[논문 리뷰] Experimental Report on Setting up a Cloud Computing Environment at the University of Bradford

Bashir Mohammed, Mariam Kiran|arXiv (Cornell University)|2014. 12. 15.

Cloud Computing and Resource Management참고 문헌 10인용 수 6

한 줄 요약

이 논문은 기존 실험실 자원을 활용하여 VirtualBox 상에서 OpenStack을 사용해 브래드퍼드 대학교의 클라우드 컴퓨팅 테스트베드를 설정하는 실용적인 가이드를 제시한다. 프로토타입 배포를 통해 클라우드 인프라로의 이주시킬 수 있는 가능성을 입증하며, 오픈소스 도구를 사용해 클라우드 이주시킬 수 있는 학술 기관을 위한 재현 가능한 모델을 제공한다.

ABSTRACT

Cloud computing is increasingly attracting large attention in computing both in academic research and in industrial initiatives. Emerging as a popular paradigm and an attractive model of providing computing, information technology (IT) infrastructure, network and storage to large and small enterprises both in private and public sectors. This project was initiated and aimed at designing and Setting up a basic Cloud lab Testbed running on Open stack under Virtual box for experiments and Hosting Cloud Platforms in the networking laboratory at the University of Bradford. This report presents the methodology of setting up a cloud lab testbed for experiment running on open stack. Current resources, in the Networking lab at the university were used and turned into virtual platforms for cloud computing testing. This report serves as a practical guideline, concentrating on the practical infrastructure related questions and issues, on setting up a cloud lab for testing and proof of concept. Finally the report proposes an experimental validation showing feasibility of migrating to cloud. The primary focus of this report is to provide a brief background on different theoretical concepts of cloud computing, particularly virtualisation, and then it elaborates on the practical aspects concerning the setup and implementation of a Cloud lab test bed using open source solutions. This reports serves as a reference for institutions looking at the possibilities of implementing cloud solutions, in order to benefit from getting the basics and a view on the different aspects of cloud migration concepts.

연구 동기 및 목표

• 오픈소스 기술을 사용해 대학 네트워킹 실험실 환경에서 기능적인 클라우드 컴퓨팅 테스트베드를 설계하고 구현하기.
• 가상화를 통해 기존 IT 자원을 클라우드 기반 인프라로 이주시킬 수 있는지의 가능성을 평가하기.
• 학술 기관이 클라우드 컴퓨팅과 이주 전략을 실험할 수 있도록 실습 중심이며 재현 가능한 프레임워크를 제공하기.
• 제한된 하드웨어에서 사설 클라우드 환경을 구축할 때 발생하는 실질적 인프라 과제를 해결하기.

제안 방법

• VirtualBox를 사용한 가상 환경에서 클라우드 오케스트레이션 플랫폼으로 OpenStack을 배포하기.
• 대학 네트워킹 실험실의 기존 물리적 자원을 활용해 가상화된 클라우드 노드를 구축하기.
• 기능적인 클라우드 스택을 위해 Nova(컴pute), Neutron(네트워킹), Cinder(블록 스토리지)와 같은 핵심 OpenStack 컴포넌트를 구성하기.
• 다중 테넌트 테스트를 지원하기 위해 가상 머신 프로비저닝 및 네트워크 격리 구현하기.
• 제어 평면과 데이터 평면을 분리하기 위해 계층 아키텍처를 사용하여 관리성과 확장성 향상하기.
• 시스템 안정성과 사용성 평가를 위해 워크로드 배포 및 성능 관찰을 통한 실험적 검증 수행하기.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 제한된 대학 실험실 하드웨어에서 OpenStack과 같은 오픈소스 도구를 사용해 기능적인 사설 클라우드 테스트베드를 구축할 수 있는가?
• RQ2 기존 인프라에서 가상화를 활용해 클라우드 환경을 구축할 때의 주요 실질적 과제는 무엇인가?
• RQ3 이 설정을 사용해 기존 IT 서비스를 클라우드 모델로 이주시킬 수 있는가?
• RQ4 이 테스트베드가 학술 기관에서의 클라우드 도입을 위한 증명 사례로 얼마나 유용한가?

주요 결과

• OpenStack을 VirtualBox에 배포하여 기능적인 클라우드 테스트베드를 성공적으로 구축했으며, 저비용 클라우드 프로토타이핑의 가능성을 입증했다.
• 기존 브래드퍼드 대학 실험실 인프라는 주요 하드웨어 업그레이드 없이도 가상화된 클라우드 컴포넌트를 호스팅하는 데 효과적으로 재사용되었다.
• 신뢰할 수 있는 VM 프로비저닝 및 네트워크 설정이 가능해 핵심 클라우드 기능이 검증되었다.
• 실험적 검증을 통해 클라우드 환경이 기본적인 클라우드 워크로드를 지원할 수 있음을 확인했으며, 이는 이주 가능성의 근거가 되었다.
• 이 프로젝트는 재정적 투자 최소화로 클라우드 컴퓨팅을 탐색할 수 있도록 문서화되고 반복 가능한 모델을 제공했다.
• 자원 경합과 구성 복잡성과 같은 실질적 과제가 드러났으며, 향후 배포에 대한 통찰을 제공했다.