Evaluación de las ventajas y desventajas del coste total de propiedad en los despliegues en el perímetro frente a los despliegues en la nube: Estudio de un caso de denegación de servicio inalámbrico

Resumen

Estamos asistiendo a un crecimiento explosivo del número de dispositivos conectados a Internet y a la aparición de varias clases nuevas de aplicaciones de Internet de las Cosas (IoT) que requieren un procesamiento rápido de una abundancia de datos. Para superar la necesidad resultante de más ancho de banda de red y baja latencia de red, ha surgido un nuevo paradigma que promueve la oferta de servicios en la nube en el Edge, más cerca de los usuarios. Sin embargo, el Edge es un entorno muy restringido, con un presupuesto de energía limitado para servidores por instalación de Edge que, a su vez, limita el número de dispositivos conectados a Internet, como los sensores, a los que una instalación puede dar servicio. En consecuencia, el número limitado de sensores conduce a una reducción de la cobertura del área proporcionada por ellos y pone en duda la eficacia para el despliegue de aplicaciones IoT en el Edge. En este artículo, investigamos las ventajas de ejecutar una aplicación IoT emergente centrada en la seguridad (detección de interferencias) en el Edge frente a la nube mediante el desarrollo de un modelo de Coste Total de Propiedad (TCO), que tiene en cuenta los requisitos de la aplicación, así como las limitaciones del Edge. Por primera vez, construimos un modelo de este tipo basado en medidas realistas de rendimiento y eficiencia energética obtenidas a partir de microservidores ARM de 64 bits que son excelentes candidatos para soportar servicios en la nube en el Edge. Estos servidores representan el tipo de dispositivos que pueden proporcionar el equilibrio adecuado entre potencia y rendimiento, sin necesidad de complicadas infraestructuras de refrigeración y alimentación, que no estarán disponibles en los despliegues descentralizados. Con el objetivo de mejorar la eficiencia energética, aprovechamos los márgenes de diseño pesimistas adoptados convencionalmente en este tipo de dispositivos e investigamos su funcionamiento con una tensión de alimentación y una tasa de refresco de memoria inferiores a las nominales. Nuestros resultados muestran que la aplicación de detección de interferencias desplegada en un entorno Edge es superior a una solución basada en la nube hasta 2,13 veces en términos de TCO. Además, cuando los servidores operan b...