[論文レビュー] Aneka: A Software Platform for .NET-based Cloud Computing

Christian Vecchiola, Xingchen Chu+1 more|ArXiv.org|Jul 26, 2009

Cloud Computing and Resource Management参考文献 13被引用数 156

ひとこと要約

Aneka は、パブリッククラウドおよびプライベートクラウドをカバーする、.NET ベースのクラウドコンピューティングプラットフォームであり、カスタマイズ可能でサービス指向のランタイム環境を提供し、複数のプログラミングモデルをサポートする拡張可能な API を備えています。リソース管理、セキュリティ、永続性、パフォーマンス監視の組み込みサポートにより、分散アプリケーションのシームレスなデプロイが可能であり、実際の工学的、ライフサイエンス的、産業分野のワークロードを通じて実証されています。

ABSTRACT

Aneka is a platform for deploying Clouds developing applications on top of it. It provides a runtime environment and a set of APIs that allow developers to build .NET applications that leverage their computation on either public or private clouds. One of the key features of Aneka is the ability of supporting multiple programming models that are ways of expressing the execution logic of applications by using specific abstractions. This is accomplished by creating a customizable and extensible service oriented runtime environment represented by a collection of software containers connected together. By leveraging on these architecture advanced services including resource reservation, persistence, storage management, security, and performance monitoring have been implemented. On top of this infrastructure different programming models can be plugged to provide support for different scenarios as demonstrated by the engineering, life science, and industry applications.

研究の動機と目的

• .NET デベロッパー向けにカスタマイズ可能な柔軟で拡張可能なクラウドコンピューティングプラットフォームのニーズに対応すること。
• ハイブリッドクラウド環境（パブリックおよびプライベート）における分散アプリケーションのシームレスな実行を可能にすること。
• 一元化されたランタイムインfraストラクチャ内で、複数のプログラミングモデル（例：バッチ、ワークフロー、並列処理）をサポートすること。
• リソース予約、セキュリティ、ストレージ管理、パフォーマンス監視などの高度なクラウドサービスを提供すること。
• 工学、ライフサイエンス、産業分野における実際のユースケースを通じて、実用的応用可能性を実証すること。

提案手法

• アプリケーションロジックとクラウドインfraストラクチャを分離する、サービス指向でコンテナベースのランタイムアーキテクチャを設計すること。
• クラウドリソース管理を抽象化し、さまざまなクラウドプロバイダーとの統合を可能にする拡張可能な API の実装。
• 高レベルの抽象化を下位の実行エンジンにマッピングするためのプラグイン可能なコンポONENTを通じて、複数のプログラミングモデルをサポートすること。
• 永続ストレージ、セキュリティポリシー、パフォーマンス監視などの高度なクラウドサービスをコアランタイムに統合すること。
• カスタマイズ性と拡張性を高めるために、モジュラーでコンポONENTベースのソフトウェアアーキテクチャを採用すること。
• 工学、ライフサイエンス、産業分野における実際のアプリケーションとの統合を通じて、プラットフォームの妥当性を検証すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 一貫性があり拡張可能なランタイム環境において、複数のプログラミングモデルを .NET ベースのクラウドプラットフォームがどのようにアーキテクチャ化できるか。
• RQ2 異種のクラウド環境において、セキュリティ、ストレージ、監視などのクラウドサービスをどのようにシームレスに統合できるか。
• RQ3 Aneka のようなプラットフォームが、アプリケーションのポータビリティを維持したまま、パブリッククラウドおよびプライベートクラウドの両方のデプロイをどのようにサポートできるか。
• RQ4 実際の工学的・ライフサイエンス的・産業分野のワークロードを実行する際、Aneka のパフォーマンスとスケーラビリティ特性はどのようなものか。
• RQ5 Aneka の拡張可能な設計は、ドメイン固有の計算ニーズにどの程度カスタマイズ可能か。

主な発見

• Aneka は、プラグイン可能なコンポONENTアーキテクチャを通じて、バッチ、ワークフロー、並列実行を含む複数のプログラミングモデルを効果的にサポートしている。
• アプリケーションの再書き直しが不要なまま、パブリックおよびプライベートクラウドインfraストラクチャに .NET アプリケーションを透明にデプロイ可能である。
• リソース予約、セキュリティ、パフォーマンス監視などの高度なクラウドサービスがランタイム環境にネイティブに統合されている。
• 工学、ライフサイエンス、産業コンピューティング分野における実際のアプリケーションで、Aneka が実用的かつ高性能であることが実証された。
• モジュラーで拡張可能な設計により、特定のドメインやデプロイ要件に合わせたカスタマイズや拡張が可能である。
• プラットフォームのアーキテクチャは、既存の .NET エコシステムおよびクラウドプロバイダーとの相互運用性を可能にし、開発生産性とポータビリティを向上させている。