marcsello
/
marci-dipterv-latex
1
0
Fork 0
Code Issues Pull Requests Projects Releases Wiki Activity

Updated glossaries

This commit is contained in:
Pünkösd Marcell 2021-05-22 20:04:13 +02:00
parent 30b93340e1
commit 230d60bf19
7 changed files with 40 additions and 121 deletions
Show Stats Download Patch File Download Diff File Expand all files Collapse all files

3
src/bib/mybib.bib
View File

@ -331,9 +331,6 @@
note = {Hozzáférve: 2021-05-21}
}
,
@misc{rg2datasheet,
author = {OnRobot},
title = {RG2 Gripper Datasheet},

1
src/content/acknowledgement.tex
View File

@ -2,3 +2,4 @@
%----------------------------------------------------------------------------
\chapter*{\koszonetnyilvanitas}\addcontentsline{toc}{chapter}{\koszonetnyilvanitas}
%----------------------------------------------------------------------------
Szeretném köszönetemet kifejezni konzulensemnek, Dr.~Maliosz~Markosznak, amiért lehetővé tette, hogy egy ilyen remek témán dolgozzak és emellett a rengeteg segítséget, amit Dr.~Simon~Csabával közösen adtak munkám során.

14
src/content/birbnetes_impl.tex
View File

@ -8,13 +8,13 @@
A kártevő madarak hangalapú azonosítására dolgozott ki egy mesterséges intelligenciát alkalmazó megoldást diplomamunkája során Nagy Kristóf. Az ő munkájára alapoztunk ezt követően egy éves projekt munkát Torma Kristóffal jelen diplomamunkát megelőző évben, így itt csak rövid áttekintést szeretnék adni róla.
Ez a projekt alkalmas arra, hogy jól szemléltesse a peremhálózaton történő adat aggregációs képességeket a \gls{felho} szoftver számára. A projekt jól szemlélteti egy ilyen architektúra átültetésének kihívásait perem és \gls{felho} számítástechnikai rendszerre.
Ez a projekt alkalmas arra, hogy jól szemléltesse a peremhálózaton történő adat aggregációs képességeket a felhő szoftver számára. A projekt jól szemlélteti egy ilyen architektúra átültetésének kihívásait perem és felhő számítástechnikai rendszerre.
\section{Előzetes munka}
A Nagy Kristóf által megalkotott detekciós algoritmus felhasználást olyan megoldásban láttuk, ahol termőföldekre kihelyezett, nagy mennyiségben telepített \acrfull{iot} eszközök gyűjtik a hangmintákat és továbbítják a központi feldolgozó egység felé, amely a hangminták intelligens felismerését végzi. A kártékony madarak hangjának azonosítása után pedig valamilyen beavatkozást tudnak tenni a madarak elriasztásának érdekében (Például: a természetes ellenségeinek hangját lejátszani)
A rendszert amelyet fejlesztettünk hagyományos \gls{felho} architektúrára terveztük. Az \acrshort{iot} eszközök közvetlenül a \gls{felho}ben futó szolgáltatásokkal kommunikálnak.
A rendszert amelyet fejlesztettünk hagyományos felhő architektúrára terveztük. Az \acrshort{iot} eszközök közvetlenül a felhőben futó szolgáltatásokkal kommunikálnak.
\subsection{Intelligens felismerés}
@ -24,7 +24,7 @@ A hangminták felismerése egy két szintű \acrfull{mi} rendszerben történik.
A második szinten egy sokkal bonyolultabb \acrfull{cnn} alapú algoritmus áll. A \acrshort{cnn} által használt modell úgy lett tanítva, hogy a rögzített -- feltehetően -- madárhangokat tudja osztályokba sorolni. Így képes specifikusan a seregély hangját felismerni és elkülöníteni a többi madárhangtól.
A korábban említett \acrshort{svm} alapú komponens alacsony erőforrás igénye miatt miatt az \acrshort{iot} eszközökön futott, míg a komolyabb számítási igényű \acrshort{cnn} alapú megoldás, már igényeli a \gls{felho} által nyújtott komolyabb számítási teljesítményt.
A korábban említett \acrshort{svm} alapú komponens alacsony erőforrás igénye miatt miatt az \acrshort{iot} eszközökön futott, míg a komolyabb számítási igényű \acrshort{cnn} alapú megoldás, már igényeli a felhő által nyújtott komolyabb számítási teljesítményt.
Az algoritmusok elméleti működéséről a következő fejezetek adnak áttekintést.
@ -91,7 +91,7 @@ Az erre telepített szoftver komponens két részre bontható. Platform függő
A \textbf{platform-illesztő} feladata az, hogy absztrakciós rétegként szolgáljon a platform specifikus hardver vezérlési és illesztési logika fölé, ezzel egy egységes programozói interfészt biztosítva az üzleti logika számára. Ennek az az előnye, hogy a fejlesztésnél használt konkrét hardver könnyen cserélhető, sőt akár az üzleti logika módosítás nélkül áthelyezhető egy kész termékbe is. Minden alkalommal ha változik a hardver csak a platformillesztő komponenst kell módosítani. Ebből a komponensből akár többet is fenntarthatunk, így egyszerre több különböző platformot tesztelhetjük az üzleti logikát annak bármilyen módosítása nélkül.
