Abstract
Cloud computing services provide IT resources as services on demand. This is considered a key concept, which will lead a shift from an ownership-based paradigm to a new pay-for-use paradigm, which can reduce the fixed cost for IT resources, and improve flexibility and scalability. As IT services, cloud services have evolved from early similar computing concepts such as network computing, utility computing, server-based computing, and grid computing. So research into cloud computing is highly related to and combined with various relevant computing research areas. To seek promising research issues and topics in cloud computing, it is necessary to understand the research trends in cloud computing more comprehensively. In this study, we collect bibliographic information and citation information for cloud computing related research papers published in major international journals from 1994 to 2012, and analyzes macroscopic trends and network changes to citation relationships among papers and the co-occurrence relationships of key words by utilizing social network analysis measures. Through the analysis, we can identify the relationships and connections among research topics in cloud computing related areas, and highlight new potential research topics. In addition, we visualize dynamic changes of research topics relating to cloud computing using a proposed cloud computing "research trend map." A research trend map visualizes positions of research topics in two-dimensional space. Frequencies of key words (X-axis) and the rates of increase in the degree centrality of key words (Y-axis) are used as the two dimensions of the research trend map. Based on the values of the two dimensions, the two dimensional space of a research map is divided into four areas: maturation, growth, promising, and decline. An area with high keyword frequency, but low rates of increase of degree centrality is defined as a mature technology area; the area where both keyword frequency and the increase rate of degree centrality are high is defined as a growth technology area; the area where the keyword frequency is low, but the rate of increase in the degree centrality is high is defined as a promising technology area; and the area where both keyword frequency and the rate of degree centrality are low is defined as a declining technology area. Based on this method, cloud computing research trend maps make it possible to easily grasp the main research trends in cloud computing, and to explain the evolution of research topics. According to the results of an analysis of citation relationships, research papers on security, distributed processing, and optical networking for cloud computing are on the top based on the page-rank measure. From the analysis of key words in research papers, cloud computing and grid computing showed high centrality in 2009, and key words dealing with main elemental technologies such as data outsourcing, error detection methods, and infrastructure construction showed high centrality in 2010~2011. In 2012, security, virtualization, and resource management showed high centrality. Moreover, it was found that the interest in the technical issues of cloud computing increases gradually. From annual cloud computing research trend maps, it was verified that security is located in the promising area, virtualization has moved from the promising area to the growth area, and grid computing and distributed system has moved to the declining area. The study results indicate that distributed systems and grid computing received a lot of attention as similar computing paradigms in the early stage of cloud computing research. The early stage of cloud computing was a period focused on understanding and investigating cloud computing as an emergent technology, linking to relevant established computing concepts. After the early stage, security and virtualization technologies became main issues in cloud computing, which is reflected in the movement of security and virtualization technologies from the promising area to the growth area in the cloud computing research trend maps. Moreover, this study revealed that current research in cloud computing has rapidly transferred from a focus on technical issues to for a focus on application issues, such as SLAs (Service Level Agreements).
클라우드 컴퓨팅 서비스는 IT 자원을 사용자 요구에 따라 서비스 형태로 제공하며, IT 자원을 소유하는 기존의 개념에서 빌려서 사용하는 개념으로 새로운 IT 패러다임 전환을 이끌고 있다. 이러한 클라우드 컴퓨팅은 과거의 네트워크 컴퓨팅, 유틸리티 컴퓨팅, 서버 기반 컴퓨팅, 그리드 컴퓨팅 등에 대한 연구들을 기반으로 진화해온 IT 서비스로서, 추후 여러분야에 접목 가능성이 높음에 따라 다양한 분야에서의 연구가 지속적으로 이루어지고 있다. 본 연구에서는 1994년부터 2012년까지 주요 해외 저널에 게재된 클라우드 컴퓨팅 관련 연구 논문들의 서지정보 및 인용정보를 수집하였으며, 사회 네트워크 분석 척도를 활용하여 연구 논문간의 인용 관계와 동일 논문에 출현하는 키워드간의 관계로부터 연구 주제들 간 네트워크 변화를 분석하였다. 이를 통해서 클라우드 컴퓨팅 관련 분야의 연구 주제들간의 관계를 파악할 수 있었고, 추후 잠재성이 높은 신규 연구 주제들을 도출하였다. 또한 본 연구에서는 클라우드 컴퓨팅에 대한 연구 동향 맵(research trend map)을 작성하여, 클라우드 컴퓨팅과 관련된 연구 주제들의 동태적인 변화를 확인하였다. 이러한 연구 동향 맵을 통해서 클라우드 컴퓨팅 주요 연구들의 추이를 쉽게 파악 할 수 있으며, 진화 형태 또는 유망 분야를 설명할 수 있다. 논문 인용 관계 분석 결과, 클라우드 컴퓨팅 보안과 분산 처리, 클라우드 컴퓨팅에서의 광네트워크에 관한 연구 논문들이 페이지랭크 척도를 기준으로 상위에 나타났다. 연구 논문의 핵심 주제를 나타내는 키워드에 대한 결과는 2009년에는 클라우드 컴퓨팅과 그리드 컴퓨팅이 높은 중심성 수치를 보였으며, 2010~2011년에는 데이터 아웃소싱, 에러검출 방법, 인프라구축 등 주요 클라우드 요소 기술에 관한 키워드가 높은 중심성 수치를 나타내었다. 2012년에는 보안, 가상화, 자원 관리 등이 높은 중심성 수치를 보였으며, 이를 통해서 클라우드 컴퓨팅 기술들에 대한 관심이 점차 증가함을 확인 할 수 있다. 연구 동향 맵 작성 결과, 보안은 유망영역에 위치하고 있으며, 가상화는 유망영역에서 성장 영역으로 이동하였고, 그리드 컴퓨팅과 분산 시스템은 쇠퇴 영역으로 이동하고 있음을 확인 할 수 있다.
