Експериментальний аналіз затримок та продуктивності протоколів передачі даних у CLOUD–EDGE системах

Abstract

Досліджено характеристики затримок і стабільності протоколів передавання даних у сценарії «cloud → edge» для потреб онлайн-лабораторій та віддалених експериментальних установок. Порівняно gRPC (unary), gRPC bidirectional streaming, HTTP, MQTT, NATS і CoAP за круговою затримкою (RTT), перцентилями p50/p95/p99, втратами повідомлень та використанням процесора на граничному вузлі. Експерименти виконано на Raspberry Pi Zero 2 W (DietPi) у Wi‑Fi мережі 2,4 ГГц із клієнтом на ПК. Отримані статистичні профілі протоколів використано як вхідні параметри для адаптивного вибору протоколу в протокольному шарі системи.

This work evaluates latency and reliability of data transmission protocols in a cloud-to-edge setting relevant to online laboratories. We benchmark gRPC (unary), gRPC bidirectional streaming, HTTP, MQTT, NATS, and CoAP using round-trip time (RTT) with p50/p95/p99 percentiles, message loss, and edge CPU utilization. The edge endpoint is a Raspberry Pi Zero 2 W (DietPi) connected via 2.4 GHz Wi‑Fi; the benchmark client runs on a PC. The resulting statistical profiles are then used as inputs for an adaptive protocol-selection mechanism.