Az \textbf{üzleti logika} lényegében minden egyéb, ami nem platform specifikus. Felépítése egy három fázisú csővezeték. Az első fázisban a platform illesztőn keresztül megkap egy szenzor adatot. Ez lehet egy hangfájl a mikrofonról de bármilyen más szenzortól származó mérési érték is. Ezután egy előfeldolgozó lépés következik, amely képes döntést hozni arról, hogy az adott mérést továbbítsa-e a következő fázisra, amely egy ideális protokollon elküldi a hangmintát a \gls{felho}be. A folyamat egy időzítő által meghatározott intervallumokban fut le.
Az \textbf{üzleti logika} lényegében minden egyéb, ami nem platform specifikus. Felépítése egy három fázisú csővezeték. Az első fázisban a platform illesztőn keresztül megkap egy szenzor adatot. Ez lehet egy hangfájl a mikrofonról de bármilyen más szenzortól származó mérési érték is. Ezután egy előfeldolgozó lépés következik, amely képes döntést hozni arról, hogy az adott mérést továbbítsa-e a következő fázisra, amely egy ideális protokollon elküldi a hangmintát a felhőbe. A folyamat egy időzítő által meghatározott intervallumokban fut le.
Jelenleg az üzleti logikában lévő csővezeték második fázisaként van implementálva az \acrshort{svm} alapú algoritmus. Így csak akkor továbbítja a hangmintát a felhő felé, ha madárhangot észlelt.
@ -99,7 +99,7 @@ Emellett az üzleti logikában van implementálva a felhőből érkező parancso
A szoftver \gls{python} nyelven került implementálásra. A telepítése közvetlenül Git használatával történik ezzel is megkönnyítve a fejlesztési és tesztelési folyamatokat.
\subsection{\Gls{felho} rendszer}
\subsection{Felhő rendszer}
A felhőrendszer mikroszolgáltatás architektúrát használva került megvalósításra. Ez azért indokolt, mert így az egyes komponenseket könnyen lehet skálázni, ami egy ilyen sok végeszközt kiszolgáló rendszernél előny. Emellett bizonyos komponensei könnyen kicserélhetőek. Erre szükség is volt egyszer, amikor lecserélésre került a használt \acrshort{mi} algoritmus.
@ -115,7 +115,7 @@ A rendszerbe érkező összes hangminta a beérkezés pontján címkézésre ker
\begin{figure}[h!]
\centering
\includegraphics[width=1.05\textwidth]{figures/architecture-redesigned}
\caption{A \gls{felho} szoftver architekturális felépítése}
\caption{A felhő szoftver architekturális felépítése}
\label{fig:architecture-redesigned}
\end{figure}
@ -176,7 +176,7 @@ A mikroszolgáltatás architektúrának és a megfelelő tervezésnek köszönhe
\subsection{Kommunikáció}
Az \acrshort{iot} eszközök a \gls{felho}vel való kommunikáció során hibrid módon használnak \acrfull{http} vagy \acrfull{mqtt} protokollt. Ezt a hibrid megoldást indokolja, hogy előfordul, hogy az eszközöknek nagy méretű fájlokat kell feltöltenie (Hangmintákat) illetve időnként szintén nagy méretű fájlokat kell letöltenie (\acrshort{mi} modellek). Viszont mindkét esetben a kezdeményező fél maga az \acrshort{iot} eszköz. Ilyenkor az eszköz a felhőhöz csatlakozik, amihez könnyű egy jól ismert címet társítani.
Az \acrshort{iot} eszközök a felhővel való kommunikáció során hibrid módon használnak \acrfull{http} vagy \acrfull{mqtt} protokollt. Ezt a hibrid megoldást indokolja, hogy előfordul, hogy az eszközöknek nagy méretű fájlokat kell feltöltenie (Hangmintákat) illetve időnként szintén nagy méretű fájlokat kell letöltenie (\acrshort{mi} modellek). Viszont mindkét esetben a kezdeményező fél maga az \acrshort{iot} eszköz. Ilyenkor az eszköz a felhőhöz csatlakozik, amihez könnyű egy jól ismert címet társítani.
Emellett időnként szükség van \enquote{kis} adatok átvitelére mindkét irányba. Ilyenkor a felhő is küldhet az eszközöknek parancsot. Az eszközök címei, ha ismertek is, a fogyó \acrshort{ipv4} címek és az \acrshort{ipv6} hálózatok hiánya miatt valószínűleg \acrfull{nat} által határolt hálózatban lennének, ami megnehezíti a felhőből az eszközökhöz való csatlakozást ezzel a \acrshort{http} használatát is. Mivel a felhő felé továbbra is megoldott a csatlakozás és az átvitel tárgyát képező információk méretben kicsik, ezért erre a feladatra az \acrshort{mqtt} használtuk, amely egyszerű, megbízható és kifejezetten \acrshort{iot} környezetbe lett tervezve.

