雾计算与边缘计算：原理及范式

出版者的话

译者序

前言

致谢

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第一部分　基础原理

第1章　物联网和新的计算范式2

11　引言2

12　相关技术4

13　通过雾计算和边缘计算完成云计算5

131　FEC的优势：SCALE5

132　FEC如何实现SCALE五大优势：通过SCANC6

14　雾计算和边缘计算的层次结构8

141　内边缘9

142　中边缘9

143　外边缘9

15　商业模式10

151　X即服务10

152　支持服务11

153　应用服务11

16　机遇和挑战11

161　开箱即用的体验11

162　开放平台12

163　系统管理13

17　结论13

参考文献14

第2章　解决联合边缘资源面临的挑战16

21　引言16

22　组网挑战17

221　联合边缘环境中的组网挑战18

222　解决组网挑战19

223　未来研究方向21

23　管理挑战22

231　联合边缘环境中的管理挑战22

232　目前的研究23

233　解决管理挑战23

234　未来研究方向24

24　其他挑战25

241　资源挑战25

242　建模挑战27

25　结论28

参考文献28

第3章　集成物联网+雾+云基础设施：系统建模和研究挑战33

31　引言33

32　方法论34

33　集成C2F2T文献中的建模技巧36

331　解析模型37

332　佩特里网模型39

333　整数线性规划41

334　其他方法41

34　集成C2F2T文献中的应用场景42

35　集成C2F2T文献中的度量指标44

351　能耗44

352　性能45

353　资源消耗45

354　成本46

355　服务质量46

356　安全46

36　未来研究方向46

37　结论47

致谢48

参考文献48

第4章　5G、雾计算、边缘计算和云计算中网络切片的管理和编排51

41　引言51

42　背景52

421　5G52

422　云计算53

423　移动边缘计算53

424　边缘计算与雾计算53

43　5G中的网络切片54

431　基础设施层55

432　网络功能和虚拟化层55

433　服务和应用层55

434　切片管理和编排56

44　软件定义云中的网络切片56

441　网络感知虚拟机管理56

442　网络感知虚拟机迁移规划57

443　虚拟网络功能管理58

45　边缘和雾中的网络切片管理59

46　未来研究方向60

461　软件定义云60

462　边缘计算与雾计算61

47　结论62

致谢62

参考文献62

第5章　雾计算和边缘计算的优化问题67

51　引言67

52　背景及相关工作68

53　预备知识69

54　雾计算优化案例70

55　雾计算的形式化建模框架70

56　指标71

561　性能71

562　资源使用72

563　能耗72

564　财务成本73

565　其他质量属性73

57　雾结构中的优化机会73

58　服务生命周期中的优化机会74

59　雾计算中优化问题的分类75

510　优化技术76

511　未来研究方向76

512　结论77

致谢77

参考文献77

第二部分　中间件

第6章　雾计算和边缘计算的中间件：设计问题82

61　引言82

62　对雾计算和边缘计算中间件的需求82

63　设计目标83

631　Ad-Hoc设备发现83

632　运行时期执行环境83

633　最小的任务中断83

634　操作参数的开销83

635　环境感知自适应设计84

636　服务质量84

64　最先进的中间件基础设施84

65　系统模型85

651　嵌入式传感器或执行器85

652　个人设备85

653　雾服务器85

654　微云86

655　云服务器86

66　建议架构86

661　API规范87

662　安全性87

663　设备发现87

664　中间件87

665　传感器/执行器89

67　案例研究示例89

68　未来研究方向90

681　人类参与和环境感知90

682　移动性90

683　安全可靠的执行90

684　任务的管理和调度90

685　分布式执行的模块化90

686　结算和服务水平协议91

687　可扩展性91

69　结论91

参考文献91

第7章　边缘云架构的轻量级容器中间件96

71　引言96

72　背景及相关工作97

721　边缘云架构97

722　用例98

723　相关工作98

73　轻量级边缘云集群99

731　轻量级软件—容器化99

732　轻量级硬件—Raspberry Pi集群100

74　架构管理—存储与编排100

741　自建的集群存储与编排101

742　OpenStack 存储101

743　Docker编排103

75　物联网集成105

76　边缘云架构的安全管理105

761　安全要求和区块链原则106

762　基于区块链的安全架构107

763　基于区块链的集成编排108

77　未来研究方向110

78　结论111

参考文献111

第8章　雾计算中的数据管理114

81　引言114

82　背景115

83　雾数据管理116

831　雾数据生命周期117

832　数据特征118

833　数据预处理与分析118

834　数据隐私120

835　数据存储与数据暂存120

836　电子健康案例研究120

837　提出的架构121

84　未来研究方向125

841　安全性125

842　雾计算与存储层次的定义125

85　结论125

参考文献125

第9章　支持雾应用程序部署的预测性分析128

91　引言128

92　案例：智能建筑129

93　使用FogTorchΠ进行预测性分析133

931　应用程序和基础设施建模133

932　搜索符合条件的部署133

933　估算资源消耗和成本135