Int ern at i onal  Journ al of Ele ctrical  an d  Co mput er  En gin eeri ng   (IJ E C E)   Vo l.   8 , No .   6 ,  Decem ber   201 8 , p p.   4646 ~ 4653   IS S N:  20 88 - 8708 ,  DOI: 10 .11 591/ ijece . v 8 i 6 . pp 4646 - 46 53           4646       Journ al h om e page :  http: // ia es core .c om/ journa ls /i ndex. ph p/IJECE   A Comparison  of Cloud E xecution  Mechan isms Fog , Edge,  and   Clone Cl oud C om pu ting       T. Fra ncis   Dep a rtm ent o f C om pu te r  E ng i neer i ng,   BITS  Pila ni  Uni ver sit y ,   Indi a       Art ic le  In f o     ABSTR A CT    Art ic le  history:   Re cei ved   Ma r 27 , 201 8   Re vised  Jun  7 ,   201 8   Accepte d  Se p 9 , 2 01 8       Cloud  computing  is  a  te chnol og y   that  was  deve l oped  a  dec ad e  a go  to  provide   unint err up te d,   sc al ab le   se rvices  t o  users  and   orga niz a ti ons.  C loud   computing   has  al so  b ec om e  an   a t tracti v e  f ea tur e  for   m obil e  users  du e  to  the   li m it e d   fea tur es  of  m obil e  dev ices.  Th e  combination  of  cl oud  techno logi es  with   m obil e  te chnol o gie s  result ed  in  a  new  are a  of  computing  ca ll ed  m obil e  cl ou d   computing.   Th i s  combined  te c hnolog y   is  used  to  augment  t h e  resourc e s   exi sting  in  Sm art   devi c es.   In  recent   ti m es,   Fog  c om puti ng,   Edge   computing,  and  Clone  Clou d  computing  t echnique s  have  be come  the   la t est  tre nds  after   m obil e  c loud  c om puti ng,   whic h  have  a ll   b een  develope d   to   addr ess  th e   li m it ations  in  cloud  compu ti ng.   Thi s  paper  rev iew s  the se  re ce nt   t ec hnolog ie s   in  det a il   and  pr ovide s  a  compa rat iv e  stud y   of  the m .   It  al so  ad dre ss es  the  diffe ren ce s  in  t hese   te chno logies  and  how  ea ch  of  the m   is  eff ective   for   orga nizati ons  an d  develope rs.     Ke yw or d:   Cl on e cl oud   Ed ge  c om pu ti ng   Ela sti c execu ti on s   Fog c om pu ti ng   IoT   Mob il e  back - e nd s   Mob il e clo ud c om pu ti ng   Mob il e  off - loa ding m echan is m s   Virtuali zat ion   Copyright   ©   201 8   Instit ut e  o f Ad vanc ed   Engi n ee r ing  and  S cienc e .    Al l   rights re serv ed .   Corres pond in g  Aut h or :   T. Francis ,     Dep a rt m ent o f El ect rical  an d  Com pu te r  E ng i neer i ng ,   Dep a rtm ent o f C om pu te r  E ng i neer i ng,   BITS P il a ni Unive rsity ,   I nd ia .   Em a il :  t inajibu @g m ai l.co m       1.   INTROD U CTION     Sm art  dev ic es  su c h  as,  Sm art  phones,  ta blets,  PCs,  Net - books,  et c. ,  are  tre nd i ng   i n  the  m ark et   to day.   These  dev ic es   are  com pact  and   sm al l,  whic h  m ake  them   han dy  f or  us e.  Be in g  sm al l,  they   hav e   few e r   resou rces  than  oth e r  syst e m s.  Cl oud  com pu ti ng   was  us e d  to   add re ss  the  dr awb ac ks   in  the se  dev ic es,  s uc h  as  la ck  of  sto rage,  com pu ta ti onal   powe r,   a nd  the  li m it ed  batte ry  li fe  of   Sm art  dev i ces[1 ] .  M ob il e   cl oud  com pu ti ng   is  an  inter discipli nar y  com bin at ion   of   cl ou d  and   m ob il e  com pu ti ng .  Re s ource  co ns trai nts  in   m ob il es  gav e  rise  to  the  us e  of   the  cl oud  in   m ob il es,  wh ic h  was  la te r  known  as  Mob il e   Cl ou d  com pu t ing   or   MC C  [2 ] .  It  is  al so   c on si der e d  as   an   e xtensi on  to   cl oud  co m pu ti ng ,  but  a t  the  sam e  tim e,  it   pro vi des  s erv ic e s   to  Sm art  dev ic es.  The re  are  a  nu m ber   of   li m it a ti on s  in  usi ng   m ob il e  cl ou d  c om pu ti ng ,   as  cl ou d  data  center s   are  of te n l ocat ed  at   rem ote locati on s  from  the p la ce  of r e qu est .    This  m akes  it   m or e  su scepti ble  to  suffe r  f r om   la g,   network   resil ie nce,  a nd   li nk  fail ure s,  thus,  the   obj ect ive   of  usi ng  m ob il e  cl o ud  c om pu ti ng   fail s  beca us e   of  the se  iss ues.  Also  the  volu m e  and  s peed  of  data   in  ap plica ti on s   su c h  as  healt hcar e ,  m anu fa ct ur in g  a nd   t ra ff ic   m anag em e nt  is  high  hence  big   data  an al yt ic s   too ls  su c h  as  m aho ut,  s pa rk s   et c  are  us ed.T hey  process  m ulti ple  data  sou rces ,  distri bu t ed  m e m or y  ta s ks   an d  range  of  al gorith m s  ho wever  it   is  st il l   i nclined   to  cl oud  data  centr es  who  pro vi de  an d  sup port  their   serv ic es   [ 3].  H ence  the re  is   ne ed  to   get  t he  cl oud  cl ose r  t o  us e rs.   Ed ge,  F og,  a nd  Cl one  cl ouds   try   t o  a ddress   these  iss ues  an d  are  dif fe ren ti at ed  from   each  oth er  in  te rm s  of   us a ge  a nd   bu il d  te c hn i ques.  The  m os t  recent  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g     IS S N:  20 88 - 8708       A Co mparis on  of Clo ud Exec ution Mec hani sms  F og, E dge , and  …   ( T.  Fr an ci s )   4647   dev el op m ents  in  cl oud  c om puti ng   are  fog  a nd  ed ge  c om pu ti ng .  It  is  neces sary  to  m ake  a  com par ison   of  these  te chn iq ues  to u nd e rstan d  t he  a dv a ntage s  of   usi ng ed ge, f og, a nd clo ne  cl oud  in  d i ff e ren t s yst e m s.   Cl oud - base d  app li cat io ns   us e   a  central  server  to  process  da ta ,  wh ic h  i ncrea ses  the  com m un ic at ion  betwee n  us e r  de vices.  He nce,  there  is  a  nee d  for  looki ng  b e yond  the  cl oud  at   the  edg e  of cloud  net works.  Th e   aim   is  to  exp l or e  possibil it ie s  of   pe rfor m ing   com pu ta ti on s  at   edg e   no de s.  