(선전, 중국 2023년 1월 19일 PRNewswire=연합뉴스) 이달 17일, Franz Edelman Competition의 최종 후보 6팀이 발표됐다. 최종 후보에는 선구적인 클라우드 리소스 스케줄링 기술과 탁월한 시장 성과로 경쟁에서 두각을 나타낸 화웨이 클라우드(Huawei Cloud)가 포함됐다. Franz Edelman Award는 경영과학 분야의 업적을 기리기 위해 INFORMS(Institute for Operations Research and the Management Sciences, INFORMS)가 매년 수여하는 상이다. 화웨이 클라우드는 Franz Edelman Award의 50년 역사에서 스케줄링 기술 부문으로 최종 후보에 오른 최초의 클라우드 컴퓨팅 회사가 됐다.
서비스 품질을 저하시키지 않으면서 클라우드 리소스 활용을 극대화하는 방법은 클라우드 업계에서 여전히 중요하고도 난해한 문제로 남아 있다. 업계 선도적인 화웨이 클라우드의 리소스 스케줄링 기술은 혁신적인 알고리즘으로 미디어 네트워크 리소스 활용도를 30% 이상 높이는 솔루션을 제공한다. 이러한 향상된 서비스 품질(Quality of Service, QoS)은 지난 2년간 라이브 스트리밍 업계를 10배 성장시키는 결과를 낳았다.
업계 문제를 해결하기 위한 최고의 과학자와 혁신적인 알고리즘
화웨이 클라우드는 중국 내외의 16개 연구센터에 39명의 과학자를 배치해 클라우드 리소스 스케줄링에 대한 연구를 진행했다. Huawei Cloud Algorithm Innovation Lab의 수석 과학자 Yuan Xiaoming은 라이브 스트리밍 분야의 전문가들과 협력해 95번째 백분위수 대역폭 청구로 서비스 품질을 보장하고 리소스 활용을 극대화하기 위해 노력했다. 과학자들은 오프라인 및 온라인 문제에 대한 알고리즘을 각각 개발했다. 문제 해결 과정에서, 과학자들은 다음과 같은 두 가지 어려움에 직면했다.
첫 번째 문제는 수학적 모델의 비볼록(Non-convex) 및 비평활(Non-smooth) 비용 함수로 인해 95번째 백분위수 대역폭으로 청구 비용을 최소화하는 것은 NP-난해(NP-hard)라는 점이다. 그리고 두 번째 문제는 Huawei Cloud Live가 2천800개 이상의 엣지 노드를 포함한다는 점이다. 이는 해당 수학적 모델에 1천200억 개의 이진 변수와 연속 변수가 있음을 의미한다.
또한, 실제 미디어 네트워크 스케줄링 시나리오에서 밀리초(1천 분의 1초) 이내에 정확한 스케줄링 체계를 제공할 수 있는 알고리즘을 개발하는 것은 매우 어려운 사안이다.
이러한 문제를 정확하게 설명하기 위해, 전문가들은 추가 연구를 위한 패러다임을 제공하는 일련의 수학적 프로그래밍 모델을 구축했다. 또한 전문가들은 모델의 구조와 수학적 특성에 대한 심층 분석도 실시했다. 이들은 문제를 하위 문제로 나누고, 이를 위해 쉬운 문제 해결 및 구현을 고효율 및 안정성과 결합하는 알고리즘을 개발했다. 수치실험(Numerical experiment) 결과에 따르면, 이러한 알고리즘은 미디어 네트워크 활용도를 30% 이상 개선하고, 더 높은 스트림 풀 성공률, 100초 이내에 더 짧은 프레임 정지, 첫 번째 프레임 재생 전에 필요한 시간 단축과 같은 더 나은 QoS 지표를 제공한다.
아울러 화웨이 클라우드는 업계 선도적인 최단 경로 MKSP 알고리즘과 Huawei Backbone Network(업계 고유 기능) 및 고급 클라우드 서비스와의 협업을 통해 스케줄링의 다른 많은 측면을 새로운 수준으로 향상시켰다. 스케줄링 관련 연구와 관련해 화웨이는 30건의 특허와 6건의 연구 논문을 산출했다.
화웨이 클라우드의 미디어 네트워크 스케줄링 시스템, 라이브 스트리밍의 성장 촉진
업계의 고질적인 문제를 해결하는 화웨이 클라우드의 미디어 네트워크 스케줄링 시스템은 Douyu 및 Huya와 같은 중국 최고의 라이브 스트리밍 플랫폼에서 채택됐다. 화웨이 클라우드는 주요 행사에 대한 원활한 라이브 스트리밍을 보장하기 위해 트래픽 변동을 수용하는 네트워크 트래픽 모델 및 스케줄링 체계를 개발했다. 화웨이 클라우드를 통해 60개 이상의 국제 스포츠 행사가 성공적으로 생중계됐다. 화웨이 클라우드의 라이브 스트리밍 솔루션은 100% 스트림 풀 성공률, 2~3초의 종단 간 대기 시간, 저지연 라이브(Low Latency Live)에 의한 800밀리초 미만의 대기 시간, 그리고 프레임 정지 없이 수 초 이내에 재생을 시작하는 라이브 비디오를 포함하는 업계 최고의 QoS가 특징이다. 화웨이 클라우드가 중국의 주요 라이브 스트리밍 플랫폼에 제공하는 미디어 리소스의 양은 지난 2년간 10배나 증가했다.
서비스형 시스템(Everything as a Service, XaaS) 전략을 고수하는 화웨이 클라우드는 최첨단 스케줄링 기술을 활용해 에너지, 운송, 물류, 소매와 같은 산업에 더 많은 가치를 창출할 계획이다.
