محققان علوم کامپیوتر، فناوری جدیدی را برای پیش‌بینی نیازهای داده‌ای کاربران شبکه بی‌سیم ایجاد کرده‌اند، که سرعت و ضریب اطمینان آن را افزایش می‌دهد.
به گزارش تکناک، این روش جدید برای استفاده از حافظه پنهان لبه با بهره‌گیری از فناوری دوقلوی دیجیتال، نیازهای داده کاربران را پیش‌بینی می‌کند و باعث بهینه‌سازی ذخیره کردن داده و بهبود چشمگیر در کارایی شبکه‌های بی‌سیم می‌شود. پژوهشگران قصد دارند این روش را در برنامه‌های واقعی تست کنند.
در این روش نوآورانه، حافظه پنهان لبه از فناوری دوقلوی دیجیتال بهره می‌برد و به تکرار شبکه‌ای می‌پردازد که آن را پشتیبانی می‌کند، همچنین امکان مدیریت پیشگیرانه داده‌ها را فراهم می‌آورد.
حافظه پنهان نیز به ذخیره داده‌ها در سروری اشاره دارد که یک سیستم یا شبکه فکر می‌کند کاربران در آینده نزدیک از آن استفاده خواهند کرد (یا دوباره استفاده خواهند کرد). این حافظه به سیستم اجازه می‌دهد تا نیازهای کاربر را سریع‌تر از زمانی که سیستم مجبور به بازیابی داده‌ها از منبع اصلی است، برآورده کند. حافظه پنهان لبه زمانی استفاده می‌شود که یک سیستم داده‌ها را در سروری که نزدیک‌ترین سرور به داده‌هایی نهایی کاربر است ذخیره می‌کند، مانند رایانه‌هایی که در مسیریاب‌های شبکه گنجانده شده‌اند.
یوچن لیو، نویسنده مقاله درباره این فناوری گفت: «دو چالش بزرگ این است که کدام داده‌ها باید در حافظه پنهان ذخیره شوند و سرور حافظه پنهان لبه باید چه مقدار داده را در هر مقطع زمانی ذخیره نماید.»
وی توضیح داد: «سیستم‌ها نمی‌توانند همه چیز را در حافظه پنهان لبه قرار دهند و اگر داده‌ها از منابع محاسباتی بیش از حد استفاده کنند، این ذخیره داده‌های اضافی بیش از حد، می‌تواند سرعت سرور را کاهش دهد. در نتیجه، سیستم‌ها دائم تصمیم می‌گیرند که کدام بسته‌های داده را ذخیره و کدام بسته‌های داده را می‌توان خارج کنند.»
لیو تصریح کرد: «هرچه یک سیستم در پیش‌بینی اینکه کاربران چه داده‌هایی را می‌خواهند، دقیق‌تر باشد و مشخص شود که سرورهای لبه چه مقدار داده را باید ذخیره کنند، عملکرد سیستم بهتر است. کار ما در اینجا بر بهبود این پیش‌بینی‌ها متمرکز بود.»
فهرست مطالب
D-REC: یک روش جدید بهینه‌سازی حافظه پنهان لبه
روش جدید بهینه‌سازی حافظه پنهان لبه، به نام D-REC، از یک تکنیک شبیه‌سازی محاسباتی به نام دوقلوی دیجیتال استفاده می‌کند. دوقلوی دیجیتال یک مدل مجازی از یک شی واقعی است. در مورد D-REC، دوقلوی دیجیتال به عنوان یک مدل مجازی از یک شبکه بی‌سیم تعریف شده است، که چه یک شبکه تلفن همراه، یا یک شبکه Wi-Fi باشد.
لیو در این زمینه بیان کرد: «این روش را می‌توان برای هر شبکه بی‌سیم، بسته به نیازهای مدیر سیستم یا اپراتور شبکه اعمال کرد. D-REC بسته به نیاز کاربر قابل تنظیم است.»
در دوقلو دیجیتال D-REC، داده‌های بلادرنگ را از شبکه بی‌سیم می‌گیرد و از آن برای انجام شبیه‌سازی استفاده می‌کند تا پیش‌بینی شود که کدام داده‌ها به احتمال زیاد توسط کاربران درخواست می‌شوند. سپس این پیش‌بینی‌ها به شبکه بازگردانده می‌شوند تا تصمیمات ذخیره‌سازی لبه شبکه را مطلع کنند. از آنجایی که شبیه‌سازی‌ها توسط کامپیوتری که خارج از شبکه است، انجام می‌شود، باعث کاهش سرعت عملکرد شبکه نمی‌شود.
کارایی و قابلیت‌های پیش‌بینی D-REC
محققان از مجموعه داده‌های منبع باز برای تعیین اینکه آیا یک شبکه بی‌سیم با D-REC کارآمدتر عمل می‌کند یا خیر، استفاده کردند. محققان آزمایش‌های گسترده‌ای را انجام دادند که برای محاسبه بسیاری از متغیرها، مانند: مقیاس شبکه، تعداد کاربران در یک شبکه و غیره طراحی شده بود.
لیو گفت: «D-REC از رویکردهای مرسوم بهتر عمل کرد. تکنیک ما توانایی شبکه را برای پیش‌بینی دقیق داده‌هایی که باید در حافظه پنهان شوند، بهبود بخشید. همچنین D-REC به سیستم‌ها کمک کرد تا کار بهتری در ایجاد تعادل برای ذخیره‌سازی داده‌ها در شبکه‌های خود انجام دهند.»
علاوه بر این، از آنجایی که دوقلو دیجیتال D-REC بر پیش‌بینی رفتار شبکه تمرکز می‌کند، می‌تواند مشکلات احتمالی را از قبل شناسایی نماید.
به عنوان مثال، اگر دوقلو دیجیتال فکر کند که احتمال زیادی وجود دارد یک ایستگاه پایه یا سرور خاص بارگذاری شود، می‌توان به شبکه اطلاع داد و به آن اجازه می‌دهد داده‌ها را در سراسر شبکه توزیع کند تا عملکرد و قابلیت اطمینان شبکه حفظ شود.
لیو اعلام کرد: «در این مرحله، ما آماده همکاری با اپراتورهای شبکه هستیم تا بررسی کنیم که چگونه D-REC می‌تواند عملکرد و قابلیت اطمینان شبکه را در شرایط واقعی بهبود بخشد.»
