컨테이너 기반의 모바일 엣지 컴퓨팅을 위한 무중단 서비스 이관 시스템 구현 (Implementation of the Zero-Downtime Service Migration System for Mobile Edge Computing Based on Containerization)

서지정보

· 발행기관 : 한국통신학회
· 수록지 정보 : 한국통신학회논문지 / 47권 / 4호 / 690 ~ 699페이지
· 저자명 : 김태운

초록

엣지 컴퓨팅은 연산 및 스토리지 자원을 네트워크 가장자리에 배치함으로써 연산 오프로딩을 비롯한 클라우드컴퓨팅의 장점뿐 아니라 낮은 지연시간, 네트워크 대역폭 절약, 보안 위협 감소 등의 장점을 제공한다. 모바일 엣지 컴퓨팅 환경에서 사용자 단말의 이동으로 인해 엣지 서버와 물리적 거리가 멀어지는 경우 지연시간 감소를 위해 서비스 이관이 필요하며, 특히 이관이 진행되는 동안 지속해서 서비스를 제공하는 무중단 서비스 이관기법이필수적이다. 본 논문에서는 도커 컨테이너 가상화 플랫폼을 사용하는 모바일 엣지 컴퓨팅 환경에서 상태 기반 서비스 이관기법 및 무중단 서비스 이관기법의 구현을 소개한다. 본 논문에서 다루는 기법은 도커 컨테이너의 계층적 레이어 구조 및 체크포인트 기능을 활용하여 파일 시스템의 변경사항, 프로세스 실행상태, 메모리 상태 등을보존하는 컨테이너 이관을 지원한다. 또한, 이관이 진행되는 도중에 발생하는 상태 변경을 추적하기 위해 리플레이 버퍼를 사용한다. 실행 중인 컨테이너 전체를 이관하는 기법과 컨테이너의 변경사항만 이관하는 두 가지 기법을 구현하고 실험한 결과, 두 기법 모두 컨테이너 이관이 진행되는 중에 서비스 중단이 발생하지 않는 것을 확인했다. 게다가, 컨테이너의 변경사항만 이관하는 기법은 컨테이너 전체를 이관하는 기법에 비해 이관시간 및 오프로딩 서비스 응답시간이 감소하는 것을 확인했다.

영어초록

By placing computing and storage resources at the network edge, edge computing inherits the advantages of cloud computing, such as providing offloading services, in addition to the additional benefits, including the reduced network delay, bandwidth use and security threat. On edge computing, the user mobility may increase the physical distance to edge server, resulting in the increased network delay. To keep the delay minimized, service migration is required, and it is important to guarantee the zero-downtime during migration. This paper introduces the implementation of a stateful, live containerized service migration for edge computing on the Docker container platform. The considered migration methods can migrate the container state by using both the layered architecture of Docker containers and the checkpoint function. Also, to trace the state changes that may happen during migration, a replay buffer is used. This paper introduces the implementation of two migration techniques that one migrates the entire running container, while the other migrates only the state changes. By experiments, it is validated that the considered migration techniques do not incur any service downtime even during when migration is in progress. In addition, it is found that the method that migrates only the state changes outperformed the other.

참고자료

· 없음