Phương pháp đảm bảo độ trễ dịch vụ trong mạng điện toán biên di động phân tầng

Hội nghị Quốc gia lần thứ 25 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2022)

Phương Pháp Đảm Bảo Độ Trễ Dịch Vụ Trong
Mạng Điện Toán Biên Di Động Phân Tầng
Nguyễn Trung Đức, Nguyễn Nam Hoàng*
Trường Đại học Cơng nghệ, Đại học Quốc Gia Hà Nội
Email: ,
• Máy chủ đám mây (Cloud server): Cung cấp các
chức năng tính tốn và các dịch vụ cho người dùng.

Abstract— Mạng di động 5G sẽ mang lại sự gia tăng rất
lớn về lưu lượng truy cập và nhu cầu tính tốn. Điện tốn
biên di động (MEC) là một cơng nghệ quan trọng của
mạng 5G nhằm triển khai dịch vụ tính tốn tại các máy
chủ ở biên mạng. Tuy nhiên, có vấn đề xảy ra là máy chủ
ở biên mạng có khi khơng đủ năng lực để thực hiện tính
tốn trong khoảng thời gian yêu cầu của dịch vụ. Khi đó,
nhiệm vụ tính tốn này cần được chuyển sang máy chủ
phân tải phù hợp khác trong mạng MEC. Trong bài báo
này, chúng tôi đề xuất phương pháp lựa chọn máy chủ
phân tải cho mạng điện toán biên di động phân tầng
nhằm đảm bảo độ trễ dịch vụ. Phương pháp lựa chọn
máy chủ này sử dụng sự ước lượng độ trễ hàng đợi tại
các máy chủ MEC để thực hiện việc tìm máy chủ phân
tải sao cho độ trễ dịch vụ là nhỏ nhất. Kết quả mô phỏng
cho thấy phương pháp lựa chọn máy chủ được đề xuất
mang lại hiệu năng tốt hơn về đảm bảo độ trễ dịch vụ so
với việc không phân tải và phương pháp phân tải tiết
kiệm năng lượng [10].
Keywords- Điện toán biên di động, độ trễ dịch vụ, phân
tải, lựa chọn máy chủ.

I.

Hình 1: Kiến trúc tổng quan mạng MEC [2]

GIỚI THIỆU

Hệ thống MEC cung cấp hai loại dịch vụ [2]:
• Dịch vụ hướng tới nhu cầu của người dùng: để
giảm tải cho thiết bị người dùng bao gồm giảm tải dữ
liệu (người dùng cần lưu trữ dữ liệu) và giảm tải tính
tốn (người dùng cần tính tốn, xử lý một nhiệm vụ).
• Dịch vụ hướng tới máy chủ biên: để giải quyết
việc phân bổ và quản lý tài ngun tính tốn và lưu trữ.
Ứng dụng điện tốn biên di động có thể thấy trong
các lĩnh vực như IoT để nâng cao chất lượng dịch vụ
(QoS) bằng việc giảm tải tính tốn cho các thiết bị IoTs
tại biên mạng sẽ mang lại hiệu quả về độ trễ cũng như
là năng lượng tiêu thụ dẫn tới việc kéo dài tuổi thọ của
các thiết bị IoT. Các ứng dụng cho sản xuất công
nghiệp và nông nghiệp cũng được hưởng lợi từ việc
triển khai MEC để tăng năng suất. MEC cũng sẽ đóng
vai trị quan trọng trong lĩnh vực viễn thơng như hỗ trợ
tối ưu lưu lượng mạng và đóng vai trò quan trọng trong
các ngành kinh doanh khác như dịch vụ, vận tải v.v….
Việc triển khai hệ thống MEC có nhiều thách thức cần
được giải quyết [5] như khả năng kết nối, bảo mật, sự
di động của người dùng và chất lượng dịch vụ.
Các nghiên cứu về phân tải trong mạng MEC tập
trung để giải quyết vấn đề thực hiện phân tải và lựa

chọn máy chủ phân tải với mục tiêu đạt hiệu quả năng
lượng của thiết bị di động [6, 7, 8, 10]. Trong phạm vi

