[論文レビュー] Experimental Report on Setting up a Cloud Computing Environment at the University of Bradford

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

Cloud Computing and Resource Management参考文献 10被引用数 6

ひとこと要約

本論文は、バーミンガム・ブラウンド大学の研究室リソースを活用して、VirtualBox 上の OpenStack を用いたクラウドコンピューティングのテストベッドを構築する実用的ガイドを提示する。プロトタイプのデプロイメントを通じて、仮想化を活用したクラウドインfra構造への移行の可能性を示し、オープンソースツールを用いたクラウド移行を検討する教育機関に再現可能なモデルを提供する。

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.

研究の動機と目的

• 大学のネットワーキングラボ環境でオープンソース技術を用いて機能的なクラウドコンピューティングテストベッドを設計・実装すること。
• 仮想化を活用して既存のITリソースをクラウドベースのインfra構造に移行する可能性を評価すること。
• 教育機関がクラウドコンピューティングと移行戦略を実験的に検討できる、実践的で再現可能なフレームワークを提供すること。
• 限られたハードウェアリソース上でのプライベートクラウド環境の展開における実用的インフラチャレンジに対処すること。

提案手法

• VirtualBox を用いた仮想化環境上で OpenStack をクラウドオ케ストレーションプラットフォームとしてデプロイすること。
• 大学のネットワーキングラボに既存の物理リソースを活用し、仮想化されたクラウドノードを構築すること。
• Nova（コンピューティング）、Neutron（ネットワーキング）、Cinder（ブロックストレージ）といった OpenStack コアコンポonent の構成により、機能的なクラウドスタックを構築すること。
• マルチテナントテストを支援するための仮想マシンプロビジョニングとネットワーク隔離の実装。
• 制御プレーンとデータプレーンを分離するレイヤードアーキテクチャの採用により、管理性とスケーラビリティの向上。
• ワークロードのデプロイとパフォーマンス観察を通じた実験的検証により、システムの安定性と使いやすさを評価すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 限られた大学ラボ用ハードウェア上で、OpenStack などのオープンソースツールを用いて機能的なプライベートクラウドテストベッドを構築できるか？
• RQ2 既存のインfra構造上で仮想化を活用したクラウド環境を展開するにあたり、主な実用的課題は何か？
• RQ3 この構成を用いることで、既存のITサービスをクラウドモデルに移行するのはどの程度現実的か？
• RQ4 このテストベッドは、教育機関におけるクラウド導入のプロトタイプとして、どの程度の有効性を持つのか？

主な発見

• OpenStack を VirtualBox 上にデプロイした完全に動作するクラウドテストベッドが成功裏に構築され、低コストのクラウドプロトタイピングの実現可能性が裏付けられた。
• 大学の既存ラボインfra構造が、大きなハードウェアアップグレードなしに仮想化されたクラウドコンponents をホスティングするために効果的に再利用された。
• 信頼性の高い仮想マシンプロビジョニングとネットワーク構成が可能となり、コアクラウド機能の妥当性が検証された。
• 実験的検証により、クラウド環境が基本的なクラウドワークロードをサポートできることを確認し、移行の可能性が示された。
• 本プロジェクトは、最小限の資金的投資でクラウドコンピューティングを検討できる、文書化済みで再現可能なモデルを提供した。
• 研究ではリソース競合や構成の複雑さといった実用的課題が浮き彫りにされ、今後の展開に向けた知見が得られた。