91
src/content/glossary.tex
View File

@ -1,77 +1,4 @@
% !TeX root = ../thesis.tex
\newglossaryentry{cisco}
{
name={Cisco},
description={Cisco Systems Inc.~is an american multinational corporation which designs, manufactures and sells costumer grade electronics, network appliences, voice and other communication solutions}
}
\newglossaryentry{ospf_glo} % TODO
{
name={OSPF},
description={\acrfull{ospf} is an interior gateway protocol classified as link state protocol. \acrshort{ospf} is usually used to exchange routing information between routers inside an organization}
}
\newglossaryentry{bgp_glo} % TODO
{
name={BGP},
description={\acrfull{bgp} is an exterior gateway protocol classified as path vector protocol. \acrshort{bgp} defines \acrfullpl{as} and exchanges routing information between them over the public internet}
}
\newglossaryentry{telemetry}
{
name={telemetry},
description={Telemetry is a form of automatized communication process which allows the collection of sensor measurements and similar on remote or inaccassable locations and conveys them to a processing facility for monitoring}
}
\newglossaryentry{ios_glo}
{
name={IOS},
description={\acrfull{ios} is an operating system developed by \Gls{cisco}. It is designed to run primarily on \Gls{cisco} designed networking hardware. Running \acrshort{ios} in virtualized environment is also possible}
}
\newglossaryentry{cpython}
{
name={CPython},
description={CPython is the standard interpreter for the Python programming language. CPython is written in C (hence the name) and it is the most widely used Python interpreter}
}
\newglossaryentry{openconfig} % TODO ez ne legyen lopoott
{
name={OpenConfig},
description={OpenConfig is an informal working group of network operators sharing the goal of moving computer networks toward a more dynamic, programmable infrastructure by adopting software-defined networking principles such as declarative configuration and model-driven management and operations}
}
\newglossaryentry{serialization}
{
name={serialization},
description={Serialization is the process of translating data structures or object state represented in a computer program into a format that can be stored or transmitted and reconstructed later into an object or data structure that represents the same values as the original one in a different or the same computer program},
}
\newglossaryentry{method_stub}
{
name={method stub},
description={Method stub is a piece of code which act as a placeholder because of the implementation of its real functionality is not (yet) aviliable in the software}
}
\newglossaryentry{rfc_glo}
{
name={RFC},
description={\acrfull{rfc} is a document which is published when a new Internet standard is defined. The purpose of the \acrshort{rfc} is to serve as a detialed as possible definition for each standard. Individuals implementing the standards must refer to the relevant \acrshort{rfc} and work accordingly in order to have their implementation compatible with the rest of the implementations on the Internet}
}
\newglossaryentry{library}
{
name={library},
text={library},
description={A library in software development is a set of generic prewritten, reusable sub-programs that are already developed and can be used by a software project}
}
\newglossaryentry{opensource}
{
name={open source},
description={The source code of the software is open and publicly available for anyone to read, analyze or modify}
}
\newglossaryentry{vegeszkoz}
{
name={végeszköz},
@ -88,20 +15,14 @@
\newglossaryentry{elasztikus}
{
name={elasztikus},
description={TODO}
description={Az elasztikus számítástechnika arra utal, hogy a számítási kapacitást lehetőségünk van gyorsan növelni vagy csökkenteni az alkalmazás számítási igényeinek és terheléseinek megfelelően}
}
\newglossaryentry{lastmile}
{
name={utolsó mérföld},
description={TODO}
}
\newglossaryentry{felho}
{
name={felhő},
description={TODO}
description={A telekommunikációban utolsó mérföldként hivatkoznak arra a részére a hálózatnak amely a végfelhasználó helyiségre érkezik be}
}
\newglossaryentry{linux}
@ -125,26 +46,26 @@
\newglossaryentry{4g}
{
name={4G},
description={TODO}
description={A negyedik generációs mobilhálózat}
}
\newglossaryentry{5g}
{
name={5G},
description={TODO}
description={Az ötödik generációs mobilhálózat}
}
\newglossaryentry{ini}
{
name={INI},
description={TODO}
description={Szekciókra osztott kulcs-érték párokat tároló fájl. Eredetileg a \textit{Microsoft} fejlesztette}
}
\newglossaryentry{xlsx}
{
name={XLSX},
description={TODO}
description={OpenXML standard kompatibilis XML fájlok halmaza \textit{ZIP} csomagban. A \textit{Microsoft} fejlesztette 2007-ben. Többek között a \textit{Microsoft Excel 2007} és újabb táblázatkezelők használják}
}

