[論文レビュー] A Systematic Mapping Study on Cloud Computing

José Fernando S. Carvalho, Paulo Anselmo da Mota Silveira Neto+3 more|arXiv (Cornell University)|Aug 20, 2013

Cloud Computing and Resource Management参考文献 72被引用数 3

ひとこと要約

本系統的マッピング研究では、8つの主要な研究問いをカバーする341件の一次研究を分析することで、クラウドコンピューティング分野における最先端の研究を統合的に検討した。経済、SLA、セキュリティ、データストレージ、エラスティシティに関する主な課題を特定するとともに、出版動向をマッピングし、e政府や医療分野のような未開拓の分野を浮き彫りにした。本研究は、分野における研究ギャップとトレンドを包括的に明らかにした。

ABSTRACT

Cloud Computing emerges from the global economic crisis as an option to use computing resources from a more rational point of view. In other words, a cheaper way to have IT resources. However, issues as security and privacy, SLA (Service Layer Agreement), resource sharing, and billing has left open questions about the real gains of that model. This study aims to investigate state-of-the-art in Cloud Computing, identify gaps, challenges, synthesize available evidences both its use and development, and provides relevant information, clarifying open questions and common discussed issues about that model through literature. The good practices of systematic map- ping study methodology were adopted in order to reach those objectives. Al- though Cloud Computing is based on a business model with over 50 years of existence, evidences found in this study indicate that Cloud Computing still presents limitations that prevent the full use of the proposal on-demand.

研究の動機と目的

• クラウドコンピューティング分野における最先端の状況を調査し、研究ギャップや課題を特定すること。
• クラウドコンピューティングの利用、開発、限界に関する可用可能な証拠を統合すること。
• 文献の系統的レビューを通じて、セキュリティ、プライバシー、SLA、経済的利点といった未解決の課題を明確にすること。
• クラウドコンピューティング分野における研究動向と出版源をマッピングし、今後の研究を支援すること。
• 未開拓の応用分野を特定することで、実務家および研究者に実行可能なイン사이트を提供すること。

提案手法

• 系統的レビュー（SR）およびマッピング研究（MS）フレームワークのベストプラクティスを統合した、適用型の系統的マッピング研究（MS）手法を採用した。
• 経済、SLA、社会的要因、アーキテクチャ、エラスティシティ、ストレージ、監視、セキュリティに関する課題をカバーする8つの研究問い（RQ）を定義した。
• 熟練した専門家や研究者による検証を経たキーワードを精査し、複段階の検索戦略を実施した。
• 事前に定義された含む・含まない基準に従い、一次研究を選定し、研究問いごとにデータ抽出および分類を行った。
• 研究を学術雑誌、会議、アプリケーション分野にマッピングすることで、出版動向および研究の焦点分野を特定した。
• 透明性と再現可能性を確保するため、公開リポジトリ（例：Google Driveのリンク）を活用して、すべての出典および参考文献のリストを共有した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 クラウドコンピューティングの導入にあたって、提供者および利用者にとって経済的要因に関連する課題は何か？
• RQ2 サービスレベル契約（SLA）およびサービス品質（QoS）に関する問題と解決策は何か？
• RQ3 クラウドコンピューティングの社会的・法的影響、特に政府機関の利用とデータプライバシーへの影響は何か？
• RQ4 SaaSおよびクラウドインfra構築のためのソフトウェアアーキテクチャ設計における主な課題は何か？
• RQ5 クラウド環境におけるエラスティシティ特性に関連する技術的アプローチと課題は何か？

主な発見

• 経済的課題に関する最も引用の多い研究には、Kondo、Kertesz、Luoの研究が含まれており、コスト・ベネフィットのトレードオフや価格モデルが強調されている。
• SLA関連の研究は、QoS保証に注目した研究が支配的であり、Kertesz、Luo、Naeによる契約ベースのサービス管理に関する貢献が重要である。
• セキュリティは依然として最優先課題であり、RQ8では341件の研究が引用されており、Karger、Sandhu、Zhouによるアクセス制御および信頼モデルに関する画期的な研究が含まれる。
• クラウドコンピューティング研究において上位10の会議には、CloudCom、CLOUD、SoCCが含まれており、CloudComが11件の選定研究で最多を記録した。
• 上位10の学術雑誌には、IEEE Security & Privacy（8件）、The Journal of Supercomputing（5件）、Communications of the ACM（4件）が含まれる。
• 医療、e政府、eラーニング、繊維産業など、従来の応用分野とは異なる分野が登場しており、未開拓の研究機会が示唆されている。