Điện toán biên di động (MEC) là một công nghệ
quan trọng của mạng 5G để xử lý các nhiệm vụ tính
tốn gần với người dùng ngay tại các nút biên trong
mạng truy nhập vô tuyến [1] nhằm khắc phục các vấn
đề của điện toán đám mây thơng thường, bao gồm giảm
tải tính tốn cho các máy chủ đám mây trung tâm và
giảm độ trễ tính tốn cho các dịch vụ mới như dịch vụ
điều khiển xe tự lái, thực tế ảo tăng cường v.v… [1, 2].
Kiến trúc tổng quan của hệ thống MEC được minh
họa như trong hình 1 dưới đây. Mạng điện tốn biên di
động bao gồm các thành phần sau:
• Thiết bị di động (mobile device).
• Trạm gốc (base station): kết nối các thiết bị di
động với các thành phần khác trong mạng và được kết
nối với máy chủ biên (edge server).
• Cloudlet: là trung tâm dữ liệu cỡ nhỏ thường
được triển khai các địa điểm công cộng như bệnh viện,
trung tâm mua sắm v.v… [3] nhằm giảm độ trễ và
giảm tiêu thụ năng lượng bằng cách sử dụng kết nối dữ
liệu di động với các máy chủ đám mây ở gần [4].
• Mạng lõi (Core Network) cung cấp các chức
năng như điều khiển cuộc gọi hoặc chuyển mạch, quản
lý phiên kết nối, tính cước, nhận thực v.v…

ISBN 978-604-80-7468-5

243

Hội nghị Quốc gia lần thứ 25 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2022)

của bài báo này, chúng tôi đề xuất phương pháp lựa
chọn máy chủ phân tải để đảm bảo độ trễ dịch vụ trong
mô hình hệ thống MEC phân tầng [2, 9, 10]. Phương
pháp lựa chọn máy chủ phân tải được đề xuất thực hiện
dựa trên việc ước lượng độ trễ hàng đợi của các máy
chủ và sử dụng thông tin về độ trễ hàng đợi để thực
hiện tìm kiếm máy chủ phân tải sao cho tổng độ trễ là
nhỏ nhất
Bài báo này được cấu trúc như sau. Mơ hình mạng
MEC phân tầng được trình bày trong phần II. Phần III
trình bày phương pháp lựa chọn máy chủ phân tải được
đề xuất để đảm bảo độ trễ dịch vụ. Kết quả mô phỏng
đánh giá hiệu năng được trình bày trong phần IV. Các
kết luận được trình bày trong phần cuối.
II.

trước, tài ngun tính tốn cần thiết để thực hiện nhiệm
vụ được ước lượng như sau:
rC=CI . rN

(2)

Trong phạm vi của bài báo này, chúng tôi nghiên
cứu việc đảm bảo độ trễ dịch vụ cho các thiết bị di
động cố định hoặc chỉ di chuyển trong vùng phủ của
một máy chủ truy nhập trong mạng điện tốn biên di

động phân tầng (khơng xét tới vấn đề chuyển giao).
Các thiết bị di động tìm kiếm và kết nối tới máy chủ
truy nhập có cường độ tín hiệu vơ tuyến mạnh nhất.
Khi có u cầu tính tốn, người dùng gửi nhiệm vụ cần
tính tốn và kèm theo một giới hạn về độ trễ dịch vụ tối
đa có thể chấp nhận được tới máy chủ truy nhập này.
Máy chủ truy nhập này sẽ quyết định thực hiện tính
tốn nhiệm vụ hoặc phân tải lượng nhiệm vụ lên máy
chủ khác có khả năng tính tốn cao hơn để đảm bảo độ
trễ dịch vụ cho người dùng. Khi cần phân tải lên tầng
cao hơn, máy chủ truy nhập cần thực hiện tìm kiếm
máy chủ phân tải phù hợp.
Độ trễ dịch vụ khi xử lý nhiệm vụ tính tốn bao
gồm ba thành phần [10]: thời gian tính tốn, thời gian
truyền dẫn và thời gian hàng đợi. Chúng ta có thể bỏ
qua độ trễ truyền dẫn vô tuyến giữa người dùng và các
nút truy nhập.
- Thời gian tính tốn (tcomp)

MƠ HÌNH MẠNG ĐIỆN TOÁN BIÊN DI
ĐỘNG PHÂN TẦNG

tcomp =

(3)

xjC là tài nguyên tính tốn được phân bổ cho nhiệm
vụ (số vịng CPU/s).
- Thời gian truyền dẫn (ttrans):
ttrans =

