[論文レビュー] Interoperability and Standardization of Intercloud Cloud Computing

Jingxin K. Wang, Jianrui Ding+1 more|arXiv (Cornell University)|Dec 24, 2012

Cloud Computing and Resource Management参考文献 7被引用数 6

ひとこと要約

本論文は、XMPPを介したメッセージ送信、UDF（Uniform Data Format）を用いたデータ交換、および共通のハードウェア抽象化と設定標準による仮想マシンのポータビリティを焦点に、相互接続性を標準化するフレームワークを提案する。主な貢献は、オープン標準とIntercloud Root機関による信頼管理を基盤とする、クロスプラットフォームのクラウド相互接続性とセキュリティの包括的モデルである。

ABSTRACT

Cloud computing is getting mature, and the interoperability and standardization of the clouds is still waiting to be solved. This paper discussed the interoperability among clouds about message transmission, data transmission and virtual machine transfer. Starting from IEEE Pioneering Cloud Computing Initiative, this paper discussed about standardization of the cloud computing, especially intercloud cloud computing. This paper also discussed the standardization from the market-oriented view.

研究の動機と目的

• 標準の断片化と特許的なインターフェースによるクラウドサービスプロバイダー間の相互接続性の欠如に対処すること。
• 異なるクラウド間でのメッセージ、データ、仮想マシンの相互接続性を統合的モデルとして提案すること。
• クラウドエコシステムと事実上の業界規範を支援する市場志向の標準化アプローチを確立すること。
• PKIに基づく信頼モデルとIntercloud Root機関を用いて、クラウド間で安全で信頼できる通信を保証すること。
• 異なるプロバイダー間でのシームレスな移行とサービス継続性を可能にすることで、持続可能なクラウドコンピューティングエコシステムを促進すること。

提案手法

• クラウドプラットフォーム間のメッセージ送信に、標準化された通信プロトコルとしてXMPP（Extensible Messaging and Presence Protocol）を用いる。
• 異なるプラットフォーム間でのデータ交換を可能にするため、プラットフォームおよびOSに依存しないデータパッケージングおよびメタデータ記述形式として、Uniform Data Format（UDF）を導入する。
• 完全な仮想マシンプラットフォームの要件を定義し、共通の仮想ディスクフォーマットとハードウェア抽象化レイヤー（HAL）の互換性を含む。
• プラットフォームに依存しないアプリケーション実行を可能にするために、標準化されたAPIおよびゲートウェイを備えたランタイム環境モデルを提案する。
• クロスドメインの信頼関係を管理するための中央信頼機関として、Intercloud Rootを確立する。
• XMPPプロトコルスタック内にSASLおよびTLSを統合し、暗号化および認証された通信を保証するセキュリティメカニズムを統合する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 異種のクラウドプラットフォーム間で信頼性の高いクラウド間通信を実現するため、メッセージ送信をどのように標準化できるか？
• RQ2 分散クラウド環境におけるプラットフォームに依存しないデータ交換およびメタデータ管理を可能にするデータフォーマットは何か？
• RQ3 異なるクラウドプロバイダー間でのシームレスな仮想マシン移行を可能にする技術的およびアーキテクチャ的要件は何か？
• RQ4 独立したクラウドドメイン間で安全で検証可能な相互接続性を確保するための信頼モデルはどのように構築できるか？
• RQ5 オープン標準と市場主導の事実上の規範は、持続可能なクラウドエコシステムを形作る上で果たす役割は何か？

主な発見

• XMPPは、TLSおよびSASLによる組み込み暗号化を備えた、信頼できるクラウド間メッセージングのための実用的で標準化されたプロトコルスタックを提供する。
• Uniform Data Format（UDF）は、データの一貫性あるパッケージングおよびメタデータ記述を可能にし、異なるストレージプラットフォーム間での相互運用性のあるデータ交換を促進する。
• 仮想マシンの成功した移行には、標準化された仮想ディスクフォーマットと、クラウドプラットフォーム間で互換性のあるハードウェア抽象化レイヤー（HAL）が必要である。
• Intercloud Rootモデルは、クラウドプロバイダーがドメイン内およびドメイン間で証明書を発行するための証明書機関（CA）として機能することで、安全でスケーラブルな信頼管理を可能にする。
• クラウドプロバイダーが共通のAPIおよびインターフェース規格を採用することで、ベンダーロックインが軽減され、サービス移行が可能になるため、相互接続性が向上する。
• AWS や Azure などの市場主導の事実上の規範は、公式な標準化作業の方向性を形作る上で、極めて重要な役割を果たしている。