ابتدا مسائل مربوط به تشکیل و مدیریت ابر بررسی میشود، سپس مشکلات مدیریت منابع را مطرح و در ادامه به مسئله پردازش داده خواهیم پرداخت.

راه اندازی و مدیریت ابر خودرویی

پویایی ویژگی مهم شبکه ابر خودرویی است، در واقع هویت و تعداد سرویس دهنده ها (به طور عمده خودروها) در طول زمان در حال تغییر است. موارد زیر این موضوع را توضیح میدهد:
1. زمانی که خودروها پارک شده اند و مالکان آنها می پذیرند که منابع خود را اجاره دهند، ابر خودرویی مشابه ابرهای متداول خواهد شد زیرا مخزن منابع که توسط خودروها ارائه شده، به صورت موقت بی حرکت است. 
این خودروها باید به یک منبع انرژی متصل شوند تا منابع آنها قابل بهره برداری شود. 
با این حال این ابر دائمی نخواهد بود. یک خودرو میتواند هنگامی که منابعاش در حال استفاده توسط تعدادی اپلیکیشن است پارکینگ را ترک کند، در واقع منابع در دسترس با توجه به خودروهای ورودی و خروجی در حال تغییر است.
2. زمانی که خودروها در حال حرکت هستند، یک کاربر می تواند از خودروهای اطراف درخواست منابع کند. 
تجهیزات اطراف ها حسگرهای جاده نیز میتوانند عضو RSU جاده از جمله به خاطر V2I و V2V ابر باشند. 
عواملی چون ارتباطات متناوب تداخلات و موانع، سرعت خودروها و غیر قابل پیش بینی بودن مسیر آنها پایداری ابر را تحت تاثیر قرار میدهند. 
بنابراین تعیین سیاست های کنترل کننده برای حفظ اطلاعات به روز از اعضای ابر و جلوگیری از مشکلات ناشی از نوسان منابع، حیاتی است.
به طور خاص زمانی که خودروها در حرکت هستند، ابر باید تا زمانی که ماموریت درخواست شده به پایان رسد، حفظ شود.
پس اطمینان از پایداری ابر ضروری است و میتوان با مشخص کردن نحوه انتخاب اعضا و ضوابط انتخاب کنترل کننده این امر را تضمین کرد. همانطور که در بالا اشاره شد یک خودرو می تواند هر لحظه ابر را ترک کند بنابراین پیاده سازی یک استراتژی بازیابی لازم خواهد بود تا از کارکرد بی وقفه ابر اطمینان حاصل شود. 
در مولفان روش های مختلفی برای انتخاب کنترل کننده ابر یا مجموعه ای از سردسته ها مطرح کرده اند، ولی شاخص های انتخاب اعضای ابر و فرمت پیام های تبادل شده مشخص نشده است.

مدیریت منابع

چالشهای مدیریت منابع را از دیدگاه لایهای میتوان در 9 گروه دسته بندی کرد.

1. لایه کنترل دسترسی به رسانه

مشابه شبکه خودرویی، ابر خودرویی می تواند به عنوان سکویی از اجزای متصل به هم در نظر گرفته شود. 
در واقع خودروها به دستگاه های مختلفی مجهز شده اند که به جمع آوری و تبادل داده در حالت تک منظوره می پردازند. 
همچنین دستگاه های خودروها نیز ارتباط برقرار میکنند. 
این ) RSU با دستگاههای خارجی ) مثل تعداد بالای ارتباطات منجر به افزایش استفاده از کانال های رادیویی می شود. 
بنابراین اختصاص دادن طیف های رادیویی یک چالش خواهد بود. 
در این لایه دو نگرانی اصلی مطرح شده: 
  1. اختصاص منابع (مثل برنامه ریزی دسترسی به کانال)
  2. مدیریت چند کانال

اختصاص منابع الگوریتمهای برنامه ریزی: 

در شبکه خودرویی روش های بهینه اختصاص منابع رادیویی مورد نیاز است. 
در واقع نرخ بالای از دست رفتن بسته ها (و کیفیت سرویس پایین) می توانند به علت های مختلفی از جمله تصادم در اثر دسترسی چندگانه به رسانه انتقال، کیفیت اتصال بیسیم، مقدار زیاد تحرک و ضعف سیگنال اتفاق بیافتد. 
مکانیزم های(MAC بهینه دسترسی به کانال رادیویی) مثل پروتکل های امکان کاهش تصادم و در نتیجه بهره برداری بهتره از طیف رادیویی را می دهد. 
اگرچه این مسئله در شبکه های خودرویی اما تعداد زیاد نیز مطرح شده بود دستگاه ها که در ابر خودرویی در تعامل هستند، دسترسی به کانال را چالش برانگیز تر می کنید، به طور خاص در مورد ارتباطات خودرو با ابر. 

