02. 메트릭 모델

* 이 문서는 「ISO/IEC 19086-2,Information technology - Cloud computing - Service level agreement (SLA) framework - Part 2: Metric model」를 토대로 작성되었음.

상명대학교 / 서광규 교수


 

클라우드 서비스 수준 협약(SLA: Service level agreement)은 클라우드 서비스 제공자(CSP: Cloud Service Provider)와 클라우드 서비스 이용자(CSC: Cloud Service Consumer)간의 품질과 성능 등을 포함한 서비스 수준에 관한 계약으로, 특정한 서비스가 충족시켜야 하는 기준을 정확히 명시한 협약서이다. 클라우드 컴퓨팅에서 SLA의 중요성을 인지하여 ISO/IEC JTC 1/SC 38에서는 2016년에 ISO/IEC 19086-1, Information technology - Cloud computing - Service level agreement (SLA) framework - Part 1: Overview and concepts (First Edition)라는 국제 표준화 문서를 제정하였는데 이 표준안에서는 클라우드 컴퓨팅 SLA의 개요와 기본 개념을 포함하고 있다. 이어서 2018년에는 ISO/IEC 19086-2, Information technology - Cloud computing - Service level agreement (SLA) framework - Part 2: Metric model 표준화 문서를 제정하였다.

본 고에서는 ISO/IEC 19086-2 표준화 문서에서 다루고 있는 클라우드 컴퓨팅 SLA - 메트릭 모델을 설명하기로 한다.



메트릭 모델의 개요


이 문서는 지표, 지표 사용법 및 클라우드 SLA에 대한 지표의 일관된 사양에 대한 모델을 정의한다. 기본 모델과 템플릿은 메트릭을 정의하고 특정 메트릭을 기반으로 측정 시스템을 구현하는 데 중요하다.

클라우드 컴퓨팅은 IT의 필수 부분이지만 클라우드 서비스의 속성과 성능을 정의하기는 여전히 어렵다. CSC는 조직 목표를 달성하기 위해 하나의 중요한 이유로 클라우드 서비스를 구매한다. 이를 위해 CSC는 클라우드 서비스의 속성을 이해하고 이러한 속성의 서비스 기능을 이해하고 CSC의 조직 목표를 달성하는 데 필요한 CSC의 요구 사항을 충족하는지 이해하는 것이 중요하다. 마찬가지로 CSP는 클라우드 서비스의 속성과 성능을 전달할 수 있어야 특정 서비스가 요구 사항을 충족하는지 확인할 수 있다.

CSC가 관심을 가질 수 있는 일반적인 클라우드 서비스 특성 범주에는 성능, 가용성, 정보 보안, 접근성, 클라우드 서비스 지원, 서비스 종료, 거버넌스, 서비스 변경, 서비스 신뢰성, 증명/인증, 데이터 관리 및 PII 보호가 포함된다.

클라우드 조달 프로세스는 세 가지 기본 측면으로 나눌 수 있다.

- CSC의 요구 사항을 충족하는 클라우드 서비스의 선택

- 클라우드 서비스의 속성 및 성능에 대한 CSP와 CSC 간의 계약 (클라우드 SLA를 포함하는 CSA)

- 서비스가 클라우드 SLA/CSA에 지정된 제한 조건 내에서 작동하는지 확인하기 위해 클라우드 서비스의 운영이 모니터링되는 운영관리



클라우드 서비스 선택


현재 CSP는 클라우드 서비스 특성의 표현을 정의하는 고유한 메소드를 작성하므로 특성 자체의 이해에 영향을 준다. 이로 인해 CSP에서 클라우드 서비스 특성을 비교하는 것이 어렵거나 불가능하다. 클라우드 서비스 특성은 종종 모호한 텍스트 설명을 사용하여 설명되며 비교하기 어려울뿐만 아니라 이해하기도 어렵다. 이로 인해 일련의 요구 사항을 CSC와 CSP 간의 계약으로 전환하기가 어렵다. 어느 당사자의 요구를 충족시키지 못할 수도 있는 합의를 초래한다.

클라우드 SLA에 작성된 약정은 SLO 또는 SQO의 형식을 취한다. SLO는 클라우드 서비스 특성 표현에 대한 정량적 약속이며, SQO는 클라우드 서비스 특성 표현에 대한 정성적 약속이다.

대표적인 SLA가 가용성인데, 가용성을 위해 숫자(백분율)가 제공되지만 이 숫자의 계산 방법이 명확하지 않다. 사용 불가능에 대한 정의가 제공되지만 사용 불가능에서 가용성 백분율이 어떻게 계산되는지는 명확하지 않다. 다른 공급자는 가용성 개념을 사용하여 다르게 계산하여 SLO 또는 측정된 서비스 수준을 비교할 수 없게 만들 수 있다.

