A code offloading framework for mobile cloud computing: Icemobile

Abstract

Günümüzde akıllı telefonlar bilgiye her an her yerden ulaşabilme ve bilgiyi yüksek performansla işleme özellikleri ile birlikte hayatın vazgeçilmezi hale gelmiştir. Ancak artan kullanıcı deneyimi ile birlikte gelen daha yoğun kaynak kullanımı talepleri ve mobil cihazların kısıtlı bilgi işleme kapasitesi ve bataryası yüzünden kullanıcı deneyimlerini tatmin etmekte yetersiz kalmaktadırlar. Buna çözüm olarak 2007 yılında mobil bulut bilişim teknolojisi kavramı geliştirilmiştir. Uygulama pazarlarında mobil bulut bilişim özelliği olan mobil uygulamalar bulunuyor olsa dahi, düşük bant genişliği ve bulut servislerinin değişken hizmet kalitesi kullanıcı deneyimini olumsuz etkilemektedir. Akademik yazında bulutçuk olarak isimlendirilen ve amacı bulut servislerini mobil cihazın yakınına getirerek yerel ağ bağlantısı kalitesinde hizmet vermek olan yaklaşım bu soruna bir çözüm olarak gösterilebilir. Bu tez çalışmasında, mobil uygulamalara hesaplama transferi özelliği kazandırmayı amaçlayan ICEMobile (Intensive Computing Environment Mobile) isminde bir yazılım iskeleti geliştirilmiştir. Yazılım geliştirici bu altyapıyı kullanarak uygulamanın çalışması enasında enerji verimliliğini sağlamak için bulutçuğa transfer edilmesi gereken fonksiyonları elde edebilir. ICEMobile altyapısının performansını incelemek amacıyla gerçek hayat senaryosu ve yapay senaryo olmak üzere farklı senaryolar gerçekleştirilmiştir. kullanımları bir mobil uygulama ve bulutçuk yazılım prototipiyle gerçekleştirilmiştir. Bu tezde ayrıntılı şekilde anlatıldığı gibi ICEMobile yazılım altyapısı sayesinde %98'e kadar enerji verimliliği sağlamak mümkündür.

Today, smartphones have become a crucial part of our life with their high performance data processing features and ability to access information from anywhere at any time. However, with the increasing demand for computation intensive operations on the user side, mobile devices become inadequate to meet the user experience with their limited battery and processing capacities. As a remedy, the concept of mobile cloud computing has been introduced in the literature. Despite the fact that there exist many mobile cloud computing enabled applications in the application markets, the low quality bandwidth and unstable response time of cloud services reduce the user experience. A possible solution may be the use of cloudlets -with the term known in the literature- to offer the cloud services in LAN bandwidth quality by bringing them near the mobile devices. In this thesis, a framework named as ICEMobile (Intensive Computing Environment Mobile) is developed to bring the computation offloading capability into the mobile applications. The application developer can use this framework to determine which methods needs to be offloaded to create an energy efficient mobile execution environment with bounded delays. To prove the advantages of ICEMobile enabled mobile applications in Cloudlet environments, it is implemented both real life and synthetic scenarios with a mobile application and cloudlet software prototype. In this work, we demonstrated that it is possible to make energy savings up to %98 on the mobile device by using the ICEMobile framework.