IoT/엣지 컴퓨팅 환경에서 경량 보안 가상화 플랫폼의 워크로드 성능 및 자원 소모 비교 분석

초록

최근 가상머신의 높은 보안성과 컨테이너의 경량성을 결합한 경량 보안 가상화 플랫폼들이 제안되고 있다. 이기술은 특히 IoT 장치 및 게이트웨이처럼 막대한 양의 데이터를 처리하면서도 제한된 컴퓨팅 자원을 가진 엣지컴퓨팅 환경에서 보안과 성능을 동시에 추구할 수 있는 중요한 기술로 간주된다. 다양한 플랫폼 기술이 제안되었지만, IoT 장치들과 엣지 컴퓨팅 환경에서 이들 플랫폼을 비교하고 구체적인 워크로드 성능과 CPU 사용을 이해한 연구는 부족하다. 따라서 각 상황과 워크로드에 최적의 성능과 효율적인 자원 소모량을 파악하기 어려운 상황이다. 본 논문은 최신 경량 보안 가상화 플랫폼인 Firecracker, Kata container, Unikraft를 엣지 컴퓨팅 환경에서비교 분석한다. 특히, 데이터 수집 및 저장에 빈번히 사용되는 Redis 프로그램을 대상으로 각 플랫폼의 초당 요청처리량과 CPU 소모량을 세부적으로 분석하였다. 분석 결과, 엣지 컴퓨팅에서 송수신하는 메시지 크기에 따라 최적의 플랫폼이 달라지며, 플랫폼 선택에 따라 사용자 응용 프로그램이 활용 가능한 CPU 자원이 상이해짐을 확인하였다. 이 연구는 세 플랫폼에 대한 분석을 넘어서, 실제 엣지 컴퓨팅 환경에서 적합한 경량 보안 가상화 플랫폼을 선정하는 데 필요한 이해와 기준을 제공한다.

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