Ed ge  Cl ou d  aug m ents  trad it ion al  data  centers  c onsist ing   of   cl oud  m od el s,  with  ser vice  node s  placed  at   the  netw ork  ed ges [4 ] [ 5].  The  pro xim it y  of   e dg e  nodes,  al lows   data  processin g  to  an d   from   re m ote  cl ouds   to  be  done  at   the  ed ge .  Com pu ti ng   on  ed ge   nodes  close r  to  end - us e rs  ca n be e xp l oited as  a p la tf or m  f or  app li cat io n pro vid e rs  to  im pr ove thei r  se rv ic e s.    Si m il arly ,  cl on e  cl ouds   pro vi de  a  distrib ute d  m echan is m   of   a pp li cat io n  execu ti on,  i n  con t rast  to   edg e   cl oud.  It  autom at ic ally  t ran s f or m s  m ob il e  app li cat ion s   to  be ne fit  fro m   the  cl oud  [ 6] .  This  a pp li cat ion   i s   a  flexi ble  r un - t i m e  execu ti on  par ti ti on e r,   w hi ch  tra ns fe rs  e xecu ti on  onto  dev ic e  cl on e s  r unning  on  the   cl oud.  A  cl one  al lo w s  for  t h e  dy na m ic   execu ti on  of   va rio us   a ppli cat ion s  by  al te rn at in g  betwe en  the  cl one  a nd  the   dev ic e.     In   the  sam e  way,  f og   c ompu ti ng  giv es  t he  us e r  the  opti on   of   perf orm ing   cl ou d  operati ons  at  locat ion s   cl os e r  to   his  or  her  point  of  inter est .  F og  com pu ti ng  is  sim i lar   in   m any  ways  to  cl oud  a nd   ed ge   com pu ti ng .   T he   hu ge  in flu x  of  real - ti m e  data,  a nd  the   need  f or  proc essing  the   sa m e,  ga ve  rise  to  t he   te rm ino lo gy  of   f og  com pu ti ng  [7 ] .   F og  no des  a re  heter ogene ous  de vices,  r an ging  fro m   hig h - e nd  se rv e rs ,   acce ss  points,  set - top   boxes ,  edg e  router s,  e tc .,  to  en d  de vi ces,  su c h  as  m ob il e  ph ones ,  sm art  watches,  an d  sens or s . I t  us es  ex ist ing   netw orks  a nd ro uters  in  nea rb y l oca ti on s to per f orm  o per at io ns   just li ke  the clo ud   [ 8].   Fog  c om pu ti ng  al so   has  a   bett er  res ponse   to   the  I nte r net  of  Things  e nvir onm ent  and  is  s ui ta ble  for  real - t i m e   serv ic e  re qu est s.    The  goal   of  thi s  stu dy  is  to   unde rstan d  t he  diff e re nces  bet ween  these   te chnolo gies  by  pe rfor m ing   a   com par at ive  stud y  of  each  of   these  appro ac hes.   S om e  of   t he  ap plica ti on   areas  w her e  th ey   are  us efu l  a re  al so  discusse d.The   nex t  sect ion  pro vid es   a  s urv ey   on  e dg e ,  fog,   a nd  t he  c om po nen ts  of  t heir  buil ds   t ha t  m ake  them   feasible  for  im ple m ent at ion .  T his  st udy  inclu des  a   com par at ive  stud y  on  ed ge  com pu ti ng   a nd  f og   com pu ti ng ,  a di scussion  o n  th e  el ast ic   execu ti on   m echan ism s  us in g  cl one  c loud  com pu ti ng,  a nd   a n  ins pe ct io n  of   off - loa ding  m echan ism s  us ed  in   cl ones  a nd  the   co st - be ne fit  analy sis  to   off - l oa d.   A dd i ti on al ly ,  a  s umm ary  and com par at ive st ud y  on fo g,  e dge, a nd cl on e  clo ud m ec han ism s is  pro vid e d.       2.   SURVE Y  O N E DGE  COMP UTING  AND F OG  COMP UTING     2.1.   Edge  Compu t ing  Rev ie w   It  is  kn own  t ha t  cl oud  c om pu ti ng  an d  m obil e  com pu ti ng   are  us ed   to get her  to  harness   m ob il e  back - ends  to  au gm e nt  the  res ource s  for  Sm art  dev ic es.  H oweve r,   they   suffe r  f r om   la g,   netw ork  resil ie nce,  a nd  li nk  fail ur es .  E dg e   com pu ti ng   is  a   te rm ino lo gy  that  is  us e d  t o  a ug m ent  tradit ion al   data  ce ntr es  with  se r vice  node s   at   network   e dges.  Mob il e  Ed ge  Com pu ti ng   (MEC)  [ 9]  al l ow s  t he  us e  of  cl ou d  a nd  IT  serv ic es  within   cl ose   pro xim it y  of   m ob il e  su bs cri ber s ,  th us   re du ci ng   the  e nd - to - e nd  la te ncy.  It  is  base d  on  a  decen t rali zed   m od el  that i nterc onne ct s a h et er oge ne ous clo ud a nd it  is b ase d on the  fo ll owin g  el e m ents:   a.   Pr oxim ity:  Th e possibil it y t o use  nodes  that  are  near e r  r at he r  tha n fart her  away.   b.   In te ll igence:  U se of a utono m ou s  dec isi on m akin g  to  h el p  i n  the  m iniat ur iz at ion   of syst em s.   c.   Con tr ol:  Ma na gem ent  and  co ordinati on   com es  fr om   ed ge  m achines  that  a ssign  or  delega te     com pu ta ti on   [10] .    Hen ce , b a sed o n  these  overall  ele m ents, ed ge  co m pu ti ng   delivers  lo w - la te nc y, band width - eff ic ie ncy ,   and   r esi li ent  end - us er  ser vic es.  Using  this  serv ic e,  us er s  receive  la te ncy  ben e fits  fr om   tho se  w ho   a re   away  from   the  data  centres.  E dge  c om pu ti ng   pro vi des  a  tradit io na l  data  centre  with  exte nd e d  capab il it ie s  to  dep l oy   app li cat io ns   at   the  edg e  netw orks[1 1].  The  pro xim it y  of   us ers  an d  low  la te ncy  are  signi ficant  adv a nta ges  in   tim es  of   netwo r k  co ngest io n.   Th ese  feat ur es  al lo w  th e  m ob il e  network   op e rato r s,  vend or s ,  as   well   a s   app li cat io n  ser vice  pro vi der s ,   to  im pr ov e   ex ist ing   ser vices  us in g  e dg e   co m pu ti ng ,  e nab l ing   si gn i ficant  valu e   add it io n  to  the   resp ect ive  bus iness  m od el s.  Fi gure  1  s how s  edg e  ce ntre  a rch it ect ure  thr ough  LA N  a nd  WAN   netw orks  c onne ct ed  to t he  cl oud data ce ntre .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  8 , N o.   6 ,  Dece m ber   201 8   :   4646   -   4653   4648       Figure  1. Ed ge  centre  arc hitec ture  i n  L AN / W AN n et wor k       2.1.1 .   