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

Як цитувати

Закутинський, І. В., & Рабодзей , І. Є. (2022). Мікросервісна комунікація для IoT систем. Огляд архітектур та порівняння продуктивності. Електроніка та системи управління, 4(74), 73–78. https://doi.org/10.18372/1990-5548.74.17311

Номер

Том 4 № 74 (2022)

Розділ

ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЇ ТА РАДІОТЕХНІКА

Ліцензія

Автори, які публікуються в цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

Автори зберігають авторські права та надають журналу право першої публікації роботи, одночасно ліцензованої за ліцензією Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим поширювати роботу з посиланням на авторство роботи та її першу публікацію в цьому журналі.

Автори можуть укладати окремі додаткові договірні угоди щодо неексклюзивного розповсюдження опублікованої в журналі версії роботи (наприклад, розміщувати її в інституційному репозиторії або публікувати в книзі) з посиланням на її першу публікацію в цьому журналі.

Авторам дозволяється та заохочується розміщувати свої роботи онлайн (наприклад, в інституційних репозиторіях або на своєму вебсайті) до та під час процесу подання, оскільки це може призвести до продуктивного обміну, а також до більш раннього та більшого цитування опублікованих робіт (див. Вплив відкритого доступу).