46
src/content/overview.tex
View File

@ -1,31 +1,31 @@
% !TeX root = ../thesis.tex
%----------------------------------------------------------------------------
\chapter{Áttekintés a perem és \gls{felho} rendszerekről}
\chapter{Áttekintés a perem és felhő rendszerekről}
%----------------------------------------------------------------------------
% TODO: bevezetés
\section{Klasszikus \gls{felho} számítástechnikai megközelítés} % Egy kis áttekintés a "tradícionális felhőről"
\section{Klasszikus felhő számítástechnikai megközelítés} % Egy kis áttekintés a "tradícionális felhőről"
\label{sec:tradicionalis_megkozelites}
\subsection{Általánosságban a \gls{felho}ről}
\subsection{Általánosságban a felhőről}
Általánosságban véve az informatikában akkor beszélhetünk \gls{felho}ről, amikor egy adott alkalmazást általunk üzemeltetett infrastruktúra helyett egy távoli szolgáltató által fenntartott környezetben futtatunk\cite{what_is_cloud}. Ebben a megközelítésben a környezet üzemeltetéséhez szükséges infrastruktúra egy vagy több -- a szolgáltató által fenntartott -- \gls{adatkozpont}ban foglal helyet.
Általánosságban véve az informatikában akkor beszélhetünk felhőről, amikor egy adott alkalmazást általunk üzemeltetett infrastruktúra helyett egy távoli szolgáltató által fenntartott környezetben futtatunk\cite{what_is_cloud}. Ebben a megközelítésben a környezet üzemeltetéséhez szükséges infrastruktúra egy vagy több -- a szolgáltató által fenntartott -- \gls{adatkozpont}ban foglal helyet.
A \gls{felho}szolgáltatások alkalmazásának több előnye is van, ezekből talán a legfontosabbak az
A felhőszolgáltatások alkalmazásának több előnye is van, ezekből talán a legfontosabbak az
általános hardverelemek használatára visszavezethető alacsonyabb beruházási költség és az automatizált
folyamatok biztosította alacsonyabb üzemeltetési költség\cite{costofcloud}. Ezzel leveszi az üzemeltetés terhét és költségét az alkalmazás fejlesztőinek válláról.
Gyakran a \gls{felho}szolgáltató egynél több \gls{adatkozpont}ot tart fenn, amelyeket a világ több pontján helyeznek el. Ezzel biztosítva redundanciát, magasabb rendelkezésre állást és hatékonyabb elérést\cite{geodist}.
Gyakran a felhőszolgáltató egynél több \gls{adatkozpont}ot tart fenn, amelyeket a világ több pontján helyeznek el. Ezzel biztosítva redundanciát, magasabb rendelkezésre állást és hatékonyabb elérést\cite{geodist}.
A felhő architektúráknak több modelljét is megkülönböztetjük. Ezeket pedig aszerint osztályozhatjuk, hogy mekkora kontrollt adnak a felhasználónak a futó alkalmazás felett. Ennek a kontrollnak a legalacsonyabb szintjén van az úgynevezett \acrfull{saas} (Szoftver mint szolgáltatás), amely egy előre telepített szoftver eszközt biztosít a szolgáltató \gls{felho} környezetében, amelyet általában a felhasználó az interneten keresztül ér el. Legmagasabb szintjén pedig a \acrfull{iaas} foglal helyet, ahol az alapvető infrastruktúrát készen kapjuk, de minden mást a szolgáltatás felhasználójának kell megterveznie, feltelepíteni, konfigurálni és üzemeltetni \cite{aas}.
A felhő architektúráknak több modelljét is megkülönböztetjük. Ezeket pedig aszerint osztályozhatjuk, hogy mekkora kontrollt adnak a felhasználónak a futó alkalmazás felett. Ennek a kontrollnak a legalacsonyabb szintjén van az úgynevezett \acrfull{saas} (Szoftver mint szolgáltatás), amely egy előre telepített szoftver eszközt biztosít a szolgáltató felhő környezetében, amelyet általában a felhasználó az interneten keresztül ér el. Legmagasabb szintjén pedig a \acrfull{iaas} foglal helyet, ahol az alapvető infrastruktúrát készen kapjuk, de minden mást a szolgáltatás felhasználójának kell megterveznie, feltelepíteni, konfigurálni és üzemeltetni \cite{aas}.
Előnyei miatt, manapság a nagyvállalatok csaknem 94\%-a már használja a \gls{felho} szolgáltatások nyújtotta előnyöket és alkalmazásaiknak már 83\%-a valamilyen \gls{felho} környezetben futnak\cite{cloudadpotation}.
Előnyei miatt, manapság a nagyvállalatok csaknem 94\%-a már használja a felhő szolgáltatások nyújtotta előnyöket és alkalmazásaiknak már 83\%-a valamilyen felhő környezetben futnak\cite{cloudadpotation}.
Amellett, hogy a \gls{felho}szolgáltatások adaptációja növekvő tendenciát mutat, az internetre kapcsolt eszközök száma is szépen gyarapodik\cite{annualinternetreport}. Ehhez a felhasználói készülékek mellett jelentősen hozzájárul az utóbbi időben jelentős fejlődésnek örvendő \acrfull{iot} rendszerek egyre nagyobb volumenű alkalmazása\cite{iotadpotation}.
Amellett, hogy a felhőszolgáltatások adaptációja növekvő tendenciát mutat, az internetre kapcsolt eszközök száma is szépen gyarapodik\cite{annualinternetreport}. Ehhez a felhasználói készülékek mellett jelentősen hozzájárul az utóbbi időben jelentős fejlődésnek örvendő \acrfull{iot} rendszerek egyre nagyobb volumenű alkalmazása\cite{iotadpotation}.
