クラウドコンポーザビリティをサポートするPaaSシステム

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せせらやすもと
5 years ago
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1 クラウドコンポーザビリティをサポートするシステム藤田昭人株式会社 IIJ イノベーションインスティテュート

2 はじめに Project Gryfon 会社設立を含む事業化のための研究開発プロジェクト 2008 年 7 月以来クラウドコンピューティング研究開発を手がける Hadoop による MapReduce のスタディ Key-Value Store による分散ストレージ現在のミッションクラウドデータセンタ向け分散キャッシュシステム (2009~) 経産省のグリーン IT の一環クラウドデータセンタの省エネ化を目指す今年度末に理論的検証が完了予定事業化商業化にはまだ時間を要するクラウドコンポーザビリティをサポートするシステム (2010~) 経産省次世代高信頼省エネ型 IT 基盤技術開発事業の委託に基づくプラットホームレイアでのクラウド間連携を実現するオープンソースプロジェクト (2011 年春から半年後とに計 5 回のリリース ) リリースに並行して事業化活動にも着手

3 クラウドコンポーザビリティをサポートするシステム (1) サービスを提供するためのシステムウェブアプリケーションフレームワークのスケールアウト拡張 Google AppEngine と同様のアプローチクラウドアプリケーション向けデバッガアプリケーションフレームワークに隠蔽された自動スケールアウト機構リソースディレクトリサービス ( クラウド内クラウド間 ) クラウドコンポーザビリティの実現

4 クラウドコンポーザビリティをサポートするシステム (2) 利用者にはウェブアプリケーションフレームワークに見える Google AppEngine と同じアプローチサポートするスクリプト言語は PHP を想定機能実現は C 言語を使用将来の他のスクリプト言語のサポートに配慮リソースディレクトリを介してクラウド間での動的な状態管理を行うクラウドを構成するノードアクティブなサービスとロケーション利用可能なユーザーとアプリケーション etc クラウドアプリケーション開発を支援する 2 つのファシリティ自動スケールアウト機能クラウドの稼動状態に応じて自動的にスケールアウトクラウドデバッガー異常が発生した任意のインスタンスの実行状態を再現

5 現時点でのシステムの構成管理システムコンテンツキャッシュ HTTP フロントエンド FastCGI ベースエンジン Application バックエンドストレージ 1 Core バックエンドストレージ 2 バックエンドストレージ 3

6 Core FCGI Request AppServer FCGI PHP Engine PHP Execute Environment Web Application Framework Event Handler Service Accounts Datastore PHP Exec launch Runtime Page Cache Mail XMPP User Data App Data MetaData Web Application Framework Support Routines URL Fetch

7 本日のトピックまだ詳細設計の作業に着手したばかりですが検討しなければならない項目は山ほどありますけどもクラウド向けストレージシステムのサポートプラットホームレイアで検討すべき課題巷に溢れる様々な Key-Value Store を同時に利用するためには? ウェブアプリケーションに最適な外部インタフェースとは? におけるスケールアウトウェブアプリケーションフレームワークのオブジェクトを分散化アプリケーション開発者に意識させることなくスケールアウト対応を可能にする対応コードはウェブアプリケーションフレームワークに隠蔽クラウドコンポーザビリティに基づくクラウド間連携

8 クラウド向けストレージのサポート (1) 開発の現状 Google AppEngine SDK の方法を踏襲 Typhoon AE のコードを参考に実装 PHP Execute Environment Storage A Event Handler GAE DatastoreAPI Storage A Driver Datastore Bridge Storage B Query Engine (GQL Porting) Storage B Driver Storage C Support Routines GAE Internal API Storage C Driver

9 クラウド向けストレージのサポート (2) 先進的なストレージシステムは独自の Query Engine をサポートしている? ユーザーはストレージシステムが提供するインターフェースを要求するだろうアプリケーションに対する標準インターフェースの提供は維持できるか? PHP Execute Environment Storage A Query Engine Storage A Driver Storage? Standard Storage Interface? Query Engine? Storage C Thin Inf. Query Engine

10 クラウド向けストレージのサポート (3) アプリケーション開発者の潜在的要求簡単に使いたい典型的な処理は部品化して隠蔽して欲しい? API は単純で小さなものが欲しい? ストレージシステム開発者の狙い独自の価値を盛り込みたいより高度な検索をサポート NoSQL 推進派の考え? より高度なスケールアウトスケーラビリティの多様性信頼性の向上プラットホームレイアが考えるべきことプログラミング容易性ウェブアプリケーションフレームワークと同じ方向性実運用でメリットのある支援機能例えばデータベースの移行や併用を容易にする手段とか

