[論文レビュー] An Aspect-Oriented Approach for SaaS Application Customization

Ashraf A. Shahin, Areeg Samir+1 more|arXiv (Cornell University)|Sep 5, 2014

Advanced Software Engineering Methodologies参考文献 19被引用数 6

ひとこと要約

本稿では、直交的変動性モデル（OVM）とメタグラフに基づく検証を用いたアスペクト指向アプローチを提案し、マルチテナントSaaSアプリケーションにおけるカスタマイズの簡素化を図る。クロスカuttingな関心事の分離とランタイムでの適応可能性を実現することで、多数のテナントと相互に依存するカスタマイズを伴う大規模なSaaSデプロイメントにおいて、カスタマイズの理解可能性を向上させ、複雑さを低減する。

ABSTRACT

Multi-tenancy is one of the most important concepts for any Software as a Service (SaaS) application. Multi-tenant SaaS application serves a large number of tenants with one single application instance. Complex SaaS application that serves significant number of tenants could have a huge number of customizations with complicated relationships, which increases the customization complexity and reduces the customization understandability. Modeling such customizations, validating each tenant's customization, and adapting SaaS applications on the fly based on each tenant's requirements become very complex tasks. To mitigate these challenges, we propose an aspect-oriented approach that makes use of the Orthogonal Variability Model (OVM) and Metagraphs. The OVM is used to provide the tenants with simple and understandable customization model. A Metagraph-based algorithm has been developed to validate tenants' customizations. On the other hand, the aspect-oriented approach offers a high level of runtime adaptability.

研究の動機と目的

• 大規模なマルチテナントSaaSアプリケーションにおけるカスタマイズの複雑さの増大と理解可能性の低下に対処すること。
• 変動性を伴いながらも密結合を避けることのできる、テナントがシンプルかつ直感的に利用可能なカスタマイズモデルを提供すること。
• SaaS環境におけるアスペクト指向プログラミングの原則を活用し、ランタイムでの適応可能性を実現すること。
• メタグラフベースのアルゴリズムを用いて、テナント固有のカスタマイズを効率的に検証すること。
• 多数のテナントにまたがる複雑で相互に依存するカスタマイズの保守および統合のオーバーヘッドを低減すること。

提案手法

• 直交的変動性モデル（OVM）を用いて、テナント固有のカスタマイズを直交する関心事へと構造化・抽象化し、明確性とモジュラリティを向上させる。
• 各テナントのカスタマイズ構成の整合性および正しさを検証するためのメタグラフベースのアルゴリズムを開発する。
• アクセス制御、ログ記録、監査などのクロスカuttingな関心事をSaaSアプリケーション全体にわたってモジュラー化するために、アスペクト指向プログラミング技術を適用する。
• カスタマイズロジックをコアビジネスロジックから分離することで、テナントプロファイルに応じたランタイムでの動的適応を可能にする。
• メタグラフ構造を分析することで、競合や不整合を検出できるように、即時の構成更新を可能にする。
• OVMとメタグラフの統合により、複雑で相互に依存するカスタマイズ関係のスケーラブルなモデリングと検証が可能になる。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 テナント間での高い変動性が見られる中で、明確さとモジュラリティを保ちながら、SaaSアプリケーションのカスタマイズをどのようにモデル化できるか。
• RQ2 マルチテナントSaaS環境において、テナント固有のカスタマイズの正しさと整合性を保証するためのメカニズムは何か。
• RQ3 アスペクト指向プログラミングは、多様なテナント要件を満たすSaaSアプリケーションにおけるランタイム適応性をどの程度向上できるか。
• RQ4 SaaSカスタマイズにおけるクロスカuttingな関心事を、コアアプリケーションロジックに影響を与えることなく、どのように分離・管理できるか。
• RQ5 メタグラフベースの検証は、大規模でマルチテナントのカスタマイズ構成において、競合や不整合を効果的に検出できるか。

主な発見

• OVMを用いた直交する関心事の分離により、本手法はSaaSカスタマイズの理解可能性とモジュラリティを顕著に向上させる。
• メタグラフベースの検証アルゴリズムは、デプロイ前における不整合や競合の検出に成功し、正しさを保証する。
• アスペクト指向技術により、コアロジックを変更せずに、テナント固有の要件に応じた動的かつ即時のアプリケーション適応が可能になる。
• OVMとメタグラフの統合により、多数のテナントにまたがる複雑で相互に依存するカスタマイズ関係のスケーラブルなモデリングが実現される。
• 検証の集中化と関心事の分離により、カスタマイズの複雑さと保守のオーバーヘッドが低減される。
• 48回目の統計、コンピュータサイエンスおよびオペレーションズリサーチ会議で実証されたように、本ソリューションは実世界のSaaS環境において実現可能性と有効性を示している。