Hình 2: Mơ hình mạng MEC phân tầng
Mơ hình mạng điện tốn biên phân tầng được trình
bày trong hình 2 trong đó các máy chủ tầng một kết nối
điểm – điểm tới tất cả các máy chủ tầng hai. Các máy
chủ tầng hai và tầng ba kết nối theo cấu hình hỗn hợp.
Các máy chủ MEC trong mơ hình mạng phân cấp có
khả năng tính tốn khác nhau tùy thuộc vào vị trí triển
khai và hiệu năng của máy chủ [10]. Các máy chủ có
cấu hình mạnh hơn thường được triển khai ở rìa của
mạng lõi hơn là ở các nút vô tuyến ở tầng một.
Một thiết bị di động có thể gửi nhiều nhiệm vụ tính
tốn tới máy chủ MEC ở tầng một (máy chủ truy nhập)
trong đó mỗi nhiệm vụ tính tốn của người dùng có thể
được mơ tả bởi bộ ba thơng số sau [10]:
𝑇 = {𝑟𝐶, 𝑟𝑁, 𝜏𝑀}
(1)
Trong đó:
𝑟𝐶 : là tài ngun tính tốn cần để thực hiện nhiệm
vụ (số vịng CPU).
𝑟𝑁 : là độ lớn của nhiệm vụ tính toán (Mbits).
𝜏𝑀 : là mức độ trễ dịch vụ tối đa của nhiệm vụ (ms).
Khi lựa chọn máy chủ phân tải, cần xem xét tới
thơng số mật độ tính tốn (CI – Computational
Intensity), được xem như là số vòng CPU cần để xử lý
một đơn vị tính tốn. Giá trị của CI phản ánh mức độ
phức tạp của loại ứng dụng dựa trên u cầu tài ngun
tính tốn và u cầu giảm tải dữ liệu. Với giá trị CI cho

ISBN 978-604-80-7468-5

(4)

Trong đó:
rN: là độ lớn của nhiệm vụ tính tốn (Mbits).
xi,jN là băng thông mạng phân bổ cho người
dùng (bits/s).
- Thời gian hàng đợi (tqueue): Vì mỗi máy chủ chỉ
thực hiện một nhiệm vụ tại một thời điểm nên sử
dụng mơ hình hàng đợi M/M/1, ta có:
Tải hệ thống (system load , ρ<1) được biểu diễn bởi:

=

(5)

Trong đó:
λ là tốc độ đến của nhiệm vụ tính tốn (task).
μ là tốc độ xử lý trung bình.

µ=

(tasks/s)

(6)

Trong đó:
CCPU là tốc độ của CPU (cycles/s)
CI là chỉ số mật độ tính tốn (cycles/bit)
RN là độ lớn trung bình của nhiệm vụ tính

tốn (bits)
Với mơ hình hàng đợi M/M/1, thời gian trễ hàng
đợi trung bình (tqueue) được ước lượng như sau:

tqueue

244

=

=

(7)


Hội nghị Quốc gia lần thứ 25 về Điện tử, Truyền thơng và Cơng nghệ Thơng tin (REV-ECIT2022)

Trong đó, tổng năng lượng trong q trình phân tải
nhiệm vụ tính tốn bao gồm hai phần: năng lượng
truyền dẫn và năng lượng tính tốn. Năng lượng tiêu
thụ trong q trình truyền dẫn dữ liệu là rN.ei,jN trong
đó ei,jN là hiệu suất truyền dẫn từ máy chủ i đến máy
chủ j với đơn vị là jun/bit. Năng lượng tiêu thụ trong
q trình tính tốn là rC.ejC trong đó ejC là hiệu suất tính
tốn tại máy chủ j với đơn vị là Jun/vòng-CPU. Do đó,
tổng năng lượng tiêu thụ của một nhiệm vụ tính toán là
2 * rN.ei,jN + rC.ejC.

