[論文レビュー] A Survey and Comparative Study on Multi-Cloud Architectures: Emerging Issues And Challenges For Cloud Federation

Deepika Saxena, Rishabh Gupta+1 more|arXiv (Cornell University)|Aug 29, 2021

Cloud Computing and Resource Management参考文献 43被引用数 20

ひとこと要約

本論文は、相互運用性、セキュリティ、管理の課題を評価しながら、マルチクラウドアーキテクチャの包括的かつ比較的分析を提示している。SuperCloudモデルが、現時点で最も包括的なソリューションを提供するとされ、統合的で自己管理・自己保護可能なマルチクラウドオーケストレーションを実現するが、完全実装はまだなく、開発段階にとどまっている。

ABSTRACT

Multi-cloud concept has broaden the world of cloud computing and has become a buzzword today. The word Multi-cloud envisions utilization of services from multiple heterogeneous cloud providers via a single architecture at customer premises. Though cloud computing has many issues and offers open research challenges, still the academics and industrial research has paved a pathway for multi-cloud environment. The concept of multi-cloud is in maturing phase, and many research projects are in progress to provide a multi-cloud architecture which is successfully enabled in all the respects like easy configuration, security, management etc. In this paper, concepts, challenges, requirement and future directions for multi-cloud environment are discussed. A survey of existing approaches and solutions provided by different multi-cloud architectures is entailed along with analysis of the pros and cons of different architectures while comparing the same.

研究の動機と目的

• マルチクラウドアーキテクチャの進化する環境を分析し、相互運用性、セキュリティ、管理における主な課題を特定すること。
• 既存のマルチクラウドフレームワークの、ベンダーロックインの回避、異種APIの対応、多様なSLAへの対応能力を評価すること。
• Spinnaker、Cloud Foundry、SuperCloudを含む代表的なマルチクラウドソリューションの利点と欠点を比較すること。
• シームレスで安全かつ管理可能なマルチクラウド運用を可能にする、最も実現可能性の高いクラウド連携アーキテクチャモデルを特定すること。
• 完全に相互運用可能で安全かつスケーラブルなマルチクラウドエコシステムを実現するための今後の研究方向性を提示すること。

提案手法

• 既存のマルチクラウドアーキテクチャおよびクラウド連携フレームワークの体系的サーベイを実施すること。
• 各アーキテクチャの技術的・運用的特性（ブローカー、API、オーケストレーションレイヤーの使用など）を分析すること。
• 相互運用性（垂直的および水平的）、セキュリティ、管理、導入の容易さの観点からアーキテクチャを評価すること。
• Spinnaker（デプロイメントパイプライン用）、Cloud Foundry（アプリケーションポータビリティ用）、SuperCloud（統合的で自己保護可能なクラウド管理用）などのフレームワークを比較すること。
• クラウドブローカーやクラウドエクスチェンジが、動的サービス契約およびフェデレーテッド環境における信頼を実現する役割を評価すること。
• 統合的かつ将来に備えたモデルとしてのSuperCloudを、マルチクラウド管理における包括的かつ包括的なアプローチに基づき特定する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 異種マルチクラウド環境間での相互運用性を実現するにあたり、主な課題は何であるか？
• RQ2 既存のマルチクラウドアーキテクチャは、複数のクラウドプロバイダー間でのセキュリティ、信頼、管理の取り扱い方において、どのように異なるか？
• RQ3 現在のフレームワークは、ベンダーロックインをどの程度解消できており、パブリッククラウドとプライベートクラウド間での動的ワークロード配置をどの程度サポートしているか？
• RQ4 統合的で安全かつ自己管理可能なクラウド連携を実現するための、最も包括的なマルチクラウドアーキテクチャモデルはどれか？
• RQ5 既存のマルチクラウドソリューションの主な制限は何であり、完全なクラウド連携を達成するためにはどのような今後の研究方向性が求められるか？

主な発見

• SuperCloudモデルは、自己管理、自己保護、複数のクラウドプロバイダーに対する統合的制御を提供する、最も包括的なマルチクラウドアーキテクチャとして特定された。
• 相互運用性が最大の課題であり、クラウドプロバイダー間でのAPI、ストレージモデル、ネットワーキング、仮想化の違いに起因する。
• Spinnaker や Cloud Foundry などの大多数の既存フレームワークは、デプロイメントおよびオーケストレーションに焦点を当てており、ネイティブなセキュリティおよび信頼管理機能を欠いている。
• クラウドブローカーやクラウドエクスチェンジは信頼性と動的契約交渉を向上させるが、セキュリティや管理の複雑さを完全に解消するものではない。
• 顕著な研究が進んでも、完全に実装され、本番環境で利用可能なマルチクラウドシステムはまだ存在せず、SuperCloudが最も有望ではあるが、開発中である。
• 本論文は、多くのモデルが相互運用性には対応しているものの、セキュリティ、信頼、管理を包括的に処理できるものは稀であり、重要な研究ギャップが存在すると結論づける。