M od el   of  an  Ed ge Sys t em   Ed ge  com pu t ing   s upports   pr im itive  virtu al iz at ion   instea d  of   h yper visor - base d  ha rdwa re   virtu al iz at ion.  In   the  pa per   by   Saty anar ay ana n  [ 12 ] ,  e dge  co m pu ti ng   is  disc us se d  as  a  ne w   par a dig m   in  wh ic h  su bst antia l  c om pu ti ng   and   st or a ge  res ource s  are  done  at   m ic ro   data  cen tres  placed  at   the  In te rn et ’s  edg e  in   cl os e  pro xim i t y  to  m ob il e  de vices  or  sen s or s .  The  WiCl oud  arc hitec tu re  by  H ongxin g  [ 13 ]   co ns ist s  of   a   la ye red   a rch it e ct ur e  t hat  incl udes  a   physi cal   la ye r,   vi rtual  l ay er,  a nd  a  f unct ion   a nd  se rv i ce  la ye r.   T he   pa per  by  Chan g  et   al .  [14]   giv e s  a  gen eral  m od el   of   an  ed ge  cl oud  that  can  wor k  with  al l  ty pe s  of   ed ge  ser vices  an d  al so  IoT   platf orm s.     2. 1.2.   Appl ic ati on s  Base d  on Edge  Com p ut ing   The  Fo ll ow  Me   Ed ge  (FM E)  arc hitec ture   is  an   e dg e   ser vice  arch it ect ure  pro posed   by     Du tt a  et   al .   [15] ,  wh e re  the  serv ic e  co ntin uous ly   fo ll ows   the  us er  to  th e  cl os est   edg e.   Mi gr at ion   is  done  t o  ens ur e  t hat  no   data  is  lo st.  To  reali ze  the   FME  arc hite ct ur e,   the  e dg e  oper at or   nee ds   to   kee p  up dated  inf or m at ion   abo ut  res ources  and   us er  locat ion s .  The  SL A  co ns ist s  of   an  integrate d  arch it ect ure  of  edg e   op e rato rs,   a  sha red   sto ra ge  con ce pt,  an d  se rv ic e  m igrati on ,  w hich  are  e nfor ce d  in  the  FME  arch it ect ur e .  A   fr am ewo r k  for   m ob il e   edg e  c om pu ti ng   t o  s uppo rt  div e rse  a pp li cat io ns   in  a  Sm art  ci t y  scenari o,   by  re duci ng  cor e  netw ork  traf fic  throu gh   Sm art  MEC ,  is   the  ov e rall   idea.  Anothe r  ope n  sens or   platfo rm   dev el ope d  on   th e   basis  of   e dg e  com pu ti ng   is  pro posed  in  Wa gg le ,  a  wireles s  progr am   that  us es  sens or s  t o  m easur e  ai r  bor ne  po ll uta nts.  It  is  an  Op e nS ta c k - base d,   ed ge  pl at fo rm   that  con sist s  of  a  node   co ntro ll er  t ha t  m anag es  a  s ens or  data cac he,   rea ds  sim ple sen s or v al ues,  a nd  m anag es t he n et work stac k  a nd en c ryptio n.    The  e dge  c ompu ti ng   f or  the   sens or  platf orm   add resses   re sil ie nce,  pe rfo r m ance,  isolat i on,  a nd  data  pr i vacy.  Ne bu l a  [10]   is  a  dispe rsed   cl ou d  inf rastr uctur e  that   us es  ed ge.   It  was  de velo pe d  by  the  Un ive r sit y  of   Mi nn es ota  to  su pp or t  dist rib uted  data - inte nsi ve  com pu ti ng  an d  f or   e ff i ci ent  m ov em e nt  an d  avail ab il ity  of   la rg e  qua ntit ies   of   data  to  co m pu te   reso urc es.  It  act s  as  a   decen tral iz ed  c loud,  w orki ng  at   the  edg e  of   the   netw ork  a nd  he lping  with   the   de vices  la cki ng  re sour ces.  F e m to  Cl oud,   di scusse d  in   w or k  by  Amm ar  et .  Al.   [16]   are   a  c ollec ti on   of  co - lo cat ed  de vices  us e d  to   pro vide   a  cl ou d  se rvi ce  at   the  e dge.  T he  Fem to  Cl ou d  pro vid es  a  dynam ic ,  sel f - conf igurin g,   an d  m ulti - de vice  m ob il e  cl ou d  ou t  of   a  cl us te r  of  m ob il e  dev ic es.  The  arch it ect ure  is  designed  to  enab le   m ulti pl e  m ob il e  dev ic es  to  be  config ur e d  into  a   coo r di nated  cl oud  com pu ti ng   ser vice.  F r om   the  stu dy  on  e dge  c om pu ti ng   and  it s  ap plica ti on s,   it   is  se en  that  m igrati on   of   resou rces  has p rovide d  a ppli cat ion - a war e  pr ov isi on i ng in  e dge - based ap pl ic at ion s.     2.2.   Fo g   Co m put i ng   Re view     Fog  com pu ti ng  was  first  int rod uced   by  Ci sco  Syst em s,  In c .,  f or   wirel ess  data  tra ns f er  bet wee n  distrib uted de vices  in  an  I oT  netw ork  pa ra di gm .  Fo g  com pu ti ng,  or   f og,   is  an  arch it ec ture  that  use s  on e  or   m or e  coll abo ra ti ve  end - us er  c li ents  or   near - us er  e dge  de vi ces  to  carry  out  storag e ,  com m un ic at ion ,  co ntr ol,   config ur at io n ,  m easur em ent,  and  m anag em ent.  Ma ny  res earch   pa pe rs  consi der  f og  a nd  ed ge   com pu ti ng   com ple m entary  to  on e  a noth er.  Sim il ar  to  edg e  c om pu ti ng,  fog   c om pu ti ng   is  ca rr ie d  out  cl os er  t o  th e  end  us er ’s  netw ork s.  It  is  al so   a  vi rtuali zed  platf or m   locat ed  be tween  e nd  us e r s  an d  cl oud  da ta   centres  ho st ed  on   the  I nter net.  It   ena bles  c om pu ti ng  at   the   e dge  of  the   net w ork [ 17] .  E dge  routers   are   ad ve rtise d  for  pro cesso r  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g     IS S N:  20 88 - 8708       A Co mparis on  of Clo ud Exec ution Mec hani sms  F og, E dge , and  …   ( T.  Fr an ci s )   4649   sp ee d,   nu m ber   of  c or e s,  a nd   buil t - in n et work stor a ge,  a nd  a r e u se d  as fo g  s erv e rs.  T he re is also  a cel lula r  base   sta ti on ,  a nd   a   W i - Fi  acce s s  po i nt  or  fe m to  cel l  ro ut er  as   a  ser ve r.   I n  f og  co m pu ti ng ,  facil it ie s  or  infr a struct ur es   that  ca n  pro vi de  re source s  for  se rv ic es   at   the  e dge  of  the  netw ork  a r e  cal le d  “ fog  nodes .”   Figure  2  dem on strat es  a   three - la ye r  use r/  fog/cl oud  netw or k.   