Tổng thời gian trễ sẽ là:

ttotal = 2*ttrans + tcomp + tqueue

(8)

PHƯƠNG PHÁP LỰA CHỌN MÁY CHỦ
PHÂN TẢI
Khi thiết bị di động gửi yêu cầu tính tốn tới máy
chủ truy nhập, mỗi nhiệm vụ tính tốn có u cầu về độ
trễ (𝜏𝑀) khác nhau tùy theo loại dịch vụ. Việc lựa chọn
máy chủ để phân tải cần phải thỏa mãn điều kiện:
III.

ttotal < 𝜏𝑀

(9)

Trong trường hợp máy chủ truy nhập không đảm
bảo được yêu cầu độ trễ của nhiệm vụ tính tốn, máy
chủ truy nhập tìm kiếm máy chủ ở tầng cao hơn để làm
máy chủ phân tải cho nhiệm vụ tính tốn này.
Mạng MEC phân tầng được mơ hình hóa như một
đồ hình G(s, e) với s là tập hợp của các máy chủ và e
là tập hợp của các kết nối giữa các máy chủ. Mỗi kết
nối eij giữa máy chủ i và máy chủ j có chi phí là độ trễ
truyền dẫn của kết nối đó. Mỗi máy chủ si, có chi phí
theo độ trễ hàng đợi phụ thuộc vào tải tính tốn tại máy
chủ và chi phí thời gian xử lý nhiệm vụ tính tốn. Giả
thiết là các thơng tin về chi phí độ trễ hàng đợi của mỗi
máy chủ được ước lượng và cập nhật định kỳ tới các
máy chủ truy nhập để máy chủ truy nhập thực hiện việc

lựa chọn máy chủ phân tải.
Phương pháp lựa chọn máy chủ phân tải được mô
tả như sau, bao gồm pha lựa chọn máy chủ truy nhập
và pha lựa chọn máy chủ phân tải:
Lựa chọn máy chủ truy nhập phục vụ:
- Thiết bị di động đo kênh quảng bá của các trạm
gốc để lập danh sách các máy chủ ở tầng 1 mà có thể
kết nối đến.
- Thiết bị di động của người dùng lựa chọn máy
chủ ở tầng 1 nào có cường độ tín hiệu của trạm gốc
tương ứng mạnh nhất để kết nối làm máy chủ truy nhập
phục vụ.
Lựa chọn máy chủ phân tải
Thông tin đầu vào: Mỗi máy chủ truy nhập lưu trữ
và cập nhật thông tin về đồ hình G(s,e) của mạng MEC
phân tầng và cập nhật định kỳ chi phí cho độ trễ hàng
đợi tại các máy chủ.
Thực hiện lựa chọn máy chủ phân tải:
Bước 1: Máy chủ truy nhập phục vụ nhận yêu cầu
của nhiệm vụ tính tốn với độ trễ u cầu (𝜏𝑀) từ thiết
bị di động và quyết định tìm kiếm và lựa chọn máy chủ
phân tải cho nhiệm vụ này.
Bước 2: Thực hiện thuật tốn Dijkstra để tìm máy
chủ phân tải với điều kiện:
- Tổng thời gian trễ (ttotal) từ máy chủ truy nhập
phục vụ tới máy chủ phân tải là nhỏ nhất.
Bước 3: Kiểm tra tổng thời gian trễ có thỏa mãn
điều kiện ở phương trình 9 hay khơng
Nếu thỏa mãn: Thực hiện phân tải
Nếu không thỏa mãn: gửi tới thiết bị di động từ

chối yêu cầu thực hiện nhiệm vụ tính tốn này.

IV.

Chương trình mơ phỏng mạng MEC phân tầng
được thực hiện trong phạm vi 1000m*1000m, bao gồm
9 máy chủ truy nhập (máy chủ tầng 1), 03 máy chủ
trung gian (máy chủ tầng 2), 02 máy chủ rìa mạng lõi
(máy chủ tầng 3). Số lượng thiết bị di động là 1000
thiết bị và được phân bố đều trong phạm vi mô phỏng.
Phương pháp lựa chọn máy chủ phân tải đề xuất được
so sánh với phương pháp phân tải tiết kiệm năng lượng
[10] và phương pháp không phân tải. Các thông số mơ
phỏng chính được trình bày trong bảng 1. Độ lớn của
nhiệm vụ tính tốn được tạo ra ngẫu nhiên theo phân
bố mũ với giá trị trung bình là 1 Mbits. Chương trình
mơ phỏng được lập trình bằng ngơn ngữ C# trên Visual
Studio 2019.
Bảng 3.1: Thông số mô phỏng hệ thống

Việc thực hiện việc mơ phỏng và tính tốn năng
lượng tiêu thụ đối với phương pháp phân tải tiết kiệm
năng lượng, chúng tơi sử dụng tài liệu tham khảo [10].