Ezek alapján a \gls{felho} szolgáltatásokat nyújtó \gls{adatkozpont}ok kapacitásukat mind számítási teljesítményben, mind rendelkezésre álló sávszélességre való tekintettel egyre növekvő elvárással szembesülnek. Mindazonáltal a \gls{vegeszkoz}öket összekötő hálózatok is jelentősen növekvő igényeknek néznek elébe. Mindeközben pedig egyre nagyobb igény mutatkozik arra, hogy az alkalmazásaink jó válaszidővel, alacsony késleltetéssel működjenek\cite{stateofart}.
Ezek alapján a felhő szolgáltatásokat nyújtó \gls{adatkozpont}ok kapacitásukat mind számítási teljesítményben, mind rendelkezésre álló sávszélességre való tekintettel egyre növekvő elvárással szembesülnek. Mindazonáltal a \gls{vegeszkoz}öket összekötő hálózatok is jelentősen növekvő igényeknek néznek elébe. Mindeközben pedig egyre nagyobb igény mutatkozik arra, hogy az alkalmazásaink jó válaszidővel, alacsony késleltetéssel működjenek\cite{stateofart}.
\subsection{Felhős alkalmazásüzemeltetési eszközök}
@ -66,7 +66,7 @@ A mikroszolgáltatásoknak további előnyös jellemzője, hogy az egyes kompone
\section{Peremhálózati rendszerek} % Szóval itt felvezetem hogy van ez a perem meme
\label{sec:peremhalozati_rendszerek}
A \gls{felho}-számítástechnika tradicionális megközelítésben való alkalmazásában jelentős hatékonysági kérdések merülnek fel. Mint ahogy azt \aref{fig:overview_no_edge}.\ ábra is szemlélteti, ha az egyes \gls{vegeszkoz}ök közvetlenül kommunikálnak a \gls{felho}szolgáltatást nyújtó \gls{adatkozpont}tal, az lineárisan növekvő terhelést jelent, mind a köztes hálózatnak, mint az \gls{adatkozpont}nak. Emellett a megtett távolság miatt a késleltetés is növekszik.
A felhő-számítástechnika tradicionális megközelítésben való alkalmazásában jelentős hatékonysági kérdések merülnek fel. Mint ahogy azt \aref{fig:overview_no_edge}.\ ábra is szemlélteti, ha az egyes \gls{vegeszkoz}ök közvetlenül kommunikálnak a felhőszolgáltatást nyújtó \gls{adatkozpont}tal, az lineárisan növekvő terhelést jelent, mind a köztes hálózatnak, mint az \gls{adatkozpont}nak. Emellett a megtett távolság miatt a késleltetés is növekszik.
\begin{figure}[h!]
\centering
@ -81,21 +81,21 @@ A fent vázolt problémákra megoldást ígér a peremhálózati rendszerek alka
\subsection{Használt fogalmak}
A peremhálózat pontos definiálása egyelőre nem teljesen tisztázott mivel nem is egy egyszerű kérdés\cite{cureforedge, cloudflare_whatisedge}. Egyes források szerint a peremhálózati számítástechnika az magukon a \gls{vegeszkoz}ökön futtatott alkalmazások\cite{verge_whatisedge}, míg más források a \gls{felho} és a \gls{vegeszkoz}ök között elhelyezkedő számítási környezetre hivatkoznak így\cite{ibm_whatisedge}, illetve vannak források amelyek a határokat teljesen elmosva mindkettőt értelmezik\cite{cb_whatisedge, dataplace_whatisedge}
A peremhálózat pontos definiálása egyelőre nem teljesen tisztázott mivel nem is egy egyszerű kérdés\cite{cureforedge, cloudflare_whatisedge}. Egyes források szerint a peremhálózati számítástechnika az magukon a \gls{vegeszkoz}ökön futtatott alkalmazások\cite{verge_whatisedge}, míg más források a felhő és a \gls{vegeszkoz}ök között elhelyezkedő számítási környezetre hivatkoznak így\cite{ibm_whatisedge}, illetve vannak források amelyek a határokat teljesen elmosva mindkettőt értelmezik\cite{cb_whatisedge, dataplace_whatisedge}
A fogalom -- és a kapcsolódó fogalmak -- tisztázására és egységesítésére a \textit{Linux Foundation} egy nyitott szójegyzéket hozott létre "\textit{Open Glossary of Edge Computing}" néven\footnote{\url{https://www.lfedge.org/openglossary/}}. Ezt a szabadon elérhető szójegyzéket egyre több gyártó ismeri el és használja\cite{openglossary}.
A szójegyzék jelenlegi (2.0-ás verzió) kiadása alapján néhány fontosabb fogalmat az alábbiak szerint definiálhatunk:
\begin{itemize}
\item \textbf{Cloud Computing} (\Gls{felho} számítástechnika): Egy olyan rendszer, amely igény-vezérelt hozzáférést biztosít megosztott erőforrásokhoz, beleértve a hálózatot tárolást és számítási kapacitást. Tipikusan kevés számú de nagy méretű regionális \gls{adatkozpont}okat használva.
\item \textbf{Cloud Computing} (felhő számítástechnika): Egy olyan rendszer, amely igény-vezérelt hozzáférést biztosít megosztott erőforrásokhoz, beleértve a hálózatot tárolást és számítási kapacitást. Tipikusan kevés számú de nagy méretű regionális \gls{adatkozpont}okat használva.
\item \textbf{Edge Computing} (Perem számítástechnika): A számítási kapacitás eljuttatása hálózat logikai végpontjaiba, annak érdekében hogy ezzel növeljék a teljesítményt, csökkentsék a működtetési költségeket illetve növeljék a rendelkezésre állását a biztosított alkalmazásoknak és szolgáltatásoknak. [\dots]
