초록 ▼

□ 연구개요
○ 트래픽 지역성을 고려한 쿠버네티스 클러스터의 자원 자동확장 및 트래픽 분배 기술 개발
- 트래픽 지역성을 고려한 자원 자동확장 기술
- 트래픽 지역성을 고려한 트래픽 분배 기술

□ 연구 목표대비 연구결과
○ 트래픽 지역성을 고려한 자원 자동확장 기술
- 쿠버네티스에서는 각 엣지 노드의 포드 자원 추가 배포 시에 각 엣지 노드에서의 트래픽 부하를 고려하지 않음. 즉, 개별 엣지 노드별 자원 사용량이 아닌 클러스터 전체의 자원사용량 정보만을 이용하여 자원 확장 여부를 결정하며, 자

□ 연구개요
○ 트래픽 지역성을 고려한 쿠버네티스 클러스터의 자원 자동확장 및 트래픽 분배 기술 개발
- 트래픽 지역성을 고려한 자원 자동확장 기술
- 트래픽 지역성을 고려한 트래픽 분배 기술

□ 연구 목표대비 연구결과
○ 트래픽 지역성을 고려한 자원 자동확장 기술
- 쿠버네티스에서는 각 엣지 노드의 포드 자원 추가 배포 시에 각 엣지 노드에서의 트래픽 부하를 고려하지 않음. 즉, 개별 엣지 노드별 자원 사용량이 아닌 클러스터 전체의 자원사용량 정보만을 이용하여 자원 확장 여부를 결정하며, 자원 확장 시에도 각 엣지 노드에 균일하게 분배되도록 포드 자원을 스케쥴링함.
- 본 연구에서는 각 엣지 노드에서의 사용자 트래픽 요청량을 실시간으로 모니터링/분석하고, 동적 포드 자원의 확장 또는 축소가 결정되면 각 엣지 노드의 트래픽에 비례하도록 포드를 배포할 수 있도록 스케쥴링함. 이에 따라 각 엣지 노드별로 요청되는 트래픽에 따라 포드 자원을 추가 배치하며, 반대로 포드 자원 축소 시에는 자원 요청량이 줄어든 노드의 포드를 삭제하도록 스케쥴링함으로써 서비스의 처리량 및 지연시간을 개선함.

○ 트래픽 지역성을 고려한 트래픽 분배 기술
- 기존 쿠버네티스에서 제공하는 라운드 로빈 방식에서는 사용자 요청이 클러스터내 각 포드로 순서대로 전달되며, 랜덤 방식에서는 임의 순서대로 분산 포드들로 전달되도록 설계되어 있음. 이 때, 엣지 노드가 여러 지역에 분산 배치되어 있는 엣지 컴퓨팅 환경에서는 각 엣지 노드간 전달로 인하여 높은 지연시간이 발생할 수 있음.
- 본 연구에서는 사용자 요청 트래픽이 원격의 엣지 노드로 전달되는 과정에서의 지연시간 및 오버헤드를 최소화하기 위하여, 사용자 요청을 수신한 로컬 노드에서 최대한 처리하도록 하되 해당 노드의 연산 자원에 과부하가 발생할 경우 해당 노드에 가장 근접한 엣지 노드로 전달하도록 설계함으로써, 사용자 요청 트래픽 처리에 따른 네트워크 지연시간 및 처리량을 개선할 수 있는 프록시 모듈을 추가/개발함.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
○ 엣지 컴퓨팅 기술은 IoT 기술의 확산과 함께 필요성과 중요성이 부각되고 있음. 특히, 엣지 컴퓨팅 기술을 실현하기 위한 방법으로 컨테이너 오케스트레이션 플랫폼에 대한 연구 개발이 활발히 진행되고 있으며, 그 중 쿠버네티스는 엣지 인프라를 구축하기 위한 사실상 표준으로 자리매김함.
○ 본 연구에서 개발된 기술들은 쿠버네티스 환경에서 엣지 노드의 상태 및 지역적 특성을 고려하여 응용 서비스의 자원을 동적으로 재할당하고 사용자 요청을 분산함으로써, 응용 서비스의 수요 변화에 동적으로 적응함은 물론 엣지 인프라의 자원 효율성을 극대화할 수 있으며 AR/VR, 인공지능, 빅데이터 등 응용 서비스의 품질을 개선할 수 있음.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 가. 연구의 최종 목표 ... 4
• 나. 주요 연구 내용 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 11
• 1) 정성적 연구개발성과 (연구개발결과) ... 11
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 12
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 참고문헌 ... 13
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 15
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 16
• 끝페이지 ... 27