서로 다른 두 공급 업체의 가용성 약속 비교

[그림 1] 서로 다른 두 공급 업체의 가용성 약속 비교


[그림 1]은 두 서비스의 가용성을 비교한 CSC를 보여준다. 특성(가용성)과 약정 수준 (99,99 %)은 동일하게 보이지만 두 서비스의 가동 시간을 정의하는 텍스트는 근본적으로 다르다. 클라우드 서비스 A는 가용성을 위해 시간 기반 설명을 사용하고 클라우드 서비스 B는 가용성을 위해 트랜잭션 기반 설명을 사용한다. 따라서 CSC는 이 두 서비스의 차이점을 평가할 수 없다.



메트릭(Metric)


메트릭 또는 측정 표준은 클라우드 서비스 특성 측정 방법에 대한 세부 사항을 제공하여 클라우드 서비스 특성을 명확히 하는데 도움이 된다. 메트릭은 특성 측정의 정의(예 : 표현, 단위, 규칙, 매개 변수)를 제공하므로 특성 자체에 대한 지식을 제공한다. 반복성, 재현성 및 측정 및 측정 결과의 비교에 필요한 정보를 제공한다.

 

[그림 2] 측정 과정

[그림 2] 측정 과정


이 지표는 클라우드 서비스 특성 및 이를 사용하는 데 필요한 세부 사항 (매개 변수, 데이터, 규칙, 표현식, 추가 세부 사항)을 설명한다. 예를 들어, "가용성” 메트릭은 가용성을 계산하는 데 필요한 측정 수행 방법, 다운 타임 측정 방법, 제외 규칙 등의 실제 측면을 정의한다. 측정 결과는 주어진 측정값을 따르는 측정 결과이다. 메트릭. 측정 결과는 관찰되고 있는 특성의 추정치이다. [그림 2]에서 볼 수 있듯이 메트릭은 규칙을 정의하므로 반복 가능하고 비교 가능한 방식으로 측정할 수 있다. 측정은 메트릭의 정보와 결합하여 특성에 대한 지식을 제공하는 측정 결과를 생성한다. 클라우드 서비스의 특성은 거의 정확히 알려져 있지 않는다. 대신, 특성의 근사값과 특성의 실제값 사이의 불확실성을 약간 이해하여 특성의 근사값을 추정한다. 불확실성은 사용된 측정 프로세스와 직접 관련이 있다. 다시 말해, 메트릭은 규칙을 따르는 측정 프로세스가 반복 가능하고 비교 가능한 특성 추정치를 생성 할 수 있도록 하는 표준 규칙 세트이다.

메트릭은 특성에 대한 이해와 반복 가능하고 비교 가능한 측정을 수행하는 데 필요한 정보를 모두 제공하므로 측정 프로세스뿐만 아니라 주어진 특성에 대한 개념적 이해에 사용될 수 있다.

메트릭에 포함된 세부 수준은 이해 당사자에게 달려 있다. 메트릭은 측정 결과를 계산하는 데 필요한 기본 방정식일 수도 있고 자세한 측정 프로세스 자체를 포함할 수도 있다.



클라우드 서비스 메트릭(Cloud Service Metrics; CSMs)


클라우드 서비스의 시나리오에는 클라우드 SLA에서 SLO 약정 99%에 대한 가용성 메트릭 적용 또는 의사 결정 프로세스 시나리오에서 "높음"의 서비스 품질 목표에 대한 접근성 메트릭 적용이 포함된다. 이러한 방식으로 CSM은 CSP가 클라우드 서비스의 특성을 전달하고 CSC 및 CSP가 제공될 사항에 동의하도록하며 클라우드 서비스 기능을 측정하여 계약이 충족되도록 한다.

클라우드 서비스는 다양한 방식으로 지표를 사용할 수 있다. 지표는 클라우드 서비스의 다른 계층 (예 : 하드웨어 계층, 논리 계층, 거버넌스 계층 또는 서비스 계층)에서 사용할 수 있다. 또한 클라우드 서비스 수명주기의 여러 단계 (예 : 선택, 조달, 운영, 감사 및 종료)에서 사용할 수 있다.

기본 측정값과 함께 적절한 지표의 정의 및 사용은 클라우드 SLA 및 SLO/SQO의 필수 구성 요소이며, 이는 클라우드 SLA의 구성 요소이다. 클라우드 SLA 내에서 지표는 서비스 제공 업체가 제공하는 오류의 한계와 한계 및 한계를 설정하는 데 사용된다. 클라우드 SLA에 대한 표준화된 메트릭 및 메트릭 템플릿을 사용하면 클라우드 SLA 및 포함된 SLO/SQO를 쉽고 빠르게 개발할 수 있다. 클라우드 SLA가 설치되면 런타임에 메트릭을 사용하여 서비스 수준을 측정하고 서비스가 클라우드 SLA의 커밋을 충족하는지 확인할 수 있다.

클라우드 서비스에 대한 지표에는 다음을 포함하여 CSC 및 CSP에 여러 가지 용도가 있다.