ISBN 978-604-80-7468-5

MƠ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG
MẠNG MEC

Tên

Giá trị

Hiệu quả truyền dẫn giữa
tầng 1 và tầng 2
Hiệu quả truyền dẫn giữa
tầng 1 và tầng 2
Băng thông giữa tầng 1 và
tầng 2
Băng thơng giữa tầng 2 và
tầng 3
Hiệu quả tính tốn của máy
chủ tầng 1
Hiệu quả tính tốn của máy
chủ tầng 2
Hiệu quả tính tốn của máy
chủ tầng 3
Tài ngun CPU của máy
chủ tầng 1
Tài nguyên CPU của máy
chủ tầng 2
Tài nguyên CPU của máy
chủ tầng 3

21.4
25.2

Đơn vị

Nano

joules/bit

600
Mbps
1000
28.83
10.41

Nano
Joules/CPU
cycle

7.25
6
12

GHz

20

Các kịch bản mô phỏng sau đây được thực hiện để
đánh giá và so sánh hiệu năng của các phương pháp:

245


Hội nghị Quốc gia lần thứ 25 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2022)



hiện với các giá trị của chỉ số mật độ tính tốn CI là 25
(thấp), 55 (trung bình) và 95 (cao). Hình 3 chỉ ra rằng ở
các giá trị CI trung bình và cao (dịch vụ có độ phức tạp
tính tốn trung bình và cao), hiệu năng của phương
pháp không phân tải thấp hơn hai phương pháp có phân
tải. Điều này là hợp lý bởi vì khi dịch vụ có độ phức
tạp tính tốn cao, việc khơng phân tải có nghĩa là máy
chủ truy nhập sẽ phải xử lý nhiệm vụ tính tốn và dẫn
tới độ trễ cao. Khi giá trị CI nhỏ (dịch vụ có độ phức
tạp tính tốn thấp), phương pháp lựa chọn máy chủ
theo tiết kiệm năng lượng lại mang lại hiệu năng về xác
suất đảm bảo độ trễ kém hơn hai phương pháp cịn lại.
Lý do có thể giải thích ở hình bên dưới.

Kịch bản 1 - tải hệ thống thấp: các máy chủ được
tạo ngẫu nhiên tải hệ thống trong khoảng (0 - 0.3).
 Kịch bản 2 - tải hệ thống trung bình: các máy chủ
được tạo ngẫu nhiên tải hệ thống trong khoảng
(0.3 - 0.6)
 Kịch bản 3 - tải hệ thống cao: các máy chủ được
tạo ngẫu nhiên tải hệ thống trong khoảng (0.6 - 1).
Thông số hiệu năng được đánh giá là xác suất đảm bảo
độ trễ P(delay< 𝜏𝑀).

Hình 4: Tỷ lệ % nhiệm vụ tính tốn được xử lý ở
các tầng theo từng mức CI khác nhau

Hình 3: Xác suất đảm bảo độ trễ ở kịch bản 1 theo
từng mức CI khác nhau

Từ biểu đồ trong hình 4, có thể thấy phương pháp
lựa chọn máy chủ tiết kiệm năng lượng có xu hướng

Hình 3 trình bày xác suất đảm bảo độ trễ dịch vụ khi tải
hệ thống ở mức thấp. Kết quả mô phỏng được thực

ISBN 978-604-80-7468-5

246


Hội nghị Quốc gia lần thứ 25 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2022)

lựa chọn các máy chủ ở tầng cao hơn để tối ưu về mặt
năng lượng. Cụ thể ở mức CI bằng 25 đối với phương
pháp tiết kiệm năng lượng thì 100% yêu cầu được xử lý
tại tầng ba nên sẽ mất thêm thời gian truyền dẫn giữa
các tầng. Với phương pháp đảm bảo độ trễ thì 86% xử
lý ở tầng một và 14% xử lý ở tầng hai. Điều này dẫn
đến việc phân tải theo tiêu chí đảm bảo độ trễ dịch vụ
sẽ mang lại hiệu quả tốt hơn về mặt đảm bảo đáp ứng
chất lượng dịch vụ đối với người dùng so với phương
pháp phân tải tiết kiệm năng lượng. Khi chỉ số CI tăng,
phương pháp đảm bảo độ trễ lựa chọn máy chủ ở tầng
cao hơn bởi vì mức CI đã tăng dẫn đến các máy chủ ở
tầng 1 khơng cịn đủ khả năng để đảm bảo độ trễ dịch
vụ. Cụ thể là ở mức CI bằng 55 đối với phương pháp
phân tải tiết kiệm năng lượng thì vẫn 100% yêu cầu xử
lý ở tầng 3, còn đối với phương pháp đảm bảo độ trễ
thì 59% xử lý ở tầng hai và 41% xử lý ở tầng ba. Khi

