본 논문은 현재 대부분의 CSP나 클라우드 플랫폼에서는 제공되고 있지 않는 무중단 수직 확장 서비스에 관한 연구이다. 무중단 수직 확장 서비스는 운영 중인 가상 머신을 중단없이 업그레이드 시키는 것으로, 서비스의 연속성을 보장하기 위한 효과적인 방법 중의 하나이다.
무중단 수직 확장 서비스를 제공하기 위해서는, 클라우드 서비스 제공자가 물리 자원에 확장이 가능한 여유 용량을 확보해 두어야 서비스 품질을 유지시킬 수 있고, 또한 서비스 제공자의 물리 자원에 사용자의 가상 자원을 효과적으로 배치시켜야, 동일한 물리 자원으로 비용 효율적인 서비스를 제공할 수 있다. 현재까지의 관련된 대부분의 연구들은 후자에 초점을 맞추어, 가상 자원의 효율적 배치에 관한 연구들이 주를 이루고 있으나 수직 확장을 고려한 자원의 배치에 대한 연구는 미비하다.
따라서, 무중단 수직 확장을 고려한 자원의 효율적 배치를 위해 FirstFit 배치 전략 기반의 가상 서버 할당률을 가변적으로 조정하는 "일반-혼합-수직의 모드 전환" 알고리즘을 제시하였으며, 수직 확장 비율, 가상화율, 여유자원율 등을 파라미터로 하여 시뮬레이션을 수행하였다.
실험 결과, 수직 확장 VM이 없어도 산술적으로 요구되는 최소 PM 수와 거의 동일하므로 VMP가 매우 잘 수행됨을 알 수 있었고, 수직 확장 VM의 비율이 20% 미만일 경우까지는, 추가되는 PM 수가 미미함을 확인하였다. 또한 수직 확장 VM의 비율이 50%의 경우에도 최대 25%의 물리 자원만이 필요함을 확인하였다. 따라서, 수직 확장이 발생하지 않을 경우에는 낮은 수준의 추가 비용이 요구되지만, 수직 확장이 발생할 경우에는 추가적인 부가 수익 창출을 기대할 수 있기 때문에, 클라우드 서비스 제공자 관점에서 제시된 알고리즘을 통하여 무중단 수직 확장 서비스를 제공할 수 있다는 결론을 얻었다.
한편, 무중단 수직 확장 서비스는 1) 즉시 확장을 통한 과부하에 의한 장애 예방, 2) 저렴하게 이용할 수 있는 세밀한 VM 확장, 3) 수평 확장을 위한 애플리케이션의 Cloud Native화 불필요, 4) RDB와 같은 수평 확장이 불가한 애플리케이션의 확장, 5) Kubernetes Worker 노드의 무중단 수직 확장에 따른 컨테이너 애플리케이션의 확장 등의 효과를 사용자에게 제공할 수 있다.