초록 ▼

클라우드 컴퓨팅에서 IaaS 서비스는 데이터센터의 서버 및 네트워크 장비의 구성에 따라 차이가 있을 수 있지만 서비스 인스턴스의 프로비져닝 시간이 길게는 십여 분까지 상회할 수 있다는 문제가 있다. 기존의 서비스 프로비져닝 과정을 살펴보면 미들웨어나 응용이 설치된 OS 이미지를 미리 만들어 보관하고 있다가 특정 이미지에 대한 요청이 있을 때 이미지 서버로부터 다운로드 받아서 설치 후 기동하는 형태를 따르고 있기 때문이다. 이 문제를 대한 해결책으로 데이터센터 네트워크 용량 증설, 새로운 VM 스케쥴링 기법, 인스턴스 초기 로딩시간

클라우드 컴퓨팅에서 IaaS 서비스는 데이터센터의 서버 및 네트워크 장비의 구성에 따라 차이가 있을 수 있지만 서비스 인스턴스의 프로비져닝 시간이 길게는 십여 분까지 상회할 수 있다는 문제가 있다. 기존의 서비스 프로비져닝 과정을 살펴보면 미들웨어나 응용이 설치된 OS 이미지를 미리 만들어 보관하고 있다가 특정 이미지에 대한 요청이 있을 때 이미지 서버로부터 다운로드 받아서 설치 후 기동하는 형태를 따르고 있기 때문이다. 이 문제를 대한 해결책으로 데이터센터 네트워크 용량 증설, 새로운 VM 스케쥴링 기법, 인스턴스 초기 로딩시간 단축 기법 등이 고려되었지만 근본적인 성능 개선을 이루지 못하고 있다. 이 성능 문제는 IaaS 서비스뿐만 아니라 PaaS/SaaS 서비스를 포함한 다른 모든 클라우드 서비스 제공에도 적용되기 때문에 신속한 서비스 프로비져닝, 복합 서비스 구성, 서비스 배포 기법에 대한 연구가 향후 클라우드 서비스의 본격적인 보급에 관건이 될 것이다. 이에 본 연구진은 클라우드 환경을 위한 신축적인 서비스 프로비져닝 기술을 최종 연구 목표로 설정하고, P2P 프로토콜, SOA 기술, 클라우드 인프라 기술을 근간으로 하는 효율적인 가상머신 프로비져닝 기법, 신속한 서비스 프로비져닝(agile service provisioning)을 위한 요소 기술, 클라우드 연합(cloud federation)을 위한 서비스 프로비져닝 프레임워크 개발이라는 단계적인 연차별 연구 활동을 수행하였다.
먼저 1차년에서는 중복제거(deduplication) 기법의 VM 프로비져닝에의 적용 가능성 검토로 시작하여 연구가 시작되었고, 이 연구 활동은 VM 이미지의 분할방법 대안 탐구 연구로 이어졌다. P2P 프로토콜 기반의 VM 이미지 프로비져닝 기법에 중복제거 기법을 적용하는 아이디어를 바탕으로 VM 이미지 분할 기법을 수용한 BitTorrent 프로토콜 기반의 교차 VM 이미지 배포 프로토콜을 개발하였다. 이 프로토콜에 다양한 이미지 분할 대안 기법을 적용한 성능 비교 시험을 수행함으로써 당 연구에서 고안한 Merkle 트리 방식의 이미지 분할이 최적의 성능을 달성함을 확인하였다. 2단계 연구는 coarse-grained와 fine-grained service provisioning 기법의 장단점 분석으로 시작하였으며, 이를 토대로 OSGi 플랫폼 목표 환경으로 하여 복합 서비스 프로비져닝에 적용함으로써 클라우드 환경에서 신속한 서비스 프로비져닝이 가능한 기술을 개발하였다. 이 프로비져닝 기법과 연계하여 RESTful 기반의 generic cloud provisioning API의 핵심 기술인 클라우드 모니터링 시스템의 설계 및 프로토타입의 구현이 이루어졌다. 3차년도에는 OSGi 서비스 플랫폼의 RSA(Remote Service Admin) 기술을 기반으로 auto-scaling와 load balancing을 지원할 수 있도록 하는 elastic 서비스 프레임워크를 설계하였고 프로토타입 시스템을 구현하였다. 또한 cloud federation 환경에 분산된 복합 클라우드 응용의 역동성을 수용할 목적으로 서비스 fail-over를 지원하는 API를 설계하여 OSGi 클라우드 연합에서의 장애를 극복할 수 있도록 하였다. 그 결과 원격 서비스에 대한 고가용성(high availability) 지원 및 신뢰성있는 클라우드 응용 컴포지션을 가능하도록 하였다. 부가적으로 서비스 모니터링 API를 확장하는 연구를 수행하였다. 즉 기존의 분산 컴퓨팅 환경 모니터링 툴은 클라우드 연합 모니터링 시스템에는 적합하지 않으므로 MOM 기반의 메시지 큐 방식의 모니터링 시스템 구조를 제안하고, 이를 AMQP(Advanced Message Queuing Protocol)와 JMS(Java Message Service) 미들웨어 기반으로 구현하였다.
위에서 요약한 바와 같이 총 3년 동안의 신축적인 클라우드 서비스 프로비져닝 연구의 누적 결과는 인터클라우드 서비스 프로비져닝을 지원하기 위한 기술적 해법을 제공한 것으로 평가된다. VM 이미지 배포 프로토콜을 포함하여 신속한 서비스 프로비져닝 지원하기 위해 본 연구진이 제안한 아이디어의 우수성과 연구 활동의 체계성은 국내외 학술지 게재를 통해 검증되고 인정받았다. 연구 결과의 학술적 가치 외에도 개발 기술의 실제 적용과 발전 가능성도 추진해 볼 수 있을 것이다. 우선 교차 이미지 배포 프로토콜을 현재 운용중인 클라우드 사업자의 데이터센터에서 적용한다면 프로비져닝 시간을 획기적으로 줄여 클라우드 서비스 사용자의 서비스 만족도를 증가시킴으로써 사업자의 이익을 극대화할 수 있을 것이다. 또, 개발 fine-grained 복합 서비스 미들웨어는 사용자 중심형 서비스를 위한 PaaS 플랫폼에 적용되여 사용자가 전문가가 아니라고 할지라도 클라우드 연합 환경에서 원하는 응용 복합 시나리오의 조립 및 실제화의 자동화를 가능하게 할 것이다. 이외에도 인터클라우드 환경을 위한 동적, 원격 서비스 프로비져닝에 워크플로우 기반 프로세스를 지원하여 IoT를 지원하는 스마트 클라우드 연합 플랫폼으로의 확장 가능성도 유망한 것으로 기대된다.
(출처:요약문 p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• I. 연구결과 요약문 ... 3
• II. 연구내용 및 결과 ... 4
• 1. 연구과제의 개요 ... 4
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 4
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 4
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 6
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 6
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 7
• III. 연구성과 ... 8
• 끝페이지 ... 12