11 におけるスケールアウトプラットホームレベルでのスケールアウト対応とは並列実行が容易なアプリケーションの開発支援並列実行が可能なアプリケーション構造をサポートさせなければならない MapReduce の問題点一般性に欠けるバッチ実行を前提とする適用範囲が限定されるウェブアプリケーションを仮定した並列処理の ( 半 or 全 ) 自動化ウェブアプリケーションなら容易に並列化が可能では? 開発にはフレームワークが用いられることが多いフレームワークはオブジェクト指向による部品化を行っている場合が多いウェブアプリケーションフレームワークの分散化対応オブジェクト間通信の拡張実現アプローチ拡張容易なフレームワークを見つけて独自の分散拡張を施すウェブアプリケーションフレームワークに特化分散オブジェクト研究的な一般性は無視

12 段化並列化多スケールアウトのイメージ並列化並列化 RDBMS Key-Value Store B Key-Value Store A Memory Cache Account DB

13 オブジェクト分散化によるスケールアウト (1) ウェブアプリケーションフレームワークのレベルではオブジェクト間通信通信はイベントハンドラが仲介している PHP Execute Environment Event Handler Support Routines

14 オブジェクト分散化によるスケールアウト (2) ウェブアプリケーションフレームワークのオブジェクトを分散化イベントハンドラを分散対応するとノード間でスケールすることができる Node A PHP Execute Environment Event Handler Node B PHP Execute Environment Event Handler Support Routines Support Routines

15 オブジェクト分散化によるスケールアウト (3) リソースディレクトリを介して通信先ノードを動的に決定する register NodeB PHP Execute Environment Event Handler refer リソースディレクトリ Node A PHP Execute Environment Event Handler register Support Routines NodeC PHP Execute Environment Event Handler Support Routines Support Routines

16 本システムを活用したクラウドサービスハイブリッドクラウドリソースディレクトリパブリッククラウドとプライベートクラウドプライベートクラウドプライベートクラウドエンドユーザーパブリッククラウドエンドユーザープライベートクラウドエンドユーザープライベートクラウドプライベートクラウドプライベートクラウドエンドユーザーコミュニティクラウド

17 クラウドコンポーザビリティ Toward a Unified Ontology of Cloud Computing で紹介されているコンセプト 1 つ以上のクラウドサービスを組み合わせて新たなクラウドサービスを生成する能力 SOA におけるコンポーザビリティのコンセプトからの借用 (?) SOA よりも単純かつ限定的 (?) クラウドが提供する XaaS サービスを組み合わせるアイデア? インフラストラクチュアレイアのサービスを組み合わせて新たなコンポーネントを定義? クラウドアプリケーションをコンポーネント分割するための手法? クラウドの XaaS サービスは SOA よりも具体的なので単純化される? 我々の実現アイデアオブジェクト分散化をクラウド間にまで拡張するウェブサービスのインターフェースによるオブジェクト通信のサポートリソースディレクトリによりロケーション情報の配布

18 開発スケジュール平成 22 年度下期平成 23 年度上期平成 23 年度下期平成 24 年度上期平成 24 年度下期クラウドアプリケーション実行環境 ( コア ) クラウド間リソースディレクトリサービスクラウドアプリケーション向けデバッグ環境フレームワークによる自動スケールアウト開発成果の特性評価 18

19 おわりに開発成果は全てオープンソースにて公開されるスポンサーに約束したので撤回されることはない 2011 月 4 月あたりを皮切りに半年毎に全 5 回リリースする予定クラウド間連携向け標準の国内デファクトスタンダードを目指したい誰にでも容易に理解できるシンプルな仕様クラウドアプリケーション開発のための All-in-One ディストリビューション独自のポリシーは捨ててメソッドのみの提供に徹するポリシーに関しては皆さんからの提案を歓迎しますもし国内クラウドサービス全部を連携させられるのであれば国内に Google や Amazon にも負けない大規模クラウドを創出できるのでは?

20 Cloud Computing Ontology Cloud Cloud Application Application (SaaS) (SaaS) Cloud Software Environnment () Cloud Software Infrastructure Computational Resources (IaaS) Storage (DaaS) Communications (CaaS) Software Kernel Firmware/Hardware (HaaS) Youseff, Butrico, Silva, Toward a Unified Ontology of Cloud Computing より

IIJ Technical WEEK Cloudbusting Machine（CBM）

IIJ Technical WEEK Cloudbusting Machine（CBM） Cloudbusting Machine CBM IIJ Project Gryfon PaaS Cloudbusting Machine CBM Project Gryfon PaaS http://www.gryfon.iij-ii.co.jp/ Key-Value Store KVS C GQL PHP-C MySQL 5.0.77 Cassandra 0.7.2 MongoDB 1.8.2