[論文レビュー] A Blueprint for Building Serverless Applications on the Net

Asad I. Khan, R.S. Spindler|ArXiv.org|Jul 5, 2001

Network Security and Intrusion Detection参考文献 9被引用数 4

ひとこと要約

この論文は、中央集権的なバックエンドサーバーを必要とせず、参加ノードにサービスコンポonentを分散させることで、中央集権的バックエンドサーバーを排除するピアツーピア（P2P）アプリケーションアーキテクチャを提案する。アプリケーション間連携のための分割統治戦略を用いることで、ユーザー数の増加に対しても高いスケーラビリティ、レジリエンス、実用性を達成し、分散システムにおけるサービスディスcovery、コンポーネント設計、通信パターンについて形式的分析を実施する。

ABSTRACT

A peer-to-peer application architecture is proposed that has the potential to eliminate the back-end servers for hosting services on the Internet. The proposed application architecture has been modeled as a distributed system for delivering an Internet service. The service thus created, though chaotic and fraught with uncertainties, would be highly scalable and capable of achieving unprecedented levels of robustness and viability with the increase in the number of the users. The core issues relating to the architecture, such as service discovery, distributed application architecture components, and inter-application communications, have been analysed. It is shown that the communications for the coordination of various functions, among the cooperating instances of the application, may be optimised using a divide-and-conquer strategy. Finally, the areas where future work needs to be directed have been identified.

研究の動機と目的

• 中央集権的なバックエンドサーバーに依存しないスケーラブルなサーバーレスアプリケーションアーキテクチャを設計すること。
• サービスディスcoveryやアプリケーション間通信を含む、分散システムにおけるコアチャレンジを分析すること。
• 分散連携を分割統治アプローチを用いて最適化できるかを実証すること。
• 信頼性の高い大規模展開に適した、主要なアーキテクチャコンポーネントと通信パターンを特定すること。
• 将来の分散型ピアツーピアインターネットサービス分野における研究の基盤を築くこと。

提案手法

• 中央サーバーを必要としないインターネットサービスをホスティングするP2Pベースの分散システムモデルを提案する。
• アプリケーションを動的ネットワーク上に分散配置された協調的で自己組織的インスタンスの集合としてモデル化する。
• 分散アプリケーションインスタンス間の連携メッセージを最適化するために分割統治戦略を適用する。
• 分散環境における動的場所特定とサービス実行を可能にするため、サービスディスcoveryメカニズムを分析する。
• 故障耐性とスケーラビリティに重点を置いた、分散アプリケーションアーキテクチャのモジュラーなコンポーネントを定義する。
• 通信オーバーヘッドとユーザー負荷増加下でのシステムの実用性を評価するために形式的モデリングを用いる。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 インターネットサービスは、どのようにして中央集権的なバックエンドサーバーなしに設計できるか？
• RQ2 スケーラブルでレジリエントなピアツーピアアプリケーション展開を可能にするアーキテクチャパターンは何か？
• RQ3 動的で分散型ネットワークにおいて、アプリケーション間連携をどのように最適化できるか？
• RQ4 完全に分散型システムにおいて、効果的なサービスディスcoveryを支援するメカニズムは何か？
• RQ5 実用的で大規模なサーバーレスアプリケーションを構築する際の主な課題とトレードオフは何か？

主な発見

• 提案されたP2Pアーキテクチャは、中央集権的サーバーに依存せず、高いスケーラビリティとレジリエンスを持つインターネットサービスを実現可能である。
• 分割統治戦略により、アプリケーション間通信における連携オーバーヘッドが顕著に低減される。
• 分散インデックスと照会メカニズムを用いることで、動的で分散型環境におけるサービスディスcoveryが実現可能である。
• ユーザー数の増加に対しても、システムは実用性とパフォーマンスを維持し、本質的なレジリエンスを示す。
• モジュラーでコンポーネント指向の設計をサポートするため、保守性と故障耐性が向上する。
• 今後の開発に向けた重要な研究分野として、セキュアな通信と動的負荷分散が本モデルで同定された。