\item \textbf{Edge Cloud} (Perem \gls{felho}): \Gls{felho}-szerű képességek az infrastruktúra peremén, amely -- a felhasználó perspektívájából -- hozzáférést enged \gls{elasztikus}an allokált számítási, adat tárolási és hálózati erőforrásokhoz. Többnyire észrevétlenül szolgál a centralizált privát- vagy publikus \gls{felho} kiterjesztéseként. A hálózat peremén telepített mikro-\gls{adatkozpont}okból épül fel. Időnként elosztott perem-\gls{felho}ként hivatkoznak rá.
\item \textbf{Edge Cloud} (Perem felhő): felhő-szerű képességek az infrastruktúra peremén, amely -- a felhasználó perspektívájából -- hozzáférést enged \gls{elasztikus}an allokált számítási, adat tárolási és hálózati erőforrásokhoz. Többnyire észrevétlenül szolgál a centralizált privát- vagy publikus felhő kiterjesztéseként. A hálózat peremén telepített mikro-\gls{adatkozpont}okból épül fel. Időnként elosztott perem-felhőként hivatkoznak rá.
\item \textbf{Edge Data Center} (Perem-\gls{adatkozpont}): Olyan \gls{adatkozpont} amelyet a mennyire csak lehet a hálózat pereméhez lehet telepíteni szemben a hagyományos \gls{adatkozpont}okkal. Képes arra, hogy ugyanazokat a szolgáltatásokat nyújtsa, de önmagában egy sokkal kisebb skálán. [\dots] A \textit{perem} itt a telepítés helyére hivatott utalni. [\dots] Több perem-\gls{adatkozpont} egymással közvetlen kapcsolatban állhat, hogy ezzel biztosítsanak nagyobb kapacitást, migrációt meghibásodás elkerülés vagy terhelés elosztás céljából egy nagy virtuális \gls{adatkozpont}ként funkcionálva.
\item \textbf{Infrastructure Edge} (Infrastruktúra pereme): Számítási kapacitás a peremen tipikusan egy vagy több perem-\gls{adatkozpont} formájában megvalósítva, amelyet a szolgáltatói \gls{lastmile}ön telepítenek. Számítási, adattárolási és hálózati előforrások, amelyeket az infrastruktúra peremére telepítenek lehetővé teszi a \gls{felho}szerű szolgáltatások nyújtását, hasonlóképp mint a centralizált központi \gls{adatkozpont}okban. Ilyenek például az erőforrások \gls{elasztikus} allokációja. De mindezt alacsonyabb késleltetéssel és csökkentett adat továbbítási költségekkel, a magas fokú lokalizációnak köszönhetően szemben a centralizált vagy regionális \gls{adatkozpont}okkal.
\item \textbf{Infrastructure Edge} (Infrastruktúra pereme): Számítási kapacitás a peremen tipikusan egy vagy több perem-\gls{adatkozpont} formájában megvalósítva, amelyet a szolgáltatói \gls{lastmile}ön telepítenek. Számítási, adattárolási és hálózati előforrások, amelyeket az infrastruktúra peremére telepítenek lehetővé teszi a felhőszerű szolgáltatások nyújtását, hasonlóképp mint a centralizált központi \gls{adatkozpont}okban. Ilyenek például az erőforrások \gls{elasztikus} allokációja. De mindezt alacsonyabb késleltetéssel és csökkentett adat továbbítási költségekkel, a magas fokú lokalizációnak köszönhetően szemben a centralizált vagy regionális \gls{adatkozpont}okkal.
\end{itemize}
@ -103,14 +103,14 @@ A szójegyzék jelenlegi (2.0-ás verzió) kiadása alapján néhány fontosabb
\subsection{Architekturális előnyök} % TODO: cite
Az előbbiek alapján ez a dolgozat peremhálózati \gls{adatkozpont}oknak azokat tekinti, amelyek logikailag -- és valamilyen szinten fizikailag is -- a \gls{felho} és a \gls{vegeszkoz}ök között helyezkednek el. Ezen a tartományon értelmezve "közel" áll a \gls{vegeszkoz}höz.
Az előbbiek alapján ez a dolgozat peremhálózati \gls{adatkozpont}oknak azokat tekinti, amelyek logikailag -- és valamilyen szinten fizikailag is -- a felhő és a \gls{vegeszkoz}ök között helyezkednek el. Ezen a tartományon értelmezve "közel" áll a \gls{vegeszkoz}höz.
Ezt a fajta logikai "közelség" úgy valósul meg, hogy az úton, amelyet egy hálózati üzenetnek be kell járnia a \gls{vegeszkoz}től a \gls{felho}ig, a peremhálózati \gls{adatkozpont}ot a lehető legközelebb igyekszünk helyezni a \gls{vegeszkoz}höz. Következésképp egy hálózati csomagnak jelentősen rövidebb utat kell bejárnia a peremhálózati \gls{adatkozpont}ig, mint a központi megfelelőjéig. Egy ilyen architektúra vázlatát mutatja be \aref{fig:overview_with_edge}.\ ábra. Az \gls{adatkozpont} "közelebb" helyezése a végeszközökhöz számos előnnyel jár.
Ezt a fajta logikai "közelség" úgy valósul meg, hogy az úton, amelyet egy hálózati üzenetnek be kell járnia a \gls{vegeszkoz}től a felhőig, a peremhálózati \gls{adatkozpont}ot a lehető legközelebb igyekszünk helyezni a \gls{vegeszkoz}höz. Következésképp egy hálózati csomagnak jelentősen rövidebb utat kell bejárnia a peremhálózati \gls{adatkozpont}ig, mint a központi megfelelőjéig. Egy ilyen architektúra vázlatát mutatja be \aref{fig:overview_with_edge}.\ ábra. Az \gls{adatkozpont} "közelebb" helyezése a végeszközökhöz számos előnnyel jár.
\begin{figure}[h!]
\centering
\includegraphics[width=0.7\textwidth]{figures/overview_with_edge.pdf}
\caption{A peremhálózati adatközpontok alkalmazásával egy kisebb skálájú, de teljes funkcionalitású \gls{adatkozpont}ot ékelődik a \gls{vegeszkoz} és a központi \gls{felho} közé.}
