CRII: CNS: A Hybrid Software Defined Networking-Information Centric Networking Framework for the Reuse of Computation at the Network Edge

CRII:CNS:一种混合软件定义网络-以信息为中心的网络框架,用于在网络边缘重用计算

基本信息

  • 批准号:
    2104700
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 17.47万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2021-07-15 至 2022-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The adoption of next-generation applications, such as Augmented Reality and Internet-of-Things (IoT), is expected to grow rapidly in the years to come. The number of IoT devices is expected to reach 75 billion by 2025, while the scale of potential use-cases (e.g., smart cities with hundreds of thousands or millions of residents) is also expected to grow. In such use-cases, users may request the processing of data with temporal, spatial, or semantic similarity by servers physically close to them. The repeated processing of considerably similar data may result in the same processing outputs and thus the execution of duplicate (redundant) computation. This project advances our understanding of the notion of “computation reuse”, where the processing outputs are reused/shared among processing requests for similar data, having the potential to: (i) reduce the time for the processing of similar data and thus the overall latency perceived by next-generation applications; and (ii) eliminate the execution of redundant computation, so that the available computing resources are effectively utilized. Our project will result in a novel network framework, so that requests for the processing of similar data are identified and forwarded to the same servers, facilitating the reuse of computation in realistic infrastructure deployments. The research outcomes of this project will be incorporated into university course curriculum, while this project will also offer opportunities that broaden participation and diversity in STEM.This project aims to advance the state-of-the art in edge computing architectures in order to facilitate the reuse of computation through a novel, hybrid network framework based on Information-Centric Networking (ICN)/Named-Data Networking (NDN) and Software-Defined Networking (SDN). The proposed framework capitalizes on the best of both ICN/NDN and SDN to realize a service-centric, computation reuse-aware, and “softwarized” architecture through: (i) the semantically meaningful ICN/NDN naming and stateful forwarding plane for the seamless and adaptive task forwarding towards edge servers that can reuse similar previously executed tasks; and (ii) the separation of forwarding and control planes and the programmable (logically) centralized SDN intelligence for the orchestration of the computation reuse semantics. This project will tackle fundamental challenges in the design and development of network systems for the realization of computation reuse in realistic edge computing environments, where multiple edge servers may be available for redundancy, fault tolerance, and load balancing purposes, facilitating the pervasive edge computing deployment.This project is jointly funded by Networking Technology and Systems(NeTS)program and the Established Program to Stimulate Competitive Research (EPSCoR).This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
下一代应用的采用,如增强现实和物联网(IoT),预计将在未来几年迅速增长。到2025年,物联网设备的数量预计将达到750亿,而潜在用例的规模(例如,拥有数十万或数百万居民的智能城市)也有望增长。在这样的用例中,用户可以请求物理上靠近他们的服务器处理具有时间、空间或语义相似性的数据。重复处理相当相似的数据可能会导致相同的处理输出,从而导致重复(冗余)计算的执行。该项目推进了我们对“计算重用”概念的理解,其中处理输出在对类似数据的处理请求之间被重用/共享,具有以下潜力:(i)减少处理类似数据的时间,从而减少下一代应用程序感知的整体延迟;以及(ii)消除冗余计算的执行,从而有效利用可用的计算资源。我们的项目将产生一个新的网络框架,以便识别处理类似数据的请求并将其转发到相同的服务器,从而促进在实际基础设施部署中重复使用计算。该项目的研究成果将被纳入大学课程,同时该项目也将提供扩大STEM参与和多样性的机会。该项目旨在推进边缘计算架构的最新技术,以促进计算的重用,基于信息中心网络(ICN)/命名数据网络(NDN)和软件定义网络(SDN)的混合网络框架。所提出的框架利用ICN/NDN和SDN两者的优点来实现以服务为中心的、计算重用感知的和“软件化”的架构,通过:(i)语义上有意义的ICN/NDN命名和有状态转发平面,用于向边缘服务器的无缝和自适应任务转发,边缘服务器可以重用类似的先前执行的任务;以及(ii)转发和控制平面的分离以及用于计算重用语义的编排的可编程(逻辑)集中式SDN智能。该项目将解决网络系统设计和开发中的基本挑战,以实现现实边缘计算环境中的计算重用,其中多个边缘服务器可用于冗余,容错和负载平衡目的,促进普及的边缘计算部署。该项目由网络技术和系统(NetTS)联合资助该奖项反映了NSF的法定使命,并通过使用基金会的知识价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。

项目成果

期刊论文数量(8)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Reservoir: Named Data for Pervasive Computation Reuse at the Network Edge
The Promise and Challenges of Computation Deduplication and Reuse at the Network Edge
  • DOI:
    10.1109/mwc.010.2100575
  • 发表时间:
    2021-09
  • 期刊:
  • 影响因子:
    12.9
  • 作者:
    Md Washik Al Azad;Spyridon Mastorakis
  • 通讯作者:
    Md Washik Al Azad;Spyridon Mastorakis
An Information Centric Framework for Weather Sensing Data
以信息为中心的天气传感数据框架
An Optimized IoT-Enabled Big Data Analytics Architecture for Edge-Cloud Computing
  • DOI:
    10.1109/jiot.2022.3157552
  • 发表时间:
    2023-03-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    10.6
  • 作者:
    Babar, Muhammad;Jan, Mian Ahmad;Alturki, Ryan
  • 通讯作者:
    Alturki, Ryan
Harpocrates: Anonymous Data Publication in Named Data Networking
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Spyridon Mastorakis其他文献

