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Addressing the Challenges in Federating Edge Resources(1)

Understand challenges about resource in edge computing

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아래 내용은 Rajkumar Buyya, Satish Narayana Srirama 저서인 For and Edge Computing: Principles and Paradigms 책의 내용을 주로 다루고 있습니다.

Motivation

현재 연구는 탈중심화 자원(decentralizing resources)에 초첨을 맞추고 있습니다. 중심화 클라우드 데이터 센터에서 네트워크의 엣지에서 멀어지는 것입니다. 그리고 향상된 어플리케이션 성능에도 관심을 두고 있습니다. 엣지 리소스는 ad hoc 네트워크 와 어플리케이션 안에서 설정됩니다. 다른 쪽으로는 어플리케이션의 컬렉션에서 국소적으로 사용됩니다. 리소스는 보안을 위해서 퍼블릭한 성질을 띄지않으며 지역별로 분배되어 있습니다.

엣지 리소스는 최소화로 운영하는 측으로 연구하고 있고 글로벌 컨텍스트 안에서 엣지 영역의 활동 레벨의 리소스 핸들링을 다룹니다. 글로벌 엣지를 만들기 위해 지역적인 성질을 아우르기도 하지만 이는 곧 탈중앙화 데이터 센터 계산을 기반으로 하는 얘기이기도 합니다. 엣지 리소스들이 묶여있는 단위를 Federating Edge Resources로 표현합니다.

이 분야의 주요한 의문점은 네트워킹의 도전과제들을 물어볼 수 있습니다. “묶여진 셋팅안에서 예견된 엣지 컴퓨팅 시나리오 환경을 어떻게 우리는 동적(Dynamic)이고 충분한 네트워킹 환경으로 만들 수 있을까요?” Dynamicity를 충족시키려면 SDN(Software-Defined Networking)을 통해 네트워크 리소스를 프로그램이 가능한 상태로 만들어야 합니다. 미래의 인터넷 구조에서 서비스들이 얼마나 빠르게 한 노드에서 다른노드로 마이그레이션 가능한지 고려되어야 합니다. 고려해야되는 분야로는 Benchmarking, Provisioning, Discovery, Scaling, and Migration이 있습니다.

Networking Challenge

엣지 컴퓨팅에서의 네트워킹 도전과제들을 나열해봅시다. 제일 중요한 것은 Dynamic Chaning Envrionment 입니다.

Networking challenge Why does it occur? What is required?
유저 모바일성 다른 모바일리티 패턴의 트랙 유지 레이어에 영향받지 않는 어플리케이션 메커니즘
동적환경에서의 서비스 품질 오차없는 지연 서비스와 네트워크의 동적 상태 네트워크의 메소드들이 반응하는 것
서비스 중심모델 막대한 수의 복제된 객체와 서비스 네트워크 메터니즘이 무엇인지보다 어디에 있는지에 집중
서비스 이동성과 신뢰성 보장 장치와 노드들간의 네트워크 취합 서버와 서비스의 모니터링과 주기적인 토폴로지 업데이트
다양한 관리자 도메인 관리 이종 혹은 분리된 내부 동작과 성질들, 다른 서비스제공자 논리적인 중앙화, 물리적인 분배 컨트롤 업체에 대한 독립, 전역 동기화

A Service-Centric Model

어디에 있는 서비스는 존재해야 합니다. 글로벌 엣지 동작에서는 무엇보다는 어디에를 중점으로 둡니다. 그래서 이전의 지식이 없이도 지리적인 위치에서 서비스가 어떻게 제공될 수 있는지 봐야합니다. 서비스는 유일한 아이디를 가지고 다양한 지역과 좌표로 복제되어 제공합니다.

Reliability and Service Mobility

무선은 통신문제가 큽니다. 복제된 서비스나 다른 노드간의 마이그래이션 등의 특징으로 중요 과제는 지연(Latency)과 중복(Redundancy)입니다.

Multiple Administrative Domains

유선은 멀티 도메인 문제가 있습니다. 또한 길면 길수록 더 문제는 깊어집니다. 그래서 프로그래머블한 엣지가 필요합니다. SDN은 네트워크 도전과제들에 대한 솔루션으로서 많이 이용됩니다. SDN의 주요 컨셉은 데이터 영역에서 제어부를 나누거나 소프트웨어 기반의 컨트롤러의 주요로직에 집중할 수 있도록 합니다. 컨트롤러는 로직적인 중앙 구조에서 일반적인 네트워크 리소스 아래서의 일반적인 시각의 위치에 있습니다. SDN은 언제든 네트워크의 상태 모니터링의 동적 환경안에서 의사 결정을 도와주기도 하고 제어부는 다중의 제어 객체와 함께 섞여 활성화하기 위해서 분배되기도 합니다. 자세한 내용은 SDN에 대한 표준 프로토콜인 OpenFlow를 참고해주세요.