\caption{A peremhálózati adatközpontok alkalmazásával egy kisebb skálájú, de teljes funkcionalitású \gls{adatkozpont}ot ékelődik a \gls{vegeszkoz} és a központi felhő közé.}
\label{fig:overview_with_edge}
\end{figure}
@ -124,14 +124,14 @@ Az adatforgalomért sok esetben az interneten szolgáltatók között is fizetni
% Privacy/Security
\section{\Gls{felho} és perem rendszerek együttes alkalmazásának előnyei} % A perem és a felhő hálózatok mire jók
\section{felhő és perem rendszerek együttes alkalmazásának előnyei} % A perem és a felhő hálózatok mire jók
Ugyan a peremhálózati adatközpontok alkalmazása önmagában sok előnnyel kecsegtet, fontos megjegyezni, hogy a peremhálózati rendszerek nem fogják és nem is tervezik kiváltani a tradicionális megközelítést. Sokkal inkább azt kiegészítve szimbiózisban tudnak igazán érvényesülni.
% Itt le kell írni hogy van ez a két dolog
Egy ilyen "szimbiózisban" a peremhálózati rendszerekre mint a felhős szolgáltatások kiterjesztéseként tekinthetünk\cite{7807196}. A peremhálózati rendszerek korábban említett két előnye, amelyek az alacsony késleltetés és csökkentett hálózati költségek, kiegészítik a \gls{felho}s alkalmazásokat. A késleltetés érzékeny, vagy nagy adatot fogadó komponenseket kiszervezhetjük a peremre, ott akár még előfeldolgozást is végezhetünk az adatokon, így csökkentett mennyiségű és kevésbé késleltetés érzékeny adatokat kell csak eljuttatnunk a felhőbe, ezzel akár még a felhasználói élményt is javítva.
Egy ilyen "szimbiózisban" a peremhálózati rendszerekre mint a felhős szolgáltatások kiterjesztéseként tekinthetünk\cite{7807196}. A peremhálózati rendszerek korábban említett két előnye, amelyek az alacsony késleltetés és csökkentett hálózati költségek, kiegészítik a felhős alkalmazásokat. A késleltetés érzékeny, vagy nagy adatot fogadó komponenseket kiszervezhetjük a peremre, ott akár még előfeldolgozást is végezhetünk az adatokon, így csökkentett mennyiségű és kevésbé késleltetés érzékeny adatokat kell csak eljuttatnunk a felhőbe, ezzel akár még a felhasználói élményt is javítva.
A gyakorlatban a technológia adott arra, hogy szinte bármit a kiszervezzünk a központi \gls{felho}ből a peremhálózati rendszerekre. Viszont a fent említett előnyök általában véve csak az alkalmazás valamely részegységében adnak értelmezhető hasznot. Fontos ezért a megfelelő architekturális tervezése az alkalmazásnak, illetve az alapos felmérése az igényeknek és a hasznoknak.
A gyakorlatban a technológia adott arra, hogy szinte bármit a kiszervezzünk a központi felhőből a peremhálózati rendszerekre. Viszont a fent említett előnyök általában véve csak az alkalmazás valamely részegységében adnak értelmezhető hasznot. Fontos ezért a megfelelő architekturális tervezése az alkalmazásnak, illetve az alapos felmérése az igényeknek és a hasznoknak.
\section{Gyakorlati alkalmazás}
@ -139,7 +139,7 @@ Számos olyan alkalmazás van, amelynél a peremhálózati és felhő rendszerek
Jelenleg is már több alkalmazásnál is használják, vagy tervezik használni. Ilyenek például az önvezető járművek\cite{liu2019edge}, ipari rendszerek távfelügyelete\cite{hao2020cloud}, betegfelügyelet\cite{wang2020secure}, felhő alapú játék szolgáltatások\cite{edge_gaming}, okos otthonok és városok\cite{shi2016edge} és még sok minden más területen\cite{edge_companies}.
A dolgozatom részeként a \gls{felho} és a peremhálózati rendszerek előnyeinek bemutatására két konkrét alkalmazást készítettem, amelyen jól demózhatóak az előnyök. Ezeknek a megvalósítását a \aref{chapter:birbnetes}.\ és \aref{chapter:ursim}.\ fejezetek részletezik.
A dolgozatom részeként a felhő és a peremhálózati rendszerek előnyeinek bemutatására két konkrét alkalmazást készítettem, amelyen jól demózhatóak az előnyök. Ezeknek a megvalósítását a \aref{chapter:birbnetes}.\ és \aref{chapter:ursim}.\ fejezetek részletezik.
\section{Alkalmazás futtatási és fejlesztési keretrendszerek}
@ -222,4 +222,4 @@ A rendszer felépítése három fő komponensből áll. Az első az \textit{\acr
A rendszer üzembe helyezéséhez az \acrshort{iot} eszközökön kizárólag az \textit{Azure \acrshort{iot} Edge} csomag telepítése szükséges. Az eszköz regisztrálása után központilag van lehetőség alkalmazásmodulok telepítésére.
Az \textit{Azure \acrshort{iot} Edge} előnye, hogy egy kiforrott ipari megoldásról van szó, viszont a belső működése a szolgáltatásnak zárt. Az árazás szintekbe van sorolva, az ingyenes szinten naponta csupán nyolcezer üzenetet lehet átvinni a \gls{felho}ben futó rendszer és a peremen\footnote{A dolgozat értelmezésében a végeszközök.} található eszközök között.
Az \textit{Azure \acrshort{iot} Edge} előnye, hogy egy kiforrott ipari megoldásról van szó, viszont a belső működése a szolgáltatásnak zárt. Az árazás szintekbe van sorolva, az ingyenes szinten naponta csupán nyolcezer üzenetet lehet átvinni a felhőben futó rendszer és a peremen\footnote{A dolgozat értelmezésében a végeszközök.} található eszközök között.

