[論文レビュー] Cloud Infrastructure Service Management - A Review

A. Anasuya Threse Innocent|arXiv (Cornell University)|May 30, 2012

Cloud Computing and Resource Management参考文献 14被引用数 9

ひとこと要約

この論文は、クラウドインフラストラクチャ・インフラストラクチャとしてのサービス（IaaS）の管理をレビューし、そのアーキテクチャ、主要なコンponents、運用上の課題を分析している。リソース仮想化、動的プロビジョニング、負荷分散、セキュリティメカニズムを検討し、効果的なIaaS管理には、スケーラビリティ、信頼性、コスト効率を確保するための統合的自動化とポリシー駆動型リソース割り当てが不可欠であると結論している。

ABSTRACT

The new era of computing called Cloud Computing allows the user to access the cloud services dynamically over the Internet wherever and whenever needed. Cloud consists of data and resources; and the cloud services include the delivery of software, infrastructure, applications, and storage over the Internet based on user demand through Internet. In short, cloud computing is a business and economic model allowing the users to utilize high-end computing and storage virtually with minimal infrastructure on their end. Cloud has three service models namely, Cloud Software-as-a-Service (SaaS), Cloud Platform-as-a-Service (PaaS), and Cloud Infrastructure-as-a-Service (IaaS). This paper talks in depth of cloud infrastructure service management.

研究の動機と目的

• 現代のクラウドコンピューティングにおけるクラウドインフラストラクチャ・インフラストラクチャとしてのサービス（IaaS）のアーキテクチャ的基盤と運用モデルを分析すること。
• 動的でスケーラブルかつ安全なクラウドインfraストラクチャリソースを管理するうえでの主要な課題を特定すること。
• 仮想化、リソースプロビジョニング、自動化の役割が、効率的なIaaS配信を可能にする仕組みを評価すること。
• IaaS管理フレームワークにおけるセキュリティとパフォーマンス最適化の統合を検討すること。
• 既存のIaaS管理技術とそれらがサービスの信頼性およびコスト効率に与える影響を包括的にレビューすること。

提案手法

• 構造的レビュー手法を用いて、IaaS管理に関連する既存の文献およびシステム設計を調査する。
• 仮想化が物理リソースを抽象化し、クラウドインfraストラクチャにおけるマルチテナントを可能にする役割を分析する。
• 変動するワークロード下でもパフォーマンスを維持するための動的リソースプロビジョニングおよび負荷分散技術を検討する。
• IaaS環境におけるアクセス制御や暗号化などのセキュリティメカニズムを評価する。
• リソース割り当ておよびワークロード管理のためのポリシー駆動型管理および自動化フレームワークをレビューする。
• IaaSプラットフォームにおける相互運用性、フォールトトレランス、監視に関する知見を統合する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 仮想化は、IaaSにおいて、どのように効率的なリソース抽象化とマルチテナントを実現するか？
• RQ2 クラウドインfraストラクチャリソースを動的にプロビジョニングおよび管理するうえでの主な課題は何か？
• RQ3 負荷分散およびリソーススケジューリング技術は、IaaSにおけるパフォーマンスとスケーラビリティにどのように影響を与えるか？
• RQ4 不正アクセスやデータ漏洩からIaaS環境を保護するために、どのようなセキュリティメカニズムが不可欠か？
• RQ5 ポリシー駆動型自動化は、IaaS管理の信頼性およびコスト効率をどのように向上させるか？

主な発見

• 仮想化はIaaSの基盤的要因であり、計算、ストレージ、ネットワーキングリソースの効率的抽象化と隔離を可能にする。
• 動的プロビジョニングおよび負荷分散は、変動するワークロード下でもパフォーマンスと可用性を維持するために不可欠である。
• IaaSにおけるセキュリティには、認証、暗号化、アクセスポリシーなどのレイヤード制御が不可欠であり、データおよびインfraストラクチャを保護する。
• ポリシー駆動型自動化は、リソース管理における運用効率を高め、人的ミスを低減する。
• 分散型監視およびレジリientアーキテクチャパターンを用いることで、スケーラビリティとフォールトトレランスを達成できる。
• 監視、ログ記録、パフォーマンス分析の統合により、IaaSサービスの予防的管理および最適化が可能になる。