모바일 엣지 컴퓨팅 환경에서 안전 복사를 활용한 도커 컨테이너 마이그레이션 성능 분석
Performance Analysis of Docker Container Migration Using Secure Copy in Mobile Edge Computing
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초록
모바일 기기는 그 자체가 가지고 있는 연산 자원이 제한적이기 때문에 클라우드를 활용하여 컴퓨팅하거나 데이터를 저장하는 경향이 있다. 5G로 인해 실시간성이 중요해 짐에 따라, 중앙 클라우드보다 사용자에게 더 가까운 위치에서 컴퓨팅하는 엣지 클라우드에 관한 많은 연구가 수행되었다. 사용자가 현재 연결된 기지국의 엣지 클라우드와 물리적인 거리가 멀어질수록 네트워크 전송 속도가 느려지게 된다. 따라서 원활한 서비스 이용을 위해서는 가까운 엣지 클라우드로 애플리케이션을 마이그레이션 한 뒤 재실행해야 한다. 우리는 호스트 운영 체제와 독립적이며, 가상 머신에 비해 이미지 크기가 상대적으로 가벼운 도커 컨테이너에서 애플리케이션을 실행한다. 기존의 마이그레이션 연구는 네트워크 시뮬레이터를 사용하여 실험하였다. 시뮬레이터는 고정된 값을 사용하기 때문에 실제 환경에서의 결괏값과는 차이점이 발생한다. 또한, 공유 저장소를 통해 이미지를 마이그레이션 하는 방식을 사용하였는데, 이는 패킷 내용 노출에 대한 위험을 갖는다. 본 논문에서는 실제 환경에서 엣지 컴퓨팅 환경을 구현하여 데이터 암호화 전송방식인 안전 복사(Secure CoPy) 방식으로 컨테이너를 마이그레이션 한다. 공유 저장소 방식 중 하나인 네트워크 파일 시스템(Network File System)과 마이그레이션 시간을 비교하고 안전성 확인을 위해 네트워크 패킷을 분석한다.
Abstract
Since mobile devices have limited computational resources, it tends to use the cloud to compute or store data. As real-time becomes more important due to 5G, many studies have been conducted on edge clouds that computes at locations closer to users than central clouds. The farther the user’s physical distance from the edge cloud connected to base station is, the slower the network transmits. So applications should be migrated and re-run to nearby edge cloud for smooth service use. We run applications in docker containers, which is independent of the host operating system and has a relatively light images size compared to the virtual machine. Existing migration studies have been experimented by using network simulators. It uses fixed values, so it is different from the results in the real-world environment. In addition, the method of migrating images through shared storage was used, which poses a risk of packet content exposure. In this paper, Containers are migrated with Secure CoPy(SCP) method, a data encryption transmission, by establishing an edge computing environment in a real-world environment. It compares migration time with Network File System, one of the shared storage methods, and analyzes network packets to verify safety.
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