[논문 리뷰] Defining Cross-Cloud Systems

Yehia Elkhatib|arXiv (Cornell University)|2016. 02. 08.

Cloud Computing and Resource Management참고 문헌 11인용 수 7

한 줄 요약

이 논문은 IaaS 수준에서의 상호운용성 문제를 해결하기 위해 표준화된 용어와 프레임워크를 제공함으로써 크로스클라우드 시스템을 하이브리드, 멀티클라우드, 메타클라우드, 피어드 클라우드의 네 가지 유형으로 정의하고 분류한다. 추상화, 제어, 표준화의 핵심 상충 관계를 밝히며, 유일한 솔루션이 항상 최적은 아니라는 점을 강조하고, 동적인 클라우드 생태계에서의 의사결정 지원 및 SLA 관리 향상을 촉구한다.

ABSTRACT

Recent years have seen an increasing number of cross-cloud architectures, i.e. systems that span across cloud provisioning boundaries. However, the cloud computing world still lacks any standards in terms of programming interfaces, which has a knock-on effect on the costs associated with interoperability and severely limits the flexibility and portability of applications and virtual infrastructures. This paper outlines the different types of cross-cloud systems, and the associated design decisions.

연구 동기 및 목표

• 하이브리드 클라우드, 멀티클라우드, 피어드 클라우드와 같은 일관되지 않은 용어로 인해 발생하는 클라우드 컴퓨팅 문헌 내 혼란을 해결하기 위해.
• 추상화 수준, 책임 분담, 프로비저닝 메커니즘 기반으로 기존 크로스클라우드 솔루션을 분류하기 위해.
• 크로스클라우드 시스템 설계에서 개발자, 브로커, 클라우드 제공자 역할을 이해하기 위한 체계적인 모델을 제공하기 위해.
• 응용 프로그램 개발자의 시각에서 각 크로스클라우드 패러다임의 강점과 한계를 평가하기 위해.
• CIMI, OCCI, TOSCA와 같은 기구들처럼 지속적인 이니셔티브가 있음에도 표준화 노력의 광범위한 도입 부족을 부각하기 위해.

제안 방법

• 서브클라우드 유사성, 추상화 수준, 프로비저닝 메커니즘, 담당 주체 기반으로 네 단계 분류 체계를 제안한다.
• Apache Libcloud(멀티클라우드), OPTIMIS Toolkit(메타클라우드), CCFM(피어드 클라우드)와 같은 대표적 시스템을 분석하여 설계 패턴을 설명한다.
• API 추상화, 정책 이행, 인프라 관리 위임 처리 방식을 통해 각 모델을 평가한다.
• CIMI, OCCI, TOSCA, CDMI와 같은 표준화 노력들을 검토하여 타당성과 시장 도입도를 평가한다.
• 사용자 정의 로직(하이브리드), 추상화 계층(멀티클라우드), 브로커 서비스(메타클라우드), 표준 인터페이스(피어드 클라우드) 간의 상충 관계를 비교 프레임워크를 통해 대조한다.
• 기업의 이윤 추구가 표준 도입을 저해하며, AWS, 마이크로소프트와 같은 주요 제공자들이 고객의 종속을 유지하기 위해 상호운용성 표준을 거부한다는 점을 밝힌다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 아키텍처와 책임 측면에서 하이브리드 클라우드, 멀티클라우드, 메타클라우드, 피어드 클라우드 시스템 간의 주요 차이점은 무엇인가?
• RQ2 다양한 크로스클라우드 모델은 API 상호운용성, 추상화, 벤더 종속성 문제를 어떻게 다루는가?
• RQ3 기술적으로 우수한 CIMI와 OCCI와 같은 표준화 노력은 왜 광범위한 시장 도입에 실패했는가?
• RQ4 응용 프로그램 수준 로직, 추상화 계층, 브로커 서비스 간의 상충 관계는 크로스클라우드 이식성 구현에 어떻게 영향을 미치는가?
• RQ5 개발자와 연구자가 포터블 애플리케이션을 개발할 때 SLA 차이와 동적인 클라우드 생태계를 어떻게 다룰 수 있는가?

주요 결과

• 용어 '크로스클라우드'는 자주 일관되지 않게 사용되어 혼동을 빚고 있으며, 본 논문은 용어 명확화를 위해 공식적인 분류 체계를 수립한다.
• 하이브리드 클라우드는 여러 이질적인 API를 관리하기 위해 응용 프로그램 수준 로직이 필요하여, 강한 결합도와 유지보수 부담 증가를 초래한다.
• Libcloud, jClouds와 같은 추상화 계층을 사용하는 멀티클라우드 솔루션은 벤더 종속성을 줄이지만, 특수 클라우드 기능에 대한 접근을 포기하게 된다.
• 메타클라우드는 자원 관리를 제3자 브로커에게 위탁함으로써 동적 프로비저닝을 가능하게 하지만, 외부 서비스에 의존하는 위험을 내포한다.
• 피어드 클라우드는 제공자 간 협약을 바탕으로 표준 인터페이스를 사용하지만, 시장 인cent티브가 이러한 표준의 광범위한 도입을 저해한다.
• 수십 년에 걸친 표준화 노력에도 불구하고 주요 클라우드 제공자들은 여전히 고유의 API를 우선시하여 클라우드 애플리케이션의 이식성과 상호운용성을 제한하고 있다.