Fog  c om pu ti ng   pro vid es   a dv a ntage s  in   te rm s  of   reducti on in  d e la y, powe r  c onsu m ption , a nd  reduces  data tr aff ic   ov e r  t he n et work.           Figure  2. Th re e - la ye r  use r/f og/c loud       2.2.1 .  Fo g C om put in g Are as an d  Ap pli ca tion s   Fog  com pu ti ng  is  us e d  as  op e n  arc hitec tures  for  de vel op i ng   Sm art  li vin g  e nviro nm ents  with  po te ntial ly   thousa nd s  of   ve ndors.  T he  O pe n  Fog  Co ns ort ium   [18]   is  a  global  syst e m   in  colla borati on  with  ARM,  Ci sco,   Dell ,  In te l,  Mi cro s oft ,  et c.,  to   acce le rate  the  adoptio n  of  f og  com pu ti ng  and   t o  buil d  a  com m on  ref e ren ce  arc hi te ct ur e  co ver i ng  hard war e  a nd  software   platfor m s  and   highly   so phist ic at ed  capa bili ti es.  The  fog  netw ork  connects  e very   com po ne nt  of  the  fog.  Em erg ing   te chn i qu e s,  s uc h  as  s oft war e - de fin e d  netw orkin g  (SDN )  an d  net w ork  f un ct i on   vi rtuali zat ion   ( NFV),   a re  pro po s ed  to  c reate  flexible  an d  easy   to  m ai ntain n et w ork  e nviro nm e nts.    The  em plo ym e nt  of   S DN   an d  NF V  can  ease   the  i m ple m entat ion   an d  m an agem ent,  increase  networ k  scal abili ty ,  and   red uc e  costs  in  m any  aspect s  of   f og   c om pu ti ng,  su c h  as  resou rce  al locat ion ,  VM  m igrati on,   traff ic   m on it ori ng ,   ap plica ti on - a war e   co ntr ol ,  an d  program m able  interfac es [19] .  Augm e nted  reali ty   an d  real - tim e  vid eo  ana ly ti cs  are  on e  of   the  a reas  s uppo rted  by  f og   com pu ti ng ,  w hich  ca n  m axi m iz e  thro ughp ut  an d  reduce  la te ncy   in  both  proces sing   a nd  tran s m issi on   f or   hig h  st ream   vid eo  stream ing   pr ocesses .  The  I nter net  of   T hings  a nd  Connect ed  Sm art  de vices  ha ve   giv e n  way  to   fog  c om pu ti ng   pri nci ples,  w hich  has  been   us e d  i n  var i ou s   dom ain s,  su c h  as   V ehicular   net w orks,  Bo dy  A rea  Netw orks  (BA N) ,   an d  t he  Sm art  Gr i d.   F og   com pu ti ng  al lows  f or  gr eat e r  s upport  a nd  bette r  respo nse   tim e  to  the  I nter net  of  t hings  e nviro nm ent,  it   is  su it able f or r e a l - t i m e serv ic e r equ e sts, a nd it  sh are s r e source s effi ci ently   [8] .     2.3.   Co m pa ri s on   b etwee n F og an d Edg e  Com p ut ing   Cl oudlet  is  a  r eso ur ce - rich   c om pu te r  li ke  “ cl oud  in   a  box,”  w hich   is  av ai la ble  for  us e   by  nearby   m ob il e  dev ic es.  Ba hl  et .  al .  [20]   buil t  Cl oudlet,  ahea d  of   fog  com pu ti ng ,  bu t  no w  ag re e  with  the  co nc ept  of   fog  c om pu ti ng.  In   f og   c om pu ti ng ,  in fr ast r uc tures  a re  pro vid e d  as  re sou rces  f or   s er vices  at   the  ed ge   of   t he   netw ork.   T hey  are  cal le d  fog  nodes ,  w hich  a re  si m il ar  to  clo udle ts.  They  can  be  res ourc e - po or   de vices ,  su c h  as  set - top - bo xe s,  acce ss  po i nt s,  routers,  s witc hes,   base  sta ti on s,  a nd   e nd   dev ic es ,  or   res ource - rich  m ac hin es   su c h  as  Cl oudlet  and   IOx .  This  stu dy   rev ie w s  po wer   c onsu m ption   by  cl oud  and   fog  re s ources.   Ma them a ti call y,  it   has  bee n  pro ven   t hat  by   us in g  fog  res ources ,  power  c on s um ption   is  m ini m u m   in  diff e ren t   app li cat io ns .  A s  f og  com pu ti ng  is  a  relat ively   new  co nce pt  in  cl ou d  c om pu ti ng,  the   pres ence  of  secu re  san d - boxes  f or   the  i m ple m entat ion   of   fog  ap plica ti on s  bri ngs  ab ou t  ne w  chall e ng e s  in  te rm s   of   tr us t  and   pr i vacy.  Fog  ar e  a  ty pe   of  m ini - cl ou ds  in  the   net w ork  f or  inc reasin g  re sour ce  a va il abili ty ,  thu s  by   do i ng  so,  is ol at ion  and   sa ndboxi ng  m echan is m s   m us t  be  in  place  to  ensur e  bid irect io nal  tr us t  a m on g  coope rati ng   pa rtie s.  Stand a r dizat ion   m echan ism s  on  the  netw ork   shou l d  ta ke  pl ace  at   the  te rm inal  an d  no de  end  of  f og  networks .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  8 , N o.   6 ,  Dece m ber   201 8   :   4646   -   4653   4650   T her e   is  al so   a   la ck  of  ce ntra l  entit y  con tr olli ng   the  f og ;  he nce,  it   is  diff i cult  to  asse rt  if  a  giv e n  de vi ce  is   ind ee d host ing  a com po ne nt .   At  the  sam e  tim e,  there  ar e  m any  op en - end e d  iss ues  in  ed ge  c om pu ti ng  w her e   a pp li cat io n   dep l oym ent  strat egies,  e dg e   node  secu rity ,  an d  fail ur e   re cov e ry,  a re  s om e  of   t he  iss ue s  that  nee d  f ur t he r   researc h.   As  e dg e  is  in  cl ose   prox im ity  to  end - us ers ,  it   enab le s  reducti on   of   la te ncy.  It  al so   pro vid e s  rad i o  netw ork  ca pabi li t y,  includi ng  acce ss  to  net work  in form ati on  an d  inte gr at ion   with  op e ra tor  netw ork  se rv ic e s .   These  are  s ome   of   the  a dvant ages  of  usi ng  edg e  c om pu ti ng.  Table  1  pr e se nts  a  com par at ive  stud y  of   f og  a nd   edg e  cl oud  c om pu ti ng .  I n  th e  nex t  sect io n  a  diff e ren t  pe rsp ect ive  of  distrib uted  cl oud  c om pu ti ng,   us in g  el ast i c  execu ti on   m echan ism s  betwee n  de vi ces  and   a  cl oud,  is  discusse d.   F ur t her ,  a  c om par ison   on  cl on e   cl oud,   f og, a nd edge c om pu ti ng is  pr ese nted .       Table  1.   