Мікросервісна комунікація для IoT систем. Огляд архітектур та порівняння продуктивності

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.18372/1990-5548.74.17311

Ключові слова:

інтернет речей, протоколи комунікації, оцінка продуктивності, мікросервісна комунікація, MQTT, HTTP, AMQP, GRPC

Анотація

Важливим етапом у розробці сучасних IoT систем є вибір комунікаційних технології та протоколів. Комунікацію IoT системи умовно можна розділити на дві частини: зв’язок між пристроями та хмарними сервісами та зв’язок між хмарними мікросервісами (програмний рівень). У цій роботі розроблено середовище тестування для оцінювання продуктивності протоколів програмного рівня. Пропоноване середовище дозволяє емулювати IoT систему з низькою затримкою мережі, що дозволяє ефективно оцінити та порівняти продуктивність та архітектуру протоколів, а також доцільність їх використання у тих чи інших ситуаціях. Проведено тести для найпопулярніших протоколів програмного рівня: HTTP, MQTT, AMQP і GRPC. Оцінювання продуктивності проводилося на основі таких показників як: пропускна здатність, паралельність, масштабованість, та час початкового з’єднання. Отримані експериментальні результати та середовище тестування можна використовувати при проектуванні хмарної архітектури сучасних IoT систем.

Біографії авторів

Ігор Володимирович Закутинський, Національний авіаційний університет, Київ

Аспірант

Кафедра електроніки, робототехніки і технологій моніторингу та Інтернету речей

Факультет аеронавігації, електроніки та телекомунікацій

Ігор Євгенович Рабодзей , Національний авіаційний університет, Київ

Магістр

Кафедра безпеки інформаційних технологій

Факультет кібербезпеки, комп’ютерної та програмної інженерії

Посилання

Mohammad Nasan. (2022, May). State of IoT – May 2022. [Online]. Available: https://iot-analytics.com/number-connected-iot-devices.

Wikipedia contributors. (2023, February 2). World Wide Web Consortium. Wikipedia. [Online]. Available: https://en.wikipedia.org/wiki/World_Wide_Web_Consortium.

U. Zdun, E. Navarro, and F. Leymann, "Ensuring and Assessing Architecture Conformance to Microservice Decomposition Patterns," In Maximilien, M., Vallecillo, A., Wang, J., Oriol, M. (eds) Service-Oriented Computing. ICSOC 2017. Lecture Notes in Computer Science(), vol. 10601, Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-319-69035-3_29.

Guadalupe Ortiz, Juan Boubeta-Puig, Javier Criado, David Corral-Plaza, Alfonso Garcia-de-Prado, Inmaculada Medina-Bulo, and Luis Iribarne, "A microservice architecture for real-time IoT data processing: A reusable Web of things approach for smart ports," Computer Standards & Interfaces, vol. 81, 2022, 103604, ISSN 0920-5489, https://doi.org/10.1016/j.csi.2021.103604.

Joel Fernandes,& Ivo Lopes, & Joel Rodrigues, & Sana Ullah, "Performance evaluation of RESTful web services and AMQP protocol," International Conference on Ubiquitous and Future Networks, ICUFN, 2013. https://doi.org/10.1109/ICUFN.2013.6614932

Charlie Wang, HTTP vs MQTT: A tale of two IoT protocols, 2018, November. [Online]. Available: https://cloud.google.com/blog/products/iot-devices/http-vs-mqtt-a-tale-of-two-iot-protocols

Marek Bolanowski, & Kamil Żak, & Andrzej Paszkiewicz, & Maria Ganzha, & Marcin Paprzycki, & Piotr Sowiński, & Ignacio Lacalle Úbeda, & Carlos Palau, Eficiency of REST and gRPC realizing communication tasks in microservice-based ecosystems, 2022. 10.48550/arXiv.2208.00682. https://doi.org/10.3233/FAIA220242

Cavide Gemirter, & Sebnem Baydere, A Comparative Evaluation of AMQP, MQTT and HTTP Protocols Using Real-Time Public Smart City Data, 2021. https://doi.org/10.1109/UBMK52708.2021.9559032.

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-12-29

Номер

Том 4 № 74 (2022)

Розділ

ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЇ ТА РАДІОТЕХНІКА

Ліцензія

Authors who publish with this journal agree to the following terms:

Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.

Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.

Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).