4
src/content/ursim_impl.tex
View File

@ -4,11 +4,11 @@
\label{chapter:ursim}
%----------------------------------------------------------------------------
A negyedik ipari forradalom az "okos" gyártásról szól. A korábban helyileg telepített számítási erőforrásokat felhasználó előre meghatározott, kötött gyártás irányítást leváltja a \gls{felho} alapú folyamat irányítás és optimalizálás. Itt már nem csak a gyártás a lényeg, a folyamatok elemzésével és mély megértésével a hangsúly a precíz optimalizációra és produktivitás növelésre hegyeződik ki. Ehhez felhasználják az ipar legújabb vívmányait: Egyre nagyobb teret hódít az Ipari \acrshort{iot} (\acrshort{iiot}), a mesterséges intelligencia és gépi tanulás, a gép-gép kommunikáció, valósidejű adatgyűjtés, \textit{Big Data} és még sok minden más\cite{whatisindustry4}.
A negyedik ipari forradalom az "okos" gyártásról szól. A korábban helyileg telepített számítási erőforrásokat felhasználó előre meghatározott, kötött gyártás irányítást leváltja a felhő alapú folyamat irányítás és optimalizálás. Itt már nem csak a gyártás a lényeg, a folyamatok elemzésével és mély megértésével a hangsúly a precíz optimalizációra és produktivitás növelésre hegyeződik ki. Ehhez felhasználják az ipar legújabb vívmányait: Egyre nagyobb teret hódít az Ipari \acrshort{iot} (\acrshort{iiot}), a mesterséges intelligencia és gépi tanulás, a gép-gép kommunikáció, valósidejű adatgyűjtés, \textit{Big Data} és még sok minden más\cite{whatisindustry4}.
A robotvezérlés precíz időzítést igényel, hiszen itt pár-tíz milliszekundumos eltérések akár katasztrofális következményekkel járhatnak. Éppen ezért sokáig a robotok közvetlen vezérlésének kiszervezése a felhőbe nem volt megoldható. A peremhálózati rendszerekkel viszont ez megváltozhat.
Ez az alkalmazás a peremhálózati rendszerek alacsony késleltetését aknázza ki. Hiszen a robotika vezérlésnél fontos a precíz irányítás, úgy vélem itt különösen jól alkalmazható ez a technológia. A peremhálózati rendszereknek hála tovább csökkenthetővé válik a gyárakban helyben telepített informatikai infrastruktúra mértéke, hiszen több alkalmazás válik \gls{felho}be "költöztethetővé" és ezáltal annak előnyeit is nagyobb mértékben lesznek képesek kihasználni a gyártósorok.
Ez az alkalmazás a peremhálózati rendszerek alacsony késleltetését aknázza ki. Hiszen a robotika vezérlésnél fontos a precíz irányítás, úgy vélem itt különösen jól alkalmazható ez a technológia. A peremhálózati rendszereknek hála tovább csökkenthetővé válik a gyárakban helyben telepített informatikai infrastruktúra mértéke, hiszen több alkalmazás válik felhőbe "költöztethetővé" és ezáltal annak előnyeit is nagyobb mértékben lesznek képesek kihasználni a gyártósorok.
,
Ebben a feladatban egy már rendelkezésre álló demót alakítottam át úgy, hogy az kihasználja a peremhálózati rendszerek adta lehetőségeket.

2
src/thesis.tex
View File

@ -62,7 +62,7 @@
% Declaration and Abstract
%~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
\include{include/declaration}
\include{content/abstract}
%\include{content/abstract}
% The main part of the thesis