C om par iso n betwee n Fo g  a nd E dge  Com pu ti ng     Fo g  Co m p u tin g   Edg e Co m p u tin g   1.   Dep lo y ed  at  th e lo cal  p re m ises  of   m o b ile us ers.   Dep lo y ed  as a  tr ad itio n al data centre  with  exten d ed  capab ilities.   2.   Virtualized   d ev ice  with   b u ild - in   d ata  sto rage ,   co m p u tin g ,  an d  co m m u n icatio n  f acili ty .   Uses  an edg e serve r  si m il ar  to   a tr ad itio n al data centre s erver.   3.   Can  be adap ted  f rom   ex istin g  sy ste m   co m p o n en ts.    It  is co m p le tely  bu ilt as new s y ste m  o r  a  m in i clou d  data  centre.   4.   Energy  co n su m p t io n   o f   fog   is  less   th an   clo u d   serv ices, bu t ov erhead  is hig h  co m p a r ed  to clo u d .   Edg e  u ses   less   res o u rces  th an   th e  clo u d   an d   in itial  o v erhead   to   b u ild  is hig h  co m p ared to clo u d     5.   No  central e n tit y  c o n trollin g  the f o g   clo u d .    Edg e  serv er  u sin g   clo u d   tech n o lo g i es  an d   v irtualizatio n   u sed  to   co n trol ed g e co m p o n en ts.    6.   May  n o t  b e  co n trolled   b y   n etwo rk  o p erators,  u ses   an   ad - h o c dis tribu tio n .   Allo ws  th e  m o b ile   n etwo rk  o p erators   to   i m p rov e  ex istin g   serv ices  with  edg e.       3.   CLON E  C L O UD: ELA STI C  E X E C UTI ON ME CHA NISM I N  TH E CLO UD   The  a dvanta ge s  of  cl ou d  c ompu ti ng  a re  t he  serv ic es   offe re d  by  cl oud  pro vid e rs,   i.e .  S of tware - as - a - Ser v ic e  (S aa S),  Plat form - as - a - Ser vice  ( PaaS ),   a nd   I nfrastr uc ture - as - a - Ser vi ce  (I aaS ).   T o  address  t he  in he ren t   pro blem   of   res ource  co ns tr ai nt  in  m ob il e  dev ic es,  the  c oncept  of   off - loa ding  data  a nd   com pu ta ti on   to   cl ou d  serv ic e pro vide rs  is use d.  Ex a m ples,  suc h  a s  cr owd  sourci ng,  im age  proc essing, us e o f  G PS ,  a nd  I nter net  dat a   happe n  outsi de   the  dev ic e  us i ng   m ob il e  cl oud  c om pu ti ng.   Augm ented  Sm artphon e  a pp li cat ion s,  with  cl on e  cl oud,   a ddress  chall enges  in  ways  to  off - lo ad  exec utio n  t o  the  cl ou d  in f rastr uctur e .  Cl o ne  cl oud  te c hnol og y   was  i ntrod uce d  by  Ch un  [ 21 ]   for  off - l oa ding  e xec ution  f ro m   the   Sm artph one   to  a   com puta ti on al  infr a struct ur e  ho sti ng   i n  the  cl oud  of   Sm artpho ne  cl ones.   The  idea   was   pro po se d  on  th e  si m ple  con ce pt  that   al lows   Sm artp hones  t o  host  it s  ex pen sive  a nd  e xo ti c  a pp li c at ion s.  The   no velty   of   t he  a ppr oac h  is  that  r eplic as   are lo os el y sy nc hro nized  a nd  virtu al iz ed  on em ulate d  de vic es.   The  f ram ewo r k  is  a  cl oud - ba sed,   fine - grai ne d,   th rea d - le ve l,  app li cat io n  pa rtit ion er ,  w hic h  cl ones  the   entire  m ob il e  pla tfo rm   du rin g  runtim e  exe cution  int o  th e  cl ou d  Virtu al   Ma chine  and   r uns  the  m ob il e   app li cat io n  in side  the  Virt ua l  Ma chine,   without  pe rform ing   any  cha ng e  in  t he  ap plica ti on   co de .  This   appr oach  al so  rep li cat es  the   whole  Sm artph one   im age,  with  few  or  no  m od ifi cat io ns,  int o  powe rful  VM  rep li cas,   th us   t ran s f or m ing   a  sing le   m achine   com pu ta ti on  into  a   distrib uted  c om pu ta ti on   sem i - autom at i cal ly .  The  ai m   of   off - loa ding  is  al s o  to  m ini m iz e  the  com m un ic at ion   a nd  exec ution  cost  bet ween  the  m ob i le   dev ic e   and  it s  surr oga t es.  Fig ur e   3  s hows   a  re plica   of  a  cl one  cl ou d - base d  a rch it e ct ur e  with  a   th read  to  distrib ut e  the  process  ex ec ution.           Figure  3. Cl one cloud - base d archit ect ure   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g     IS S N:  20 88 - 8708       A Co mparis on  of Clo ud Exec ution Mec hani sms  F og, E dge , and  …   ( T.  Fr an ci s )   4651   3.1.   Rela ted Stu dy on Cl on e  Clouds   A  stu dy  by  Ch ang   [ 22 ]   pe rfo r m ed  a  cost  ana ly sis  by  us in g  diff e re nt  cl on e   cl oud  res ourc e  al locat io n  strat egies.  The   pap er  us es  c om pu te r - inte nsi ve  j ava  a pp li cat ion s  f or   el ast ic   execu ti on  m echan ism s   in  the   cl oud,   a nd   t he y  are  com par ed  for  rem ote  processi ng   sp ee d,   c os t,  a nd   e ne rg y  sa vings,  al ong - s ide  the  un m od ifie d  a ppli cat ion .   It  al so   pro ved  that   com par iso ns  of  rem ote  an d  local   e xecu ti on s   on  net books  a nd  la pto ps  wer e  r edu ce d  f ro m   5%  to  50 % ,  as  com par ed  to  f og   a nd   e dge  com pu ti ng   el ast ic   execu ti ons,  wh i c h  require d  re du c ed  am ou nts  of   cl oud  ser vices.  Infrast r ucture  dev e l op m ent  that  is  need e d  in  f og  an d  edge   com pu ti ng   is  no t  require d  in   cl on e  cl ou ds .  Ela sti c  execu ti on s  offe r  m or e  flexibili ty   to  dev el op e rs  a nd  end - us ers   to   ch oose   cl oud  ser vices   at   their   prefe r ence.   The   a dv a ntages   of u sin g  a  cl one clo ud  is  that  t hey  la te - bi nd  the d eci si on to of f - l oad exec ut ion s  to  t he  cl ou d  in fr a struct ur e , thus  giv i ng m or e  au t onom y to  e nd - us ers .   Ma ny  fr am ewo r ks   are  de vel op e d  f or   off - lo adin g  com pu ta ti on s  on  cl on e  cl ouds ,  s uch   a s  the  on e  by   Ba l  [2 3],  w hic h  pro vid es  a  s yst e m   to  of f - l oad   m ob il e  de vice  ap plica ti on s.  