Nesnelerin İnternetinde Sis Hesaplama Tabanlı Veri Kümeleme Ve Yönlendirme Modelleri


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Feyza YILDIRIM OKAY

Danışman: SUAT ÖZDEMİR

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Nesnelerin İnterneti (Internet of Things / IoT), tüm nesnelerin birbirleriyle etkileşim içerisinde olduğu bir yapıyı öngörür. Bu yapıda, IoT cihaz sayısı arttıkça merkezi bulut tabanlı sistemler bu cihazların ürettiği çok büyük miktardaki veriyi işlemekte ve depolamakta yetersiz kalabilmektedir. Bu verilerin bulutta, yani merkezi bir platformda toplanması, hesaplama karmaşıklığının artması, yüksek gecikme, ağ tıkanıklığı ve düşük hizmet kalitesi gibi birçok problemi de beraberinde getirmektedir. Bu nedenle, yeni bir yaklaşım olan sis hesaplama kavramı IoT için bulut hesaplamadaki eksiklikleri gidermek amacıyla önerilmiştir. Tez kapsamında, ilk olarak IoT’de sis hesaplama tabanlı sistemler için simetrik ve asimetrik anahtar tabanlı homomorfik şifreleme yöntemlerini içeren iki farklı Güvenli Veri Kümeleme (Secure Data Aggregation / SDA) protokolü önerilmiştir. SDA protokollerinin homomorfik şifreleme özelliği ile sis hesaplamanın dağıtık yapısı ve bulut hesaplamaya sunduğu ek yetenekleri sayesinde tüketim verilerinin gizliliği korunurken aynı zamanda daha iyi tepki süresi ve daha az hesaplama karmaşıklığı sağlanmıştır. Bu tez çalışması kapsamında, ayrıca, IoT cihaz sayısının ve uygulamalarının artmasıyla birlikte daha karmaşık ve dağıtık hale gelen ağlarda düşük gecikme, düşük bant genişliği ve yüksek güvenlikle IoT verilerin iletimini sağlamak için etkin yönlendirme mekanizmaları önerilmiştir. Bu doğrultuda, öncelikle sis hesaplamadaki yönlendirme gereksinimleri belirlenmiş ve literatürdeki sis uyumlu IoT hizmetleri detaylı bir şekilde incelenmiştir. Buna göre, sis hesaplama ile birlikte çalışabilen Yazılım Tanımlı Ağlar (Software Defined Networking / SDN) teknolojisinden yararlanarak yönlendirme kararlarının daha etkin ve optimize bir şekilde alınması amaçlanmıştır. İlk çalışmada, SDN kontrolcü merkezi olarak konumlandırılıp kaynak ve hedef düğüm arasında en kısa yol algoritması çalıştırılarak örnek bir senaryo üzerinde performans analizi yapılmıştır. Bir diğer çalışmada ise, SDN kontrolcüler dağıtık olarak yerleştirilip sis kontrolcüleri ve bulut kontrolcüsü olarak hiyerarşik hale getirilmiştir. Önerilen hiyerarşik SDN modelinin performansı gecikme, iş çıktısı ve iletim ek yükü bakımından benzetim çalışmalarıyla analiz edilmiştir