مدیریت چندین کانال: 

دسترسی به چندین کانال مزایای زیادی از جمله افزایش گذردهی و کاهش انسداد کانال ها را به همراه دارد. 
در نتیجه تاخیر انتقال کاهش یافته و استفاده از منابع رادیویی منطقی خواهد شد. 
روش های بسیاری برای اطمینان از انتخاب کانال مناسب مطرح شدند به طور عمده انتخاب بر اساس کیفیت کانال و اشغال بودن آن است.
در ابر خودرویی خودروها میتوانند علاوه بر اپلیکیشن های خودشان، وظایفی از سایر اعضای ابر را نیز اجرا کنند. 
پس بعد از انتخاب کانال های مناسب بر اساس شاخص هایی که اشاره شد، برنامه ریزی وظایف بر اساس اهمیتشان (برای مثال دادن اولویت بالاتر به پیامهای هشدار) باید انجام شود.

2. لایه شبکه

حجم قابل توجهی از داده در شبکه خودرویی و ابر خودرویی تولید و انتشار می یابد. 
به اشتراک گذاری اطلاعات ترافیک بین خودروها و پخش پیام های ایمنی، مثالهایی از ترافیک در حال تبادل هستند.
در ابر خودرویی ترافیک اضافه ای تولید خواهد شد: از یک طرف خودروها نیاز دارند قبل از اجرای اپلیکیشن ها برای منابع درخواست دهند. از طرف دیگر مدیریت ابر نیازمند تبادل پیام های کنترلی بین اعضای ابر برای نگهداری و به روز نگاهداشتن اطلاعات و در صورت لزوم، دخالت کردن است. 
در این سطح دو چالش مطرح است:
1. انتشار داده: داده مربوط به اپلیکیشنهای مختلف از طریق ارتباطات چند پرشی در شبکه خودرویی انتقال می یابند.
رویکردهای مختلف انتشار داده  بر اساس تفاوت ها در اپلیکیشن های مختلف (ایمنی، غیر ایمنی، سرگرمی و غیره) پیشنهاد شده اند.
در ابر خودرویی دو چالش جدید بروز کرده است: اکتشاف منابع و سرویسها (خودروها و تجهیزات زیرساخت در نقش ارائه دهنده سرویس و منابع عمل میکنند.)
و انتشار قابل اطمینان داده از/به ابرهای متداول بر اساس نوع اپلیکیشن ها.
برخی از محققان بر روی موارد خاصی از انتشار اطلاعات در ابر خودرویی متمرکز شده اند هیچ یک از این راه حلها به تمامی چالش های مطرح شده پاسخ نداده.
علاوه بر رویکردهای انتشار داده، پروتکل های مسیریابی مناسب برای غلبه بر مشکل قطع مکرر لینک ارتباطی و تحرک خودروها، لازم خواهد بود. 
در این زمینه ایده "شبکه داده اخیرا در شبکه محور" خودرویی مورد استفاده قرارگرفته این الگو شامل استفاده از نام گذاری محتوا به جای
آی پی آدرس است.
در ابر خودرویی، خودروها نیاز دارند برای منابع درخواست دهند. 
برخی از محققان سعی در پیدا کردن راه حل هایی داشتند که با ابر خودرویی سازگار باشند تا محتوا را اکتشاف و به کاربر یک پروتکل مسیریابی برای ابر ،ICN برسانند. 
بر اساس طرح نام گذاری خودرویی پیشنهاد شده است محتوا و سربار ناشی از درخواستهای مصرف کنندگان (به صورت داده پراکنی در شبکه) از جمله اشکالات این طرح به درIPV  هستند. 
2. متعادل سازی بار: اطمینان از قابل اعتماد بودن ارسال داده تنها محدود به استفاده از رویکرد مناسب برای مسیریابی و انتقال داده نیست. انتخاب مسیر نیز فاکتور مهمی جهت جلوگیری از انسداد راه ها و کاهش نرخ از دست رفتن بسته ها است. 
رویکردهای متعادل سازی بار امکان تقسیم منصفانه ترافیک در مسیرهای مختلف و جلوگیری از سربار شدن را می دهند. 
برای شبکه خودرویی رویکردهایی در پیشنهاد شده در ابر خودرویی انتخاب مسیرها چالش برانگیز است. 
یک عضو ابر خودرویی، بعد از انجام دادن یک وظیفه باید داده را به خودروهای مرتبط انتقال دهد، به صورت همزمان میتواند به
عنوان یک گره بازپخش (انتقال داده دریافتی از یک خودرو به خودروی دیگر) نیز عمل کند. 
در صورتی که تمامی داده از طریق یک مسیر ارسال شود می تواند باعث انسداد شود. 
پس ضروری است که مسیر مناسب با توجه به نوع داده انتخاب شود. 
برای مثال یک داده حیاتی از کانالی که کمترین ازدحام را دارد ارسال شود.
 
كلمات كليدی: رایانش ابری، سرور مجازی، سرور ابری، رایانش ابری خودرو، راه اندازی رایانش ابری خودرو، دیتاسنتر ابری

مقالات مرتبط

SIGMACloud

SIGMACloud

شرکت سیگما ITID در سال 1383 تاسیس شد. طی 15 سال فعالیت، سیگما عمدتا بر طراحی، توسعه و استقرار پورتال سازمانی، خدمات آنلاین و محصولات و خدمات محاسبات ابری تمرکز داشت. ما به 150+ سازمان و شرکت های بزرگ در ارتباطات مخابراتی، بانکی، پرداخت و صنایع دولتی برای دستیابی به اهداف خود کمک کردیم.