[논문 리뷰] Integration of QoS aspects in the Cloud Computing Research and Selection System

Manar Abourezq, Abdellah Idrissi|arXiv (Cornell University)|2015. 12. 27.

Cloud Computing and Resource Management참고 문헌 28인용 수 3

한 줄 요약

이 논문은 품질의 서비스(QoS) 제약 조건을 통합한 새로운 하이브리드 에이전트인 ELECTREIsSkyline를 활용하여 개선된 클라우드 서비스 연구 및 선택 시스템(CSRSS)을 제안한다. 이는 스카이라인과 ELECTRE IS 방법을 조합한 것으로, 50,000개의 서비스를 대상으로 10개의 차원(새로운 QoS 속성 7개 포함)을 평가함으로써 뛰어난 성능과 고성능 클라우드 서비스의 효과적인 필터링을 달성한다.

ABSTRACT

Cloud Computing is a business model revolution more than a technological one. It capitalized on various technologies that have proved themselves and reshaped the use of computers by replacing their local use by a centralized one where shared resources are stored and managed by a third-party in a way transparent to end-users. With this new use came new needs and one of them is the need to search through Cloud services and select the ones that meet certain requirements. To address this need, we have developed, in a previous work, the Cloud Service Research and Selection System (CSRSS) which aims to allow Cloud users to search through Cloud services in the database and find the ones that match their requirements. It is based on the Skyline and ELECTRE IS. In this paper, we improve the system by introducing 7 new dimensions related to QoS constraints. Our work's main contribution is conceiving an Agent that uses both the Skyline and an outranking method, called ELECTREIsSkyline, to determine which Cloud services meet better the users' requirements while respecting QoS properties. We programmed and tested this method for a total of 10 dimensions and for 50 000 cloud services. The first results are very promising and show the effectiveness of our approach.

연구 동기 및 목표

• 동적 클라우드 환경에서 지능적이고 QoS 인식 기반의 클라우드 서비스 탐색 및 선택이 증가하는 수요를 해결하기 위해.
• 기존의 클라우드 서비스 연구 및 선택 시스템(CSRSS)에 7개의 새로운 QoS 관련 차원을 통합하여 확장하기 위해.
• 스카이라인과 우월성 기반(outranking, ELECTRE IS) 기법을 융합한 강력한 의사결정 에이전트를 개발하여 다기준 서비스 선택을 향상시키기 위해.
• 대규모 클라우드 서비스 데이터셋을 포함한 실제 워크로드 상황에서 개선된 시스템의 효과성을 평가하기 위해.

제안 방법

• 제안된 방법인 ELECTREIsSkyline는 상위-k 결과 필터링을 위한 스카이라인 알고리즘과 선호 기반 비교를 처리하기 위한 ELECTRE IS 우월성 기반 방법을 통합한다.
• 서비스 평가 기준을 풍부하게 하기 위해 응답 시간, 가용성, 신뢰성 등 7개의 새로운 QoS 차원을 도입한다.
• 실제 세계의 선택 시나리오를 시뮬레이션하기 위해 총 10개의 차원(기존 + 7개 QoS)을 기반으로 50,000개의 클라우드 서비스를 처리한다.
• 하이브리드 에이전트는 스카이라인 기반의 지배성 필터링과 ELECTRE IS 기반의 쌍별 우월성 관계를 모두 사용하여 서비스 지배성 평가를 수행한다.
• 충돌하는 QoS 속성 간의 트레이드오프를 모델링함으로써 사용자 선호도와 제약 조건을 지원한다.
• 대규모 데이터셋에서의 시뮬레이션 및 성능 평가를 통해 구현을 검증한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 어떻게 QoS 속성을 클라우드 서비스 선택 시스템에 효과적으로 통합하여 의사결정 정확도를 향상시킬 수 있는가?
• RQ2 7개의 새로운 QoS 차원을 추가했을 때 클라우드 서비스 선택의 필터링 및 랭킹 성능에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ3 스카이라인과 ELECTRE IS를 융합한 하이브리드 접근 방식이 기존 방법보다 다기준 클라우드 서비스 선택에서 뛰어난 성능을 보일 수 있는가?
• RQ4 ELECTREIsSkyline 에이전트는 대규모 서비스 데이터셋에서 충돌하는 QoS 속성 간의 트레이드오프를 어떻게 처리하는가?

주요 결과

• 7개의 새로운 QoS 차원 통합은 사용자 요구사항과 가장 잘 부합하는 서비스를 식별하는 데 시스템의 능력을 크게 향상시킨다.
• ELECTREIsSkyline 에이전트는 지배성 기반 필터링과 우월성 논리의 조합을 성공적으로 구현하여 선택 정확도를 향상시켰다.
• 50,000개의 클라우드 서비스로 구성된 데이터셋에서 평가한 결과, 시스템은 뛰어난 성능과 확장성을 보였다.
• 초기 결과는 이 방법이 검색 공간을 효과적으로 줄이면서도 고성능 서비스 추천을 유지함을 보여주었다.