[論文レビュー] Cloud Usage Patterns: A Formalism for Description of Cloud Usage Scenarios

Aleksandar Milenkoski, Alexandru Iosup+6 more|arXiv (Cornell University)|Oct 5, 2014

Cloud Computing and Resource Management参考文献 27被引用数 7

ひとこと要約

本論文は、IaaS、PaaS、SaaSモデルと整合する構造的要素に分解することで、現実世界のクラウド利用シナリオを体系的かつ形式的に記述するための形式的枠組み「Cloud Usage Patterns」を提案する。テキスト的および視覚的言語を導入し、中間者を含むハイブリッドサービスおよびバリューチェーンをモデル化し、グローバルインfra構築、ソーシャルネットワーキング、CRM、オンラインゲームなど多様なクラウドワークロードにおける実用的適用性を示している。

ABSTRACT

Cloud computing is becoming an increasingly lucrative branch of the existing information and communication technologies (ICT). Enabling a debate about cloud usage scenarios can help with attracting new customers, sharing best-practices, and designing new cloud services. In contrast to previous approaches, which have attempted mainly to formalize the common service delivery models (i.e., Infrastructure-as-a-Service, Platform-as-a-Service, and Software-as-a-Service), in this work, we propose a formalism for describing common cloud usage scenarios referred to as cloud usage patterns. Our formalism takes a structuralist approach allowing decomposition of a cloud usage scenario into elements corresponding to the common cloud service delivery models. Furthermore, our formalism considers several cloud usage patterns that have recently emerged, such as hybrid services and value chains in which mediators are involved, also referred to as value chains with mediators. We propose a simple yet expressive textual and visual language for our formalism, and we show how it can be used in practice for describing a variety of real-world cloud usage scenarios. The scenarios for which we demonstrate our formalism include resource provisioning of global providers of infrastructure and/or platform resources, online social networking services, user-data processing services, online customer and ticketing services, online asset management and banking applications, CRM (Customer Relationship Management) applications, and online social gaming applications.

研究の動機と目的

• 基本的なサービスモデルを超えた現実世界のクラウド利用シナリオを記述するための標準化された形式的枠組みの欠如に対処する。
• 複数のステークホルダーとサービスデリバリー・モデルを含む複雑なクラウド相互作用を構造的にモデル化する方法を提供する。
• 技術的専門家と非技術的ステークホルダーの間で共通の表現言語を用いて明確なコミュニケーションを可能にする。
• クラウドサービスのコンポジションおよびデプロイメントに関するベストプラクティスの設計、分析、共有を支援する。
• 多様なクラウドアプリケーション間で共通するパターンの特定を促進し、サービスの相互運用性および再利用性を向上させる。

提案手法

• IaaS、PaaS、SaaSサービスデリバリー・モデルに対応するコンponentに分解する構造主義的枠組みを提案する。
• 基本的および複合的なパターン構成要素を用いてクラウド利用パターンを指定するテキスト表記を定義する。
• 標準化された記号と関係を用いてクラウド利用パターンを視覚的に表現する表記法を導入する。
• 中間者を含むハイブリッドサービスおよびバリューチェーンを統一的な枠組み内で効果的にモデル化するように形式的枠組みを拡張する。
• インfraリース、SaaSベースの顧客サービス、マルチクラウドゲームプラットフォームを含む現実のシナリオに形式的枠組みを適用する。
• 多様なクラウドアプリケーション分野における表現力と実用性を示す事例研究を通じて、アプローチの妥当性を検証する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 どのようにして構造的で再利用可能かつ拡張可能な形式的枠組みを用いてクラウド利用シナリオを形式的に記述できるか？
• RQ2 異なるアプリケーション分野において共通するクラウド利用パターンを特徴付ける主要な構造的要素と関係は何か？
• RQ3 中間者を含むハイブリッドサービスおよびバリューチェーンを統一的な形式的枠組み内で効果的にモデル化するにはどうすればよいか？
• RQ4 提案された形式的枠組みは、技術的および非技術的ステークホルダー間でのクラウドアプリケーションのコミュニケーション、設計、分析をどの程度支援できるか？
• RQ5 現実のクラウドデプロイメントに適用した場合、形式的枠組みの実用的制限およびスケーラビリティ特性は何か？

主な発見

• 形式的枠組みは、グローバルインfra構築、オンライン顧客およびチケットサービス、ソーシャルゲームプラットフォームを含む幅広い現実世界のクラウド利用シナリオを効果的にモデル化できた。
• テキスト的および視覚的表現により、技術的専門知識の異なるステークホルダー間で複雑なクラウド相互作用を明確かつ曖昧さのない形で伝えることが可能になった。
• 形式的枠組みは、企業のクラウドデプロイメントでますます一般的になっている中間者を含むハイブリッドサービスおよびバリューチェーンのモデル化を支援した。
• アプローチにより、異なるクラウドアプリケーション間で共通する利用要因を抽出・再利用可能にし、ベストプラクティスの共有およびサービス設計の標準化を促進した。
• 形式的枠組みは、公共クラウドおよびプライベートクラウドリソースが併用される分野、例えば銀行、CRM、資産管理においても実用的適用性を示した。
• 著者らは、Data-as-a-Service や Science-as-a-Service といった新たなモデルをサポートするための今後の拡張を同定しており、形式的枠組みの拡張可能性および長期的関連性を示している。