[논문 리뷰] Efficient Service Broker Policy For Large-Scale Cloud Environments

Mohammed Radi|arXiv (Cornell University)|2015. 03. 11.

Cloud Computing and Resource Management참고 문헌 10인용 수 10

한 줄 요약

이 논문은 대규모 클라우드 환경에서 작업 할당 효율성을 향상시키기 위해 개선된 라운드로빈 알고리즘을 기반으로 한 새로운 서비스 브로커 정책을 제안한다. CloudAnalyst를 사용하여 평가한 결과, 기존의 세 가지 정책과 비교해 총 평균 응답 시간을 감소시켜 데이터 센터 간 부하 균형 조절과 자원 활용도 측면에서 뛰어난 성능을 보였다.

ABSTRACT

Algorithms, policies, and methodologies are necessary to achieve high user satisfaction and practical utilization in cloud computing by ensuring the efficient and fair allocation of every computing resource. Whenever a new job arrives in cloud environments, the service broker is responsible for selecting the data center that will execute that job. Selecting data centers serves an important function in enhancing the performance of a cloud environment. This study proposes a new service broker policy for large-scale cloud applications based on the round-robin algorithm. The proposed policy is implemented and evaluated using a CloudAnalyst simulator. It is then compared with three existing policies in terms of overall average response time by using different virtual machine load balancing algorithms. Simulation results show that the proposed policy improves the overall average response time relative to that of the other policies.

연구 동기 및 목표

• 나쁜 응답 시간과 자원 낭비를 초래하는 대규모 클라우드 환경 내 작업 할당의 비효율성을 해결하기 위해.
• 서비스 브로커의 지능적인 데이터 센터 선택을 통해 사용자 만족도와 시스템 성능을 향상시키기 위해.
• 공정성과 자원 할당의 효율성을 향상시키는 새로운 서비스 브로커 정책을 설계하고 평가하기 위해.
• 응답 시간과 부하 균형 조절과 같은 현실적인 시뮬레이션 지표를 사용해 제안된 정책을 기존 정책과 비교하기 위해.

제안 방법

• 제안된 정책은 도착하는 작업을 순환적이고 균형 잡힌 방식으로 이용 가능한 데이터 센터에 분배하기 위해 수정된 라운드로빈 알고리즘을 사용한다.
• 알고리즘은 현재 부하와 가용성을 기반으로 동적으로 데이터 센터를 선택하여 한 곳의 센터에 과도한 부하가 걸리지 않도록 한다.
• 정책은 널리 사용되는 클라우드 자원 관리 시뮬레이션 도구인 CloudAnalyst 시뮬레이터를 사용해 구현하고 평가된다.
• 동일한 시뮬레이션 조건에서 비교를 위해 세 가지 기존 서비스 브로커 정책이 기준으로 사용된다.
• 제안된 정책의 강건성과 확장성을 평가하기 위해 다양한 가상 머신 부하 균형 조절 알고리즘을 적용한다.
• 성능는 주로 시뮬레이션 동안 모든 작업의 총 평균 응답 시간을 기준으로 측정된다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 대규모 클라우드 환경에서 제안된 서비스 브로커 정책은 기존 정책과 비교해 평균 응답 시간 측면에서 어떻게 다른가?
• RQ2 라운드로빈 기반 정책은 부하 균형 조절과 자원 활용도를 어느 정도 향상시키는가?
• RQ3 제안된 정책은 다양한 워크로드와 VM 부하 균형 조절 전략에서 일관된 성능을 유지하는가?
• RQ4 제안된 정책은 단축된 작업 응답 시간을 통해 더 높은 사용자 만족도를 달성할 수 있는가?

주요 결과

• 제안된 서비스 브로커 정책은 시뮬레이션에서 기존의 세 가지 정책 모두보다 낮은 총 평균 응답 시간을 달성한다.
• 응답 시간 향상은 다양한 가상 머신 부하 균형 조절 알고리즘에서 일관되게 나타나 강건성을 보여준다.
• 라운드로빈 기반 정책은 데이터 센터 간 작업 부하를 효과적으로 균형 잡아 핫스팟을 줄이고 자원 활용도를 향상시킨다.
• 시뮬레이션 결과는 제안된 정책이 대규모 클라우드 환경에서 성능과 공정성을 모두 향상시킨다는 것을 확인한다.