T he  ap plica ti on   ge ner at e s  cod e   from   the  or igi na l  app li cat ion   a s  a  re m ote  servi ce,  identic al   t o  the  local   one,   wh e re  the  rem ote  ver si ons  ar e  run  on   a  m ulti - core  com pu te r  in sta nce,  a nd   ta kes  f ull  ad vant age  of  pa rall el is m .  If   rem ot e  resou r ces  ar e  not   avail able  (s uc h  as  netw ork  c onnecti vity ),   t he n  the  a pp li cat ion   ca n  run  on   local   resou rces   entirel y.   The  cl on e   cl oud  us es  Vir tual  Ma chine  m igrati on   to   of f - loa d  par t  of   t heir  a pp li cat io n  w orkl oad   t o  a  resou rce - rich   serv e r   thr ough eit he r 3G o r Wi - Fi.     The  c os t  m od el   analy ses  the  cost  of  ex ecuti on   of  the  a pp l ic at ion   on  the  dev ic e  a nd  the   m igrati on  cost. V irtual   M igrati on  re port s  pro vid e  a n  e ne rg y  sa ving  f r om   60 %  to   90%   for  diff e ren t  t ypes  of  a pp li ca ti on s,  su c h  as  ches s,  gam es,  and   fac e  recog niti on   s yst e m s.  Ther e  are  al so   m any  oth e r  el ast ic   platfor m s  for  co de  off - load,   s uc h  as  a  syst e m   le vel  c lon e  an d  deleg at ed  su r r og at es   on   the  cl ou d.   In   al l  these  m e chan ism s,  the  m os t   i m po rtant r eq ui rem ent  is  the  avail abili ty   of  n et w ork  c onne ct ivit y.  The  m a in  idea o f  us i ng  a  cl one  cl oud  is  fast  execu ti on   an d  m ini m u m   cost  of  se ndin g  data  to  t he  cl ou d,  thus  si gn ific a ntly   reducin g  the  e xec ution  c os t  on   the  dev ic e.  T her e  are  m et ho ds   to  ac hiev e  this  thro ug h  analy sis  of   con st raints  re quire d  to  par ti ti on   the  app li cat io n  a nd   cl on e  it  in  t he c loud.   Be fore  off - l oa ding,  a  c os t - be nef it   a naly sis  s hould  be   done  to  e valuate  the   ben e fits  of   off - loading   an d  the  pote ntial   ga in,  by  e valuat ing   the   predict ed  co st  of  exe cution  with  use r - s pecific  re quirem ents.  The   cost   analy sis  is  det erm ine d  by  us i ng  a  prof il er   to  keep  trac k  of  dev ic es   ene r gy  use d,  netw ork  c har a ct eris ti cs,  an d  app li cat io n  cha racteri sti cs. Based on  the info rm ation  f r om   t he  pro file r,  the  ap plica ti on  d e ci des  wh et her  t o  off - load  the  a ppli cat ion .  S om e  app li cat ion s  do   a ll ow   an  opt i m i zer  to  decide  w hich  m et ho ds   a re  to  be  m igrated  s o  that  the  c os t  of  m igrati on   a nd  e xecu ti on  is   m ini m iz ed  [24].  Mo nito ry  cost  is  al so  one   of  the  a sp ect s   to  be   consi der e d  w hi le   m igrati ng   a pp li cat io ns   to  the  cl oud.  Cl one  cl ou d  ap proach e s  ha ve  va rio us   ways  o f   us in g  cl oud  res ource s  to  en han ce  t he   com pu ti ng   c apab il it ie s  of   m ob il e  dev ic es.  It  us es  m igrati on   a nd   re - i ntegr at i on   m et ho ds   t o  s plit   m od ules  of  app li cat io n  bet ween   cl oud  a nd  cl one.  T he re fore,  the   overa ll   per f or m ance  an d  cred i bili ty   of   t hese  au gm entat ion   ap proac he s  is  hig hly  de pe nd e nt  on  the  cl oud - base d  re so urce  cha ract erist ic s.   Perfo rm ance,  avail abili ty ,  el a sti ci ty ,  vu lnera bili ty   to  secur it y  attacks,  reli abili ty ,  cost,  and   distance  are   m ajo r   char act e risti cs  to  be   co ns ide re d  by  cl oud  ser vice  pr ov i der s  wh e n   a ugm ent ing[2 5].   Ela sti c  exec ution  str at egie s   us e  di ff e ren t  a ppr oach es  c ompare d  to  fog  a nd   e dge  com pu ti ng.   T he  ne xt   sect ion   su m m arizes  these  diff e re nt   cl oud  m et ho do log ie s.       4.   EVAL UA TI O N   O F  DIFFE RENT  CLO U D  E X E C UTI ON MO DELS   Fr om  the stu di es p rese nted , it i s s een th at  all  o f  these te c hnology pro vid e r s p r ovide d i ff e ren t t ypes  of  cl oud  se rv ic es .  T he  fi nal  be nef it s  a re  for   the  e nd - us er   to  us e  t hese   ser vices  acc ordi ng  to  eac h  us e r’ s   requirem ents.  Ed ge  c om pu ti ng  an d  fog  c om pu ti ng   are   se tup   t o  li m it   the  la te ncy  betw e en  cl ou d  data  centres   and   e nd   dev ic es.  All  data  centres  are  co nn ect ed  by  In te r net  connecti on s  betwee n  us er s  and   cl oud  se rv ic es ,   wh ic h  ar e  lo ng,  t hin ,   an d  s usc eptible   to   ne twork  fail ures.   In te rn et   acce s s  is  pro vid e d  by  ISPs  in   di f fer e nt  reg i on s .  Urba n  areas   ha ve  go od  acce ss   to  c el lular  to wer s ,   beca us e  of  th e  de ns it y  of  popula ti on  a nd  hen ce ,  In te r net  c onne ct ivit y  is  al so   avail able  in   th ese  areas .  Howev e r,  there   ar e  re du ce d  num ber s   of  t ow e rs  in  r ur a l   areas,  t her e for e  I ntern et   acce ss  an d  acce ss  t o  cl ou d  se rv ic e s  is  m ini m u m .  T hu s ,  it   can   be  a rgue d  that   good  acce ss  to  cel l ular  towe rs  gi ves  good  I nter net  connecti vity ,  wh ic h  in  tu rn   pr ov i des  good  acce ss  to   cl oud  pro vid er s.  Fro m   a  bu siness  pe rsp ect ive ,  the   m or e  data  an d  com pu ta ti on  ob ta ine d  is  of  adv a ntage,   as  data  i s  charge d  per  m i nu te   t o  c onsum ers.   He nce ,  l i m i te d  an d  a de qu at e   us e   of  t he   I nter net  is  be nef ic ia l  to   al l.  Cl on e  cl oud - base d,   distrib uted  e xe cution  strat e gies  prov i de  eff ect ive  util iz at ion   of  cl ou d  r eso urces  from   the  consum er’ s  pe rsp ect ive .  