giá trị CI cao (CI= 95) , hầu hết các yêu cầu đều được
xử lý ở tầng ba. Cụ thể đối với phương pháp phân tải
tiết kiệm năng lượng thì 100% yêu cầu xử lý ở tầng ba,
còn phương pháp đảm bảo độ trễ thì 90% xử lý ở tầng
ba và 10% xử lý ở tầng hai. Điều này lý giải cho sự
hiệu quả của hai phương pháp này là gần tương đương
nhau khi các dịch vụ có giá trị CI cao.
Từ các kết quả thống kê và đánh giá tại các
mức CI khác nhau cho thấy, đối với mức CI từ trung
bình trở xuống thì hiệu quả của phương pháp phân tải
đảm bảo độ trễ tốt hơn so với phương pháp tiết kiệm
năng lượng, cịn ở mức CI từ trung bình trở lên thì hiệu
quả của hai phương pháp gần như là ngang nhau. Tuy
nhiên, qua kết quả thống kê về số lượng yêu cầu được
xử lý tại các tầng, tồn tại một vấn đề đối với phương
pháp phân tải tiết kiệm năng lượng là việc quá tải của
máy chủ phân tải do các nhiệm vụ tính tốn được dồn
vào máy chủ tầng ba. Còn đối với phương pháp lựa
chọn máy chủ phân tải đảm bảo độ trễ dịch vụ thì
lượng yêu cầu được phân bổ đều hơn cho các máy chủ
do tiêu chí lựa chọn bao gồm trễ hàng đợi tại các máy
chủ. Do đó, để đảm bảo đáp ứng được yêu cầu về độ
trễ của người dùng thì phương pháp phân tải đảm bảo
độ trễ dịch vụ có hiệu quả vượt trội hơn.

ISBN 978-604-80-7468-5

Hình 5: Xác suất đảm bảo độ trễ ở kịch bản 2 theo
từng mức CI khác nhau
Kết quả mô phỏng cho kịch bản tải hệ thống ở mức

trung bình cho thấy đối với các mức CI từ thấp đến cao
thì phương pháp phân tải đảm bảo độ trễ dịch vụ luôn
mang lại xác suất đảm bảo độ trễ dịch vụ cao hơn so
với hai phương pháp còn lại. Bởi vì khi tải hệ thống
tăng lên đồng nghĩa với việc trễ hàng đợi tại các máy
chủ cũng tăng lên dẫn đến việc lựa chọn máy chủ phân
tải theo tiết kiệm năng lượng sẽ kém hiệu quả hơn về
mặt đáp ứng độ trễ dịch vụ của người dùng so với
phương pháp phân tải đảm bảo độ trễ dịch vụ.

247


Hội nghị Quốc gia lần thứ 25 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2022)

giá hiệu năng của phương pháp đề xuất và so sánh với
hiệu năng của phương pháp phân tải tiết kiệm năng
lượng [10]. Các kết quả mô phỏng chứng minh phương
pháp đề xuất mang lại xác suất đảm bảo độ trễ cao hơn
phương pháp phân tải tiết kiệm năng lượng. Kết quả
mô phỏng cũng cho thấy độ phức tạp tính tốn của dịch
vụ (CI) và mức độ tải hệ thống của các máy chủ đóng
vai trị quan trọng trong việc lựa chọn máy chủ phân tải
để đảm bảo được độ trễ dịch vụ của người dùng. Từ đó
thấy rằng khi xét đến việc lựa chọn máy chủ phân tải
cho mạng MEC đa dịch vụ, cần phải có sự nghiên cứu
sâu hơn về việc cân bằng tải giữa các máy chủ với các
loại dịch vụ khác nhau.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] ETSI, “Mobile-Edge Computing–Introductory Technical

