2022 Fiscal Year Research-status Report
IoTプラットフォームの重層性に着目したマイクロサービスの障害検知手法の提案
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21K11846
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
近堂 徹 広島大学, 情報メディア教育研究センター, 教授 (90437575)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | マイクロサービス / IoT / 耐障害性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
プラットフォームの重層化・複雑化により，構成するハードウェアリソースとアプリケーションサービスとの関連性に乖離が発生し，全体像の把握や障害時の問題点の特定がより困難になっている現状がある。
本研究では，コンテナ管理プラットフォームのサーバリソースやネットワーク特性などのメトリクスを網羅的な収集とそれに基づく効率的な障害検知と原因特定を実現することを目的としている。
本年度は，コンポーネント間の依存関係を組み合わせることで障害原因箇所を特定する手法（前年度に提案）についての評価実験および考察を進め，その有効性を示したものを雑誌論文に投稿し採録された。加えて，サービス間のメッセージングシステムの耐障害性を検証可能なツールの実装と評価，およびマイクロサービス運用支援のための構成可視化システムの設計と実装を通して，マイクロサービスにおける迅速な障害箇所把握を実現するための手法について検討を行った。これらの一部を取りまとめて，国内研究会や国際ワークショップで報告をした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
マイクロサービスにおける耐障害性を高めることを目的として，障害検知手法の検討や恣意的に障害を発生させた際の振る舞いを確認，可視化するための手法の提案を進めている。
「コンポーネント間の依存関係に基づく障害原因箇所の特定手法の提案」では，2021年度に提案した手法の有効性を明らかにするために，評価実験や既存手法との比較評価などの考察を追加で行い，その結果を取りまとめて情報処理学会論文誌に投稿，2023年3月号に掲載されている。
「Pub/Subメッセージングシステムの耐障害検証ツールの実装と評価」では，コンテナ技術を利用してメッセージングシステムを任意のサーバ上に展開し，Chaos Engineeringツールを用いて指定した障害を恣意的に発生させることで，コンテナ間通信における耐障害性を検証可能なツールの設計と実装を行った。また，実装したツールを用いて，複数のメッセージングシステムに対して障害を注入した場合の挙動について評価を行った。この成果は，2022年7月に開催された情報処理学会インターネットと運用技術国内研究会や2022年12月に開催された国際ワークショップAINTEC2022のポスターセッションにて報告した。
「マイクロサービス運用支援のための構成可視化システムの設計と実装」では，Kubernetesに代表されるコンテナオーケストレーションツールにおいて，ノードとPodの関係性やPod間の通信制御の可視性向上を目的とした構成可視化システムを提案した。マイクロサービスの基盤としてコンテナ管理は必要不可欠な要素であり，オーケストレーションツールが出力する複数の情報を体系的に整理し，管理者や運用者が構成を把握しやすくするためツールの開発を進めた。
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| Strategy for Future Research Activity |
コンポーネント間の依存関係に基づく障害原因箇所の特定手法については，雑誌論文への採録により一定の成果を得られたと判断している。今後は，マイクロサービスにおけるデータ流通を意識し，メッセージングシステムにおける障害箇所の特定手法や耐障害性を向上させるメッセージ配送手法の提案を進める。また，構成可視化システムの拡張を通して，障害検知の可視化による運用者・管理者への適切なフィードバック手法についても検討を進めていく予定である。
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| Causes of Carryover |
（理由）今年度新型コロナウイルス感染症の影響により，国際会議等の現地出席がなく，発表および情報収集のために旅費として計上していた支出がなかったため。
(次年度の使用予定)国内外の学会発表の旅費として計上するとともに，次年度早期に実験に必要なPC等の機器購入を行う予定である。
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