[论文解读] Interoperability and Standardization of Intercloud Cloud Computing

Jingxin K. Wang, Jianrui Ding+1 more|arXiv (Cornell University)|Dec 24, 2012

Cloud Computing and Resource Management参考文献 7被引用 6

一句话总结

本文提出了一种用于跨云云计算中互操作性的标准化框架，重点在于通过XMPP进行消息传输、使用统一数据格式（UDF）进行数据交换，以及通过通用硬件抽象和配置标准实现虚拟机可移植性。主要贡献在于基于开放标准和通过跨云根权威机构实现的信任管理，构建了一个全面的跨平台云互操作性与安全模型。

ABSTRACT

Cloud computing is getting mature, and the interoperability and standardization of the clouds is still waiting to be solved. This paper discussed the interoperability among clouds about message transmission, data transmission and virtual machine transfer. Starting from IEEE Pioneering Cloud Computing Initiative, this paper discussed about standardization of the cloud computing, especially intercloud cloud computing. This paper also discussed the standardization from the market-oriented view.

研究动机与目标

• 解决由于标准碎片化和专有接口导致的云服务提供商之间互操作性不足的问题。
• 提出一个统一模型，实现跨云平台的消息、数据和虚拟机互操作性。
• 建立一种以市场为导向的标准化方法，支持云生态系统和事实上的行业规范。
• 通过基于PKI的信任模型和跨云根权威机构，确保跨云间安全可信的通信。
• 通过支持跨提供商的无缝迁移和服务连续性，促进可持续的云计算生态系统。

提出的方法

• 使用XMPP（可扩展消息与存在协议）作为标准化通信协议，实现云平台间的消息传输。
• 引入统一数据格式（UDF）作为平台和操作系统无关的数据打包与元数据描述格式，以实现跨平台数据交换。
• 定义完整的虚拟机平台要求，包括通用虚拟磁盘格式和硬件抽象层（HAL）兼容性。
• 提出一种运行时环境模型，通过标准化API和网关实现平台无关的应用执行。
• 建立跨云根机构作为中心信任权威，负责颁发数字证书并管理跨域信任关系。
• 在XMPP协议栈中集成SASL和TLS等安全机制，以确保通信的加密与认证。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何在异构云平台之间标准化消息传输，以确保可靠的跨云通信？
• RQ2 何种数据格式可实现分布式云环境中平台无关的数据交换与元数据管理？
• RQ3 哪些技术与架构要求可实现不同云服务提供商之间无缝的虚拟机迁移？
• RQ4 如何建立信任模型，以确保在独立云域之间实现安全且可验证的互操作性？
• RQ5 开放标准和市场驱动的事实标准在塑造可持续云生态系统方面发挥何种作用？

主要发现

• XMPP提供了可靠的标准化协议栈，用于跨云消息通信，其原生支持通过TLS和SASL实现加密。
• 统一数据格式（UDF）可实现数据的一致打包与元数据描述，促进不同存储平台间互操作的数据交换。
• 成功的虚拟机迁移依赖于标准化的虚拟磁盘格式以及云平台间兼容的硬件抽象层（HAL）。
• 跨云根模型通过作为云提供商在域内及跨域的证书颁发机构（CA），实现了安全且可扩展的信任管理。
• 当云提供商采用通用API和接口标准时，互操作性得到增强，减少了供应商锁定，并支持服务迁移。
• 市场驱动的事实标准（如AWS和Azure）在塑造正式标准化工作方向方面发挥着关键作用。