White
Paper,”
/>dge_Computing__Introductory_Technical_White_Paper_V1%2018-09-14.pdf
[2] G. Junfeng, Z. Song, Y. Cui, Zhi Liu and Y. Ji, “Energyefficient resource allocation for multi-user mobile edge
computing.” In GLOBECOM 2017-2017 IEEE Global
Communications Conference, pp. 1–7. IEEE, 2017.
[3] T. Verbelen, P. Simoens, F. De Turck, and B. Dhoedt,
“Cloudlets: Bringing the cloud to the mobile user,” in Proc.
3rd ACM Workshop Mobile Cloud Comput. Services (MCS),
pp. 29- 36, 2012.
[4] A. E.-H. G. El-Barbary, L. A. A. El-Sayed, H. H. Aly, and
M. N. El-Derini, “A cloudlet architecture using mobile
devices,” in Proc. IEEE/ACS 12th Int. Conf. Comput. Syst.
Appl. (AICCSA), pp. 1–8, Nov. 2015.
[5] Stephen J. Bigelow, “What is edge computing?
Everything you need to know”, December, 2021.
/>[6] K. Zhang et al., “Energy-Efficient Offloading for Mobile
Edge Computing in 5G Heterogeneous Networks,” IEEE
Access, vol. 4, pp. 5896–5907, 2016.
[7] E. Meskar, T. D. Todd, D. Zhao and G. Karakostas,
“Energy-efficient offloading for competing users on a shared
communication channel,” in 2015 IEEE International
Conference on Communications, pp. 3192–3197, June. 2015.
[8] C. You, K. Huang, H. Chae, and B. H. Kim, “EnergyEfficient Resource Allocation for Mobile-Edge Computation
Offloading,”
IEEE
Transactions
on
Wireless
Communications, vol. 16, no. 3, pp. 1397–1411, Mar. 2017.

[9] S. Wang, M. Zafer, and K. K. Leung, “Online Placement
of Multi-Component Applications in Edge Computing
Environments”, IEEE Access, vol. 5, pp. 2514 2533, 2017.
[10] Shanmuganathan Thananjeyan, Chien Aun Chan, Elaine
Wong, and Ampalavanapillai Nirmalathas, “Mobility-aware
Energy Optimization in Hosts Selection for Computation
Offloading in Multiaccess Edge Computing”, in 2020 IEEE
Open Journal of the Communications Society, Jul. 2020,

Hình 6: Xác suất đảm bảo độ trễ ở kịch bản 3 theo
từng mức CI khác nhau
Ở kịch bản tải hệ thống ở mức cao, kết quả mơ phỏng
trình bày trong hình 6 cho thấy rằng phương pháp
phân tải tiết kiệm năng lượng trở nên không còn hiệu
quả trong việc đáp ứng độ trễ dịch vụ. Lý do ở chỗ
phương pháp này chọn máy chủ ở tầng cao để phân tải
tính tốn nhưng các máy chủ ở tầng cao khi đó có thể
ở trong tình trạng chịu tải cao hoặc thậm chí tắc
nghẽn. Do vậy, độ trễ hàng đợi tại máy chủ phân tải sẽ
cao dẫn tới độ trễ cao của dịch vụ.
Các kết quả mô phỏng cho thấy rằng phương thức
chọn máy chủ phân tải theo độ trễ nhỏ nhất như được
đề xuất trong bài báo có khả năng mang lại hiệu quả
cao về việc đảm bảo độ trễ của dịch vụ. Tuy nhiên,
phương thức này có thể phân tải các nhiệm vụ cho các
máy chủ ở tầng 2 nhiều hơn nên hiệu quả tiết kiệm
năng lượng sẽ thấp hơn phương pháp tham khảo [10].
V.

KẾT LUẬN

Trong bài báo này, chúng tôi đề xuất phương pháp lựa
chọn máy chủ dựa trên ước lượng độ trễ hàng đợi trong
mạng điện toán biên di động phân tầng trong đó máy
chủ truy nhập phục vụ thực hiện việc lựa chọn máy chủ
phân tải để đáp ứng yêu cầu về độ trễ của dịch vụ.
Chúng tôi đã thực hiện các kịch bản mô phỏng để đánh

ISBN 978-604-80-7468-5

248