Re m ote  areas  are  furthe r  ben e fite d  by  fog  a nd  ed ge  c om pu ti ng  due  t o  lim i te d  connecti vity  issues.   Th us ,  netw ork   pro xim it y  of f ers  a  nu m ber   of   a dvanta ges  in  te rm s  of   re du ce d  num ber   of  ho ps ,  fast   respo nd i ng   cl oud  ser vices,  et c.,  in  th e  cl oud [26] .  I n  urban   areas,  netw ork   pro xim it y  is  go od  because   of   good   connecti vity ,  wh il e  the  co unte r  is  true  in   ru r al   areas.  Un li ke  t he  fr e e  su r rogate  re so urces ,  util iz ing   cl ou d  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  8 , N o.   6 ,  Dece m ber   201 8   :   4646   -   4653   4652   infr a struct ur e   le vies  fi nan ci a l  charges   to  t he  e nd - us ers .  Mob il e  us ers   pay  f or  c on s um ed   inf rastr uc ture   resou rces  acc ordi ng   t o  the  S LAs  ne go ti at ed  wit h  cl oud  vend or s .  I n  ce rtai n  sce nar i os,  us e rs  pr e fer  local  execu ti on  or  a pp li cat io n  te r m inati on   beca us e  of   t he  m on et ary  co st  of  cl oud  in fr ast ruct ur es.   H owev er,  us e r   paym ent  is  of   adv a ntage  t o  cl o ud  ve nd or s  s o  that  they   can  m ai ntain  their  serv ic es  a nd   de li ver   reli able,  r obus t,   and  sec ur e   ser vices  to   the   m ob il e  us e rs [27] .  Th us ,  it   ca n  be   co nclu de d  tha t  in  ci ti es  an d  i ndus tria l  hubs,   cl one   cl oud - base d  di stribu te d  cl oud  execu ti on  is  be nef ic ia l,  w hil e  s m al l  town s  and   vill ages  shou l d  ta ke  a dv a ntag e s   of   e dg e  a nd  f og  com pu ti ng.  Table  2  pro vide s  the  com parat ive  stud y  of  al l  of   the  di ff e ren t  cl ou d  exe cution  m echan ism s.       Table  2.   C om par iso n betwee n Fo g, E dg e , a nd Cl one Cl ou d M od el s       5.   CONCL US I O N   This  pap e r  pro vid es  a n  over vi ew  of  the   rec ent  de velo pm e nts  in  t he  area   of  cl oud  com pu ti ng  a nd   m ob il e  cl ou d  com pu ti ng.  The  pa per  f oc us es  on  th e   rece nt  co nce pts  of   f og,  e dg e ,  a nd  cl on e - base d  com pu ta ti on al   off - l oad i ng  ser vices.  Fog  c om pu ti ng   an d  e dg e   com pu ti n g  are  t he  la te st  in  the   de velo pm ent  of   cl oud  ser vices,   by  br in gi ng   t he  cl oud  se rv i ces  cl os er  to  t he  en d - us e r  th us ,  re duci ng  ti m e  of   exec ution   on  cl oud  ser ver s .   These  te ch nolo gies  are  c om par ed  with   existi ng   te chnolo gies  of   cl on e  cl oud - base d  com pu ta ti on al   of f - l oad i ng   m e chan ism s.  Cl on e  cl ouds   are  cat egorized  int o  dif fer e nt  ty pes  of   au gm entat ion  strat egies,  th us  lim it ing   the  use   of   cl oud  res ources .  Alto geth er,  these  fi ndin gs   in dicat e  ther e  are  advanta ge s  in   us in g  cl one  cl oud,   fog,   a nd   edg e  c om pu ti ng - base d  ap pro aches.  It  is  eviden t  f ro m   the  stud y  that  are as  of  util iz at ion   of   c loud  res ources   hav e  a n  im pact  on   se rv ic es  offer e d.   T he  r ecent  ap proac hes  of  f og  an d  edge   com pu ti ng   ar e   su it able  for  use rs  with  li m i t ed  co nnect ivit y  issues,  an d  c lon e  cl ou ds   ar e  su it able  f or   op ti m al  us e  of clo ud se rv ic es.       ACKN OWLE DGE MENTS   I  w ould  li ke  to   than k  al l t he  unkn own re viewer s  for t he  c om m ents an d  s ugge sti on s .       REFERE NCE S   [1]   “ A  Revi ew  on  Eff icient   Virtu al  Mac hine   Li v e  Migrat ion :   Cha l le nges  ,   req uir e m ent s  and  te chnol og y   of  VM   . . .   A   Revi ew  on  Eff i c ie nt  Virtu al   Mac hine   Li v e  Migra ti on :  Challeng es  ,   req uire m ent s  a nd  te chnol og y   o f  VM   m igra ti on   in  c loud,”  Ij - C lo ser ,   no.   Ma y ,   20 16.   [2]   N.  Ferna ndo,   S.  W .   Loke ,   and  W .   Rahay u,   “ Mobi le   cl oud  computi ng:  A  survey , ”  F utur.  Gene r.  Comput.   Syst. ,   vol .   29,   no .   1 ,   pp .   84 – 106,   2013 .   [3]   Y.  Bee har r y ,   T.   P.  Fow dur,   V.  Hurbungs ,   V.  B assoo,  and  V.  Ramnara in - See toh ul,   “ Anal y sing  t ran sportation  da ta  with  open   sourc e  big   da ta   anal y t ic   tool s,”   Indone s.  J .   E lectr.   Eng. Inf orm ati cs ,   vol .   5 ,   no .   2 ,   pp .   17 4 – 184,   2017 .   [4]   P.  Garc i a  Lopez   et  al. ,   “ Edg e - centri c   Com puti ng , ”  ACM  SIGCO MM  Comput.   C omm un.   Rev. ,   v ol.   45 ,   no .   5 ,   pp .   37 – 42,   2015 .   [5]   Y.  Yu,  “ Mobil e E dge  Com puti ng   Towa rds 5G :   Vision  ,   Re ce nt   Progress   ,   and  Ope n  Challenge s , ”  p p.   89 – 99 .   [6]   Y.  Zha ng,   H .   Liu,  L.   Ji ao,   and  X.  Fu,  “ To  offloa d   or  not  to  offloa d :  An  eff icient   co de  par t it ion  al go rit hm   for  m obil e   cl oud  computing , ”  2012   1st I EEE   Int. Conf.  Clou d   Net work ing, CLO UD NET 2012  -   Proc. ,   pp .   80 – 8 6,   2012 .   [7]   X.  Masip - Bruin,  E.   Marín - Tord e ra,   G.  T asha kor,  A.  Jukan,   and  G.  J.  Ren,   “ Fogg y   c louds  and  cloud y   fogs:  A  re al   nee d  for  coor din at ed  m ana g ement  of  fog - to - cl oud   computing  s y stems , ”  IEE E  Wir el .   Comm un. ,   vo l.   23,   no.   5 ,   pp .   120 – 128,   2016 .   [8]   F.  Ai - doghm ant ,   Z.  Cha cz ko ,   A.   R.   Aj a y an ,   and   R.   Kl empous ,   “ A  Revi ew  on   Fog  Com puti ng  Te chno log y , ”   p p.   1525 – 1530,   201 6.     Edge   Com puti ng   Fog Com puti ng    Clone   Clo ud    1.   Close  to   end - use r.   Close  to   end - use r.     