- CSP는 지표를 사용하여 클라우드 서비스의 성능을 설명할 수 있다.

- 지표는 CSC가 다른 CSP의 오퍼링을 비교하는 데 도움이 된다 (CSP가 동일한 지표를 사용하여 클라우드 서비스의 성능을 설명 할 때).

- 지표를 사용하여 클라우드 SLA 내의 SLO 및 SQO를 설명할 수 있다.

- CSC는 메트릭을 사용하여 클라우드 SLA에 설명된 대로 CSP가 커밋을 충족하는지 확인하고 커밋이 충족되지 않으면 해결 방법을 청구할 수 있다.



클라우드 서비스 비교


유사한 클라우드 서비스 특성에 대한 메트릭 설명은 CSP마다 다를 수 있지만 이 문서를 기반으로 하는 메트릭은 CSC가 다른 CSP의 서비스를 비교하는 데 도움이 된다. 이 문서는 CSC가 주어진 서비스의 서비스 특성을 이해하고 동일한 메트릭을 사용하여 서비스 특성을 설명하는 다른 서비스와 비교할 수 있도록 메트릭을 일관되게 표현하기 위한 모델을 제공한다. 사용된 메트릭이 다른 경우 일관된 모델을 사용하여 메트릭을 정의하면 CSC가 정의된 특성이 어떻게 다른지 더 잘 이해하는 데 도움이 된다.

 

[그림 3] CSC는 동일한 메트릭을 사용하여 두 서비스를 비교

[그림 3] CSC는 동일한 메트릭을 사용하여 두 서비스를 비교


CSM은 특성 측정을 위한 요구 사항뿐만 아니라 특성 자체도 설명하므로, [그림 3]에 표시된 것처럼 CSC는 표준화된 메트릭을 사용하여 다양한 클라우드 서비스에 대한 서비스 오퍼링을 이해하고 비교할 수 있다. 공간 제약으로 인해 메트릭이 그림에 표시된다. [그림 1]에서와 같이 [그림 3]은 두 서비스를 비교하는 CSC를 보여 주지만 이 경우 CSC는 표준화된 모델을 사용하여 가동 시간 SLO에 대해 동일한 메트릭을 설명하므로 CSC가 서비스를 결정할 수 있기 때문에 두 서비스를 비교할 수 있다.



결언


클라우드 서비스 수준 계약 (SLA)을 위해 클라우드 서비스의 속성을 측정하면 클라우드 서비스의 채택을 방해하고 클라우드 서비스 시장의 전반적인 효과를 저해하는 많은 과제가 있다. 실제로 측정 항목은 일반적으로 자연 언어를 사용하여 일반적으로 이해하기 쉽고 비교 및 ??구현하기 어려운 '일반 영어'로 표현된다. 이러한 메트릭 정의는 명확성, 비교가능성, 그리고 구현 등에서 많은 문제를 야기한다.

이 문서는 이와 같은 문제를 해결하기 위해 개발되었다. 여기에는 기술적 내용이 포함되지만 메트릭의 비즈니스 콘텍스트를 이해하는 비전문가는 높은 수준의 개념을 이해할 수 있어야 한다. 측정을 수행하고 결과를 이해하기위한 조건과 규칙을 정의하는 메트릭 모델을 제공한다.

이 문서에서 정의한 모델을 따르는 메트릭은 위의 문제를 해결한다.

- 명확성 : 메트릭을 정의하면 현재 자연어 설명에 존재하는 모호성이 제거된다.

- 비교 가능성 : 메트릭의 구조적 특성으로 메트릭을 기반으로 여러 메트릭과 SLO/SQO를 쉽게 비교할 수 있다.

- 구현 : 특성을 측정하는 데 필요한 정보를 구조적으로 표현하면 측정 도구를 쉽게 개발할 수 있다. 마찬가지로 메트릭을 구현할 수없는 것으로 밝혀지면 메트릭을 구현할 수 있도록 메트릭을 수정해야 하며 기술 사양의 구조가 이 수정 프로세스를 용이하게 한다.

이 문서는 클라우드 SLA에 대한 메트릭에 중점을 두고 있지만 클라우드 SLA에 포함되지 않은 클라우드 서비스 메트릭 (CSM)에도 사용할 수 있다.



참고문헌



  2. 서광규, 클라우드 컴퓨팅 서비스 수준 협약 (SLA) 국제 표준화 동향, 클라우드혁신센터, 2018.
  3. ISO/IEC 19086-2,Information technology - Cloud computing - Service level agreement (SLA) framework - Part 1: Overview and concepts
  4. ISO/IEC 19086-2,Information technology - Cloud computing - Service level agreement (SLA) framework - Part 2: Metric model
  5. ISO/IEC 17788:2014 , Information technology - Cloud computing - Overview and vocabulary.
  6. ISO/IEC 17789:2014, Information technology - Cloud computing - Reference architecture.