ตัวแบบและระบบบริการแคชสำหรับ การแคชคลาวด์แบบใช้ร่วมกันที่ฝั่งไคลเอ็นท์

Abstract

ในปัจจุบันคลาวด์ถูกนำมาใช้ในการจัดเก็บข้อมูลขนาดใหญ่สำหรับการใช้ร่วมกันระหว่างผู้ใช้ ทำให้องค์การต้องมีค่าดำเนินการจากค่าโหลดข้อมูลจากคลาวด์ที่แพงและเกิดความล่าช้าในการเข้าถึงข้อมูล ปัญหาเหล่านี้สามารถแก้ไขด้วยการแคชคลาวด์เพื่อป้องกันการโหลดข้อมูลซ้ำจากคลาวด์ มีงานวิจัยที่เกี่ยวข้องเสนอนโยบายการแทนที่ข้อมูลของระบบแคชคลาวด์ที่ฝั่งผู้ใช้บริการคลาวด์ซึ่งสามารถประหยัดค่าโหลดข้อมูลจากคลาวด์ ลดปริมาณการใช้แบนด์วิดท์ และระยะเวลาในการโหลดข้อมูลได้ งานวิจัยนี้ต่อยอดงานวิจัยดังกล่าวเพื่อให้สามารถทำหน้าที่เป็นบริการแคชคลาวด์ (Cache-as-a-Service) ได้โดยการเสนอตัวแบบทางเทคนิคและตัวแบบทางเศรษฐศาสตร์สำหรับการดำเนินการบริการแคชคลาวด์แบบใช้ร่วมกันที่ฝั่งไคลเอ็นท์ และเสนอต้นแบบระบบบริการแคชคลาวด์แบบใช้ร่วมกันที่ฝั่งไคลเอ็นท์ องค์ความรู้ใหม่ที่ได้รับ 1) ชุดตัวแบบทางเทคนิคของบริการแคช 6 ตัวแบบที่เกิดจากองค์ประกอบ 2 มิติคือเทคโนโลยีที่ใช้ในการจัดเก็บข้อมูลได้แก่ แรม, หน่วยขับโซลิดสเตท, และหน่วยขับจานบันทึกแบบแข็ง และมิติที่สองคือแบบแผนการใช้งานได้แก่ แบบใช้พื้นที่แคชแยกเดี่ยว (isolated cache space) และแบบใช้พื้นที่แคชร่วมกัน (shared cache space) ตัวแบบทั้ง 6 ได้แก่ ตัวแบบบริการแคชแรมแบบใช้พื้นที่แคชแยกเดี่ยว, ตัวแบบบริการแคชแรมแบบใช้พื้นที่แคชร่วมกัน , ตัวแบบบริการแคชหน่วยขับโซลิดสเตทแบบใช้พื้นที่แคชแยกเดี่ยว, ตัวแบบบริการแคชหน่วยขับโซลิดสเตทแบบใช้พื้นที่แคชร่วมกัน, ตัวแบบบริการแคชหน่วยขับจานบันทึกแบบแข็งแบบใช้พื้นที่แคชแยกเดี่ยว, ตัวแบบบริการแคชหน่วยขับจานบันทึกแบบแข็งแบบใช้พื้นที่แคชร่วมกัน 2) ตัวแบบทางเศรษฐศาสตร์ของบริการแคชคลาวด์ที่สามารถใช้เป็นแบบแผนการกำหนดราคาค่าบริการ 2 ตัวแบบ ได้แก่ ตัวแบบทางเศรษฐศาสตร์ของบริการแคชคลาวด์กรณีเช่าพื้นที่โคโลเคชั่น (colocation) และตัวแบบทางเศรษฐศาสตร์ของบริการแคชคลาวด์กรณีเช่าบริการโครงสร้างพื้นฐานคลาวด์ 3) ระบบต้นแบบบริการแคชคลาวด์แบบใช้ร่วมกันที่ฝั่งไคลเอ็นท์ที่ต่อประสานกับสควิดซอฟต์แวร์รหัสเปิดเพื่อทำการประมวลผลขั้นตอนวิธีการแคชข้อมูลที่โหลดจากคลาวด์ และมีฟังก์ชั่นสำคัญที่ผู้ใช้บริการแคชคลาวด์สามารถตรวจสอบการใช้งานทรัพยากร ตรวจสอบประสิทธิภาพการทำงาน และตรวจสอบค่าใช้จ่ายในการใช้บริการ Presently, cloud has been used to store large data for sharing among users imposing on organizations expensive operational costs due to cloud data loading and data access delays. These problems can be solved by using cloud caching to prevent repetitive data loading from clouds. There is a related research proposing the cache replacement policy of cloud caching system at client side that can economize data loading expense, reduce bandwidth usage and data loading latency. This research extends such research so that it becomes a cloud cache as a service (CaaS) by proposing technical and economic models for operating client-side shared CaaS, which aims for reducing cloud data loading charges and delays. This research also proposes the prototyping system of the client-side shared CaaS. Research main contributions are 1) a sets of technical models of totally six types comprising two-dimensional elements that are data storage technologies, RAM, SSD, HDD and the second dimension represents usage patterns, isolated cache space and shared cache space. The six models are RAM isolated cache space, RAM shared cache space, SSD isolated cache space, SSD shared cache space, HDD isolated cache space, and HDD shared cache space, 2) a set of two economical models that can be used as a pricing pattern an economical model of the cloud cache service based on colocation service and an economical model based on a cloud infrastructure as a services (IaaS), and 3) A prototyping CaaS system for client-side shared cloud caching that interfaces with opensource software Squid, which processes a cloud data caching algorithm. The system has essential functions for users such as, checking resources usage, monitoring performance, and monitoring service charge.