Bach for the Edge-Cloud Continuum

Défense de mémoire - Noé POZZA

Abstract

The cloud-fog-edge continuum spreads an application over tiers that differ in capacity, in connectivity and in latency. Coordination is thereby placed under constraints that the shared data space of Linda was not formulated to meet. Six such constraints are characterized herein, and four requirements are derived from them: location-aware communication, bounded data lifetime, in-network data reduction and event-driven coordination. Measured against those axes, the tuple-space lineage disperses.

The answer proposed is cBach, whereby the primitives carry a location, a duration and a multiplicity, and a reaction rule attaches one behaviour to the store. The datum is fixed as a flat untyped term and the blackboard is promoted to a first-class object bearing an identity. A prototype has thereafter been implemented in Rust, and evidence has been gathered in three registers: an automated suite, a deployed two-tier scenario with an ablation of each adaptation, and measurements of the realization.

Keywords:

coordination models, tuple spaces, Linda, Bach, cloud-fog-edge continuum, multi-agent coordination, Rust

Résumé

Le continuum cloud-fog-edge répartit une application sur des niveaux qui diffèrent par leur ressource, par leur connectivité et par leur latence. La coordination s’y trouve soumise à des contraintes que l’espace de données partagé de Linda n’a pas été formulé pour satisfaire. Six de ces contraintes sont caractérisées dans ce travail, et quatre exigences en sont dérivées : une communication sensible à la localisation, une durée de vie bornée des données, une réduction des données au sein du réseau et une coordination événementielle. Mesurée à ces axes, la lignée des espaces de tuples se disperse.

La réponse proposée est cBach, dans laquelle les primitives portent une localisation, une durée et une multiplicité, tandis qu’une règle de réaction attache un comportement au tableau noir. La donnée est fixée comme un terme plat et non typé et le tableau noir est promu au rang d’objet de première classe doté d’une identité. Un prototype a ensuite été implémenté en Rust, et les preuves ont été rassemblées en trois registres : une suite automatisée de tests, un scénario déployé sur deux niveaux dont chaque adaptation est retirée à tour de rôle, et des mesures de la réalisation.

Mots-clés

modèles de coordination, espaces de tuples, Linda, Bach, continuum cloud-fog-edge, coordination multi-agents, Rust

Contact : Sara Medugno - sara.medugno@unamur.be
Télecharger : vCal