Us es  distri buted  m ec hani sm   to  obta in  Cloud  Servi ce s.     2.   La t ency   ben efit  for  users  awa y   from   da ta  ce ntr es.   La t ency   ben efit   for  users  awa y   from   dat a   ce n tres .   La t ency   b enefit   th rough   ada p ti ve   exe cu ti on  sch emes i n  the c loud .   3.   Has  own  sec urity   and  loa d   bal an ci ng.   Li m it ed  se cur ity,  distri but ed  lo a d  bal an ci ng.   Distribut ed   loa d   bal an ci ng  and ex ec ut ion.   4.   Form s  a  thre e - lay er  serv ice  m odel .   Form s   a  thre e   lay er  servi ce  m odel   Form s a   two - layer  servi ce model .   5.   No c ost a n aly sis  to  tr ansfe r   No c ost a n aly sis  to  tr ansfe r   Overhe ad  cost  a nd  ana l y s is  ta ke n  at   the  ti m e  of  o ffloa d .   6.   Resourc e  al lo cation  don e  b y   edge   nod e.    Resourc e  a ll oc ation  done  b y   fog   node.   Low  cost  for  surrogat e  r esourc es  uti lization.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g     IS S N:  20 88 - 8708       A Co mparis on  of Clo ud Exec ution Mec hani sms  F og, E dge , and  …   ( T.  Fr an ci s )   4653   [9]   B.   Varghe se,   N.   W ang,   S.  Barbhuiy a,   P.  Kilpat ric k,   and  D.  S.  Nikolopoul os,  “ Chal le ng es  and  O pportuni ti es  in  Edge   Com puti ng , ”  pp .   20 – 26 ,   20 16.   [10]   M.  R y den ,   K.   Oh,  A.   Chandr a, and J.   W ei ss m an,   “ Nebula  :  Distri bute d  Edge Cl ou d  for  Da ta   Inte ns ive   Com puti ng . ”   [11]   H.  Chang,   A.  Ha ri,   S.  Mukherjee,  and  T.   V.  La ksh m an,   “ Bringi ng  the   cl oud  to  th e  e dge, ”   in  2014  I E EE   Confe ren ce  on  Computer  Co mm unic ati ons W orkshops   ( INFO COM WKSHPS) ,   2014 ,   pp .   346 – 351.   [12]   M.  Sat y ana ra y a n an,   “ The   Emerg enc e  of  Edge   Co m puti ng, ”  Computer  ( Long.  Be ach.   Cali f) . ,   vol .   50,   no.   1,   pp.   30 – 39,   Jan .   2017 .   [13]   H.  Li,  G.  Shou,   Y.  Hu,  and  Z.  Guo,  “ Mobile   edg e  computing:  Progress   and  chall enge s,”   Proc .   -   2 016  4th  IE EE   In t.  Conf.   Mob .   C lou d  Comput.   S erv .   Eng.   Mob ileClo ud  2016 ,   pp.   83 – 84,   2016 .   [14]   C.   Li u  et   al . ,   “ A  New  Dee p  L ea rning - b ase d  Food  Rec ognit io n  Sy st em  for  D ie t ar y   As sess m ent   on   An  Edge  Com puti ng  Serv ic e   Infra stru ct ur e, ”   vol .   1374 ,   no .   c ,   pp .   1 – 13 ,   20 17.   [15]   T.   Taleb ,   S.  Du tt a ,   A.  Ks ent ini ,   M.  Iqba l,   and  H.  Flinc k,   “ Mobile   Edge   Com puti ng  Potent i al   i n  Making  Cit ie s   Sm art er, ”   IEEE C omm un.   Mag. ,   vol.   55 ,   no .   3 ,   pp .   38 – 43 ,   Mar .   20 17 .   [16]   K.  Haba k,   M.  Am m ar,   K.  A.  Ha rra s,  and  E.   Z eg ura ,   “ Fem toCl ouds :  Le ver ag ing  Mobile   Devices  to  Provide  Cloud  Servic e   at t h e Ed ge. ”   [17]   P.  P,  D.  K.  G.,   Y.  P,  M.  Venka ta   Gane sh,  and  V.  B,   “ Fog  Com p uti ng:  Iss ues,   Chal l enge s  and  Future  Dire c ti ons, ”   Int.   J. Ele c tr.  Co mput.   Eng . ,   vol .   7,   no .   6 ,   p .   3669 ,   2017.   [18]   T.   Z.   Bru ce   Mc Mill in,   “ Fog  Com puti ng  for  S ma rt  Li v ing, ”  Co mputer  (Long.  Be ach.   Cal if ) . ,   no.   Februa r y ,   p.   20 17,   2017.   [19]   S.  Yi,   C.   L i,   and   Q.  Li ,   “ A  Survey   of  Fog  Com puti ng :  Conc ept s  ,   Applic a ti ons  and   Iss ues, ”  in  Mobidat a ,   2015 ,   pp .   37 – 42.   [20]   M.  Sat y an aray a nan,   P.   Bahl,  R.   Các er es,   and  N.  Davie s,  “ The  c a se  for  VM - base d  cl oudl et s  in   m obil e  computing,”   IEE E   Pe r vasiv e   Compu t. ,   vo l. 8,  no.   4 ,   pp .   14 – 23 ,   2009.   [21]   B. - G.  Chun,   S.  I hm ,   P.  Mania t is,   M.  Naik,  and  A .   Patti,  “ Clone C l oud, ”  in   Procee dings  of  the  sixth  conf ere n ce   on   Computer  syste ms   -   EuroSys  ’1 1 ,   2011 ,   p .   301 .   [22]   Y.  Chang,   S.  Hu ng,   N.  J.  C.   W a ng,   and  B.   Li n,   “ CS R :   a  Cloud - assisted  Speec h  Rec ognition  Ser vic e  for  Persona l  Mobile   Dev ice, ”   in  2011   Int ernat ional   Conf ere nc e  on  Parallel Proce ss ing ,   2011 ,   pp.   305 – 314 .   [23]   R.   Kem p,   N.  Pal m er,   T.   Ki el m an n,   and  H.  Ba l,   “ Cuckoo :   a  Com puta ti on  Offlo ad ing  Fram ework  for  Sm art ph ones, ”  in  Se cond  In te rn ati onal ICST   Co nfe renc e, Mob iC ASE   2010 .   [24]   M.  Shiraz,  S.  Abolfa zli,   Z.   S ana e i,   and  A.  Gani,   “ A  stud y   on  virt ua l  m ac hine   d epl o y m e nt  for  applic at i on  outsourci ng  in  m obil e   cl oud   com puti ng, ”  J. Supe r comput. ,   vol .   63 ,   no.   3,   pp.   946 – 9 64,   2013 .   [25]   J.  Li u ,   E .   Ahm ed,   M.  Shir az ,   A.  Gani,   R .   Bu yy a ,   and  A.  Qur eshi,  “ Journal  of  Net work  and  Com pute r  Appli cation s  Applic a ti on  par t it ioni ng  al gor it h m s  in  m obil e  cloud  computing :  Ta xonom y   ,   r e vie w  and  fu ture  dire c ti ons, ”  J .   Net w.   Comput.   Appl . ,   vo l.   48,   p p.   99 – 117 ,   2015 .   [26]   H.  J.  La   and  S.  D.  Kim ,   “A  ta xonom y   of  offloa d ing  in  m obil e  cloud  computing, ”   Proc.   -   IEE E  7t h  Int.   Conf.   Serv .   Comput.   App l. S OCA  2014 ,   pp.   1 47 – 153,   2014 .   [27]   S.  Abolfa z li,  Z .   Sanaei,   E.  Ahm ed,   A.  Gan i,   and  R.   Bu yy a,  “ Cloud - Ba sed  Augm ent at ion   for   Mobile   D evi c e s:  Motiva ti on ,   Ta x onom ie s,  and   Open  Cha ll eng es, ”   pp.   1 – 32 ,   2013 .                         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.