A Nonlinear Analysis Software Toolkit for Biomechanical Data
生物力学数据非线性分析软件工具包
  • DOI:
    10.48550/arxiv.2311.06723
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Shifat Sarwar;A. Likens;Nicholas Stergiou;Spyridon Mastorakis
  • 通讯作者:
    Spyridon Mastorakis
ICN Traceroute Protocol Specification
ICN 跟踪路由协议规范
  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    J. Gibson;I. Moiseenko;Spyridon Mastorakis;D. Oran;R. Droms
  • 通讯作者:
    R. Droms
Guest Editorial Special Issue on Information-Centric Wireless Sensor Networking (ICWSN) for IoT
关于物联网以信息为中心的无线传感器网络 (ICWSN) 的客座社论特刊
  • DOI:
    10.1109/jiot.2021.3130352
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Byung;Chi Zhang;Spyridon Mastorakis;M. Afzal;János Tapolcai
  • 通讯作者:
    János Tapolcai
ARWalker: A Virtual Walking Companion Application
ARWalker:虚拟步行伴侣应用程序
  • DOI:
    10.48550/arxiv.2311.07502
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Pubudu Wijesooriya;A. Likens;Nicholas Stergiou;Spyridon Mastorakis
  • 通讯作者:
    Spyridon Mastorakis
The Case for the Anonymization of Offloaded Computation
卸载计算匿名化案例

Spyridon Mastorakis的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Spyridon Mastorakis', 18)}}的其他基金

CRII: CNS: A Hybrid Software Defined Networking-Information Centric Networking Framework for the Reuse of Computation at the Network Edge
CRII:CNS:一种混合软件定义网络-以信息为中心的网络框架,用于在网络边缘重用计算
  • 批准号:
    2306685
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 17.47万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

IL-17A通过STAT5影响CNS2区域甲基化抑制调节性T细胞功能在银屑病发病中的作用和机制研究
  • 批准号:
    82304006
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
miR-20a通过调控CD4+T细胞焦亡促进CNS炎性脱髓鞘疾病的发生及机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
血浆CNS来源外泌体中寡聚磷酸化α-synuclein对PD病程的提示研究
  • 批准号:
    82101506
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于脑微血管内皮细胞模型的毒力岛4在单增李斯特菌CNS炎症中的作用及机制研究
  • 批准号:
    32160834
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    35 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
胱硫醚-β-合成酶介导小胶质细胞极化致糖皮质激素CNS毒性作用及机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
生物工程化微泡干扰MAPK通路重编程CNS微环境起始脑胶质瘤免疫检查点抑制剂的应答研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
百合中“桉树脑盒”挥发物生物合成关键酶基因CNS的功能解析
  • 批准号:
    32002082
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
大气细颗粒物通过NF-κB/LBP-9信号通路诱导小胶质细胞激活加剧CNS脱髓鞘损伤的作用机制研究
  • 批准号:
    82071396
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    55 万元
  • 项目类别:
    面上项目
新型化合物组合抑制STAT6维持Foxp3-CNS2去甲基化产生稳定的iTreg细胞诱导小鼠肾移植免疫耐受的机制研究
  • 批准号:
    82070773
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    57 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于菌群-肠-脑轴探讨柚皮素改善CNS髓鞘脱失的机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:

相似海外基金

CRII: CNS: IoT-aware Federated On-Device Intelligence
CRII:CNS:物联网感知的联合设备上智能
  • 批准号:
    2418308
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 17.47万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CNS Core: Small: Core Scheduling Techniques and Programming Abstractions for Scalable Serverless Edge Computing Engine
CNS Core:小型:可扩展无服务器边缘计算引擎的核心调度技术和编程抽象
  • 批准号:
    2322919
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 17.47万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CRII: CNS: Supporting Resilient Perception in Autonomous Cyber-physical Systems
CRII:CNS:支持自主网络物理系统中的弹性感知
  • 批准号:
    2348349
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 17.47万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CNS炎症における抗炎症性アストロサイト誘導のパスウェイ解析から見出される創薬標的
通过中枢神经系统炎症中抗炎星形胶质细胞诱导的通路分析发现药物发现靶点
  • 批准号:
    23K27330
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 17.47万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
CNS Core: Small: Network Wide Sensing by Leveraging Cellular Communication Networks
CNS 核心:小型:利用蜂窝通信网络进行全网络传感
  • 批准号:
    2343469
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 17.47万
  • 项目类别:
    Standard Grant
RUI: Evaluation of Neurotrophic-Like properties of Spaetzle-Toll Signaling in the Developing and Adult Cricket CNS
RUI:评估发育中和成年蟋蟀中枢神经系统中 Spaetzle-Toll 信号传导的神经营养样特性
  • 批准号:
    2230829
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 17.47万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: CNS Core: Small: A Compilation System for Mapping Deep Learning Models to Tensorized Instructions (DELITE)
合作研究:CNS Core:Small:将深度学习模型映射到张量化指令的编译系统(DELITE)
  • 批准号:
    2230945
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 17.47万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: CNS Core: Medium: Movement of Computation and Data in Splitkernel-disaggregated, Data-intensive Systems
合作研究:CNS 核心:媒介:Splitkernel 分解的数据密集型系统中的计算和数据移动
  • 批准号:
    2406598
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 17.47万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: CNS Core: Small: SmartSight: an AI-Based Computing Platform to Assist Blind and Visually Impaired People
合作研究:中枢神经系统核心:小型:SmartSight:基于人工智能的计算平台,帮助盲人和视障人士
  • 批准号:
    2418188
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 17.47万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CRII: CNS: Toward a Sustainable and Intelligent Air-Ground IoT Framework for Remote Monitoring
CRII:CNS:迈向可持续、智能的远程监控空地物联网框架
  • 批准号:
    2348818
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 17.47万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了