[論文レビュー] A Manifesto for Future Generation Cloud Computing: Research Directions for the Next Decade

Rajkumar Buyya, Satish Narayana Srirama+23 more|arXiv (Cornell University)|Nov 24, 2017

Cloud Computing and Resource Management参考文献 163被引用数 69

ひとこと要約

本論は、今後の10年間でFuture Generation Cloud Computingを実現するためのオープンな課題、浮上するトレンド、将来の研究方向を概説し、スケーラビリティ、信頼性、持続可能性、ヘテロジニティ、インクラウド相互運用性、セキュリティに取り組む。

ABSTRACT

The Cloud computing paradigm has revolutionised the computer science horizon during the past decade and has enabled the emergence of computing as the fifth utility. It has captured significant attention of academia, industries, and government bodies. Now, it has emerged as the backbone of modern economy by offering subscription-based services anytime, anywhere following a pay-as-you-go model. This has instigated (1) shorter establishment times for start-ups, (2) creation of scalable global enterprise applications, (3) better cost-to-value associativity for scientific and high performance computing applications, and (4) different invocation/execution models for pervasive and ubiquitous applications. The recent technological developments and paradigms such as serverless computing, software-defined networking, Internet of Things, and processing at network edge are creating new opportunities for Cloud computing. However, they are also posing several new challenges and creating the need for new approaches and research strategies, as well as the re-evaluation of the models that were developed to address issues such as scalability, elasticity, reliability, security, sustainability, and application models. The proposed manifesto addresses them by identifying the major open challenges in Cloud computing, emerging trends, and impact areas. It then offers research directions for the next decade, thus helping in the realisation of Future Generation Cloud Computing.

研究の動機と目的

• クラウドコンピューティングにおける主要な未解決課題を特定し、最先端の解決策とその制約を評価する。
• エッジ/フォグ、InterCloud などの新たなトレンドを探求し、それらが研究の方向性に与える影響を検討する。
• クラウドコンピューティングの今後10年間を指針する、包括的な将来の研究方向の提案。
• 地理的に分散したデータセンターにおける持続可能性、セキュリティ、および相互運用性の機会を強調する。

提案手法

• クラウドコンピューティング領域（スケーラビリティ、弾性、信頼性、持続可能性、ヘテロジニティ、InterCloud、IoT/edge）の最先端の課題と制約を統合する。
• 新たなトレンドと影響領域を分析する（edge/fog computing、serverless、仮想化、多様なリソース）。
• 特定されたトレンドと課題に沿った、構造化された今後の研究方向を提案する。
• 将来世代の Clouds を実現するための新規ハードウェア、プログラミングモデル、およびデータ管理の役割について論じる。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 現在のクラウドコンピューティングにおける主要な未解決課題は何か、今後の10年間の研究を形成するものは何か？
• RQ2 edge/fogコンピューティング、サーバーレスアーキテクチャ、InterCloud などの新興トレンドは、研究の方向性とインフラ設計にどのような影響を及ぼすか？
• RQ3 将来のCloudエコシステムにおけるスケーラビリティ、信頼性、持続可能性、ヘテロジニティ、セキュリティに対処するために、どのような研究方向が必要か？

主な発見

• クラウドコンピューティングは、スケーラビリティ、弾性、信頼性、エネルギー持続可能性、ヘテロジニティ、InterCloud相互運用性、セキュリティなどの継続的な課題に直面している。
• edge/fog computing や serverless アーキテクチャのような新たなパラダイムは新しい機会を生み出す一方、リソース管理、プログラミングモデル、データガバナンスの再考を必要とする。
• VM、ベンダー、ハードウェアレベルでのヘテロジニティは、ハードウェア非依存のソフトウェア抽象化とミドルウェアベースの加速を必要とする。
• InterCloud および連合/ハイブリッドクラウドモデルは利点をもたらすが、真の相互運用性のためには標準化されたインターフェースとポータブルなデータフォーマットが必要。
• 持続可能性の懸念は、 autonomic（自動操縦/自己管理）、エネルギー対応型の管理、および QoS とエネルギー使用の最適化を機械学習で実現することを求める。