Service deployment on multi-access edge computing environments

Abstract

Driven by the visions of the 5th Generation of Mobile Networks (5G), and with an increasing acceptance of software-based network technologies, such as Network Function Virtualization (NFV) and Software Defined Networks (SDN), a transformation in network infrastructure is presently taking place, along with different requirements in terms of how networks are managed and deployed. One of the significantly changes is a shift in the cloud computing paradigm, moving from a centralized cloud computing towards the edge of the network. This new environment, providing a cloud computing platform at the edge of the network, is referred to as Multi-Acess Edge Computing (MEC). The main feature of MEC is to provide mobile computing, network control and storage to the network edges, enabling computation-intensive and latency-critical applications targeting resource-limited mobile devices. In this thesis a MEC architecture solution is provided, capable of supporting heterogeneous access networks, to assist as a platform for service deployment. Several MEC use case scenarios are evaluated on the proposed scheme, in order to attest the advantages of a MEC deployment. Results show that the proposed environment is significantly faster on performing compute-intensive applications, mainly due to lower end-to-end latency, when compared to traditional centralized cloud servers, translating into energy saving, and reduced backhaul traffic.

Impulsionados pelas visões da quinta geração de redes móveis, e com uma crescente aceitação das tecnologias de redes baseadas em software, tais como funções de redes virtualizadas (NFV) e redes definidas por software (SDN), encontramo-nos perante uma transformação na infraestrutura nas redes de telecomunicações, assim como no modo como estas são geridas e implementadas. Uma das alterações mais significativas é a mudança no paradigma de computação na cloud, passando de uma implementação centralizada para uma ramificada na direção das extremidades da rede. Este novo ambiente, que possibilita uma plataforma de computação na extremidade da rede, é denominado de Multi-Access Edge Computing (MEC). A principal característica do MEC é fornecer computação móvel, armazenamento e recursos de rede na extremidade da rede, permitindo que terminais móveis com recursos limitados tenham acesso a aplicações exigentes em termos de latência e computação. Na presente tese, é apresentada uma solução de arquitetura MEC, que suporta ligações a redes de acesso heterogéneas, servindo de plataforma para a implementação de serviços. Alguns cenários MEC foram aplicados e avaliados na plataforma proposta, de forma a demonstrar as vantagens da implementação MEC. Os resultados demonstram que a plataforma proposta é significativamente mais rápida na execução computação intensiva, maioritariamente devido à baixa latência, quando comparado com os tradicionais datacenters centralizados, resultando numa poupança de energia e redução de tráfego no backhaul.