Research Trends in the Use of Cloud Computing in Containerization between 2015 and 2023
DOI:
https://doi.org/10.35575/rvucn.n72a12Keywords:
Cloud computing, Kubernetes, Container orchestration, VirtualizationAbstract
The increasing relevance of containerization and cloud computing highlights the need to explore emerging areas to address critical challenges in resource management. This article aims to identify research trends in the use of Cloud Computing in Containerization between 2015 and 2023. The methodology employed an exploratory approach through bibliometric analysis using Scopus and Web of Science databases, resulting in 136 academic documents analyzed with bibliometric structural indicators. The study unveils significant findings for the research agenda, addressing crucial areas in containerization and cloud computing, including Docker, Kubernetes, Edge Computing, and Virtual Machines. Furthermore, it highlights research leaders and influential countries, with the United States and France standing out in these fields. Emerging topics such as Performance Evaluation and Container Orchestration are observed, signifying areas of research growth.
Downloads
References
Al-Rakhami, M., Gumaei, A., Alsahli, M., Hassan, M. M., Alamri, A., Guerrieri, A., & Fortino, G. (2020). A lightweight and cost effective edge intelligence architecture based on containerization technology [Una arquitectura de inteligencia perimetral ligera y rentable basada en tecnología de contenedorización]. World Wide Web, 23, 1341-1360. https://doi.org/10.1007/s11280-019-00692-y DOI: https://doi.org/10.1007/s11280-019-00692-y
Augustyn, D. R., Wyciślik, Ł., & Mrozek, D. (2021). Perspectives of using Cloud computing in integrative analysis of multi-omics data [Perspectivas del uso de la computación en la nube en el análisis integrador de datos multiómicos]. Briefings in Ffunctional Ggenomics, 20(4), 198-206. https://doi.org/10.1093/bfgp/elab0077 DOI: https://doi.org/10.1093/bfgp/elab007
Benomar, Z., Longo, F., Merlino, G., & Puliafito, A. (2020). Cloud-based enabling mechanisms for container deployment and migration at the network edge [Mecanismos habilitadores basados en la nube para la implementación y migración de contenedores en el borde de la red]. ACM Transactions on Internet Technology (TOIT), 20(3), 1-28. https://doi.org/10.1145/33809555 DOI: https://doi.org/10.1145/3380955
Bhardwaj, A., & Krishna, C. R. (2021). Virtualization in cloud computing: Moving from hypervisor to containerization—a survey [Virtualización en la computación en la nube: pasar del hipervisor a la contenedorización: una encuesta]. Arabian Journal for Science and Engineering, 46(9), 8585-8601. https://doi.org/10.1007/s13369-021-05553-33 DOI: https://doi.org/10.1007/s13369-021-05553-3
Bhardwaj, A., & Rama Krishna, C. (2022). A container-based technique to improve virtual machine migration in cloud computing [Una técnica basada en contenedores para mejorar la migración de máquinas virtuales en la computación en la nube]. IETE Journal of Research, 68(1), 401-416. https://doi.org/10.1080/03772063.2019.160584 DOI: https://doi.org/10.1080/03772063.2019.1605848
Cai, Z., Yang, G., Xu, S., Zang, C., Chen, J., Hang, P., & Yang, B. (2022). RBaaS: A robust blockchain as a service paradigm in cloud-edge collaborative environment [RBaaS: un robusto paradigma de blockchain como servicio en un entorno colaborativo en el borde de la nube]. IEEE Access, 10, 35437-35444. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2022.3161744 DOI: https://doi.org/10.1109/ACCESS.2022.3161744
Chadegani, A. A., Salehi, H., Yunus, M. M., Farhadi, H., Fooladi, M., Farhadi, M., & Ebrahim, N. A. (2013). A comparison between two main academic literature collections: Web of Science and Scopus databases [Una comparación entre dos colecciones principales de literatura académica: las bases de datos Web of Science y Scopus]. Asian Social Science, 9(5), 18-26. http://doi.org/10.48550/arXiv.1305.0377 DOI: https://doi.org/10.5539/ass.v9n5p18
Chlasta, K., Sochaczewski, P., Wójcik, G. M., & Krejtz, I. (2023). Neural simulation pipeline: Enabling container-based simulations on-premise and in public clouds [Canal de simulación neuronal: habilitación de simulaciones basadas en contenedores en las instalaciones y en nubes públicas]. Frontiers in Neuroinformatics, 17, Article 1122470. https://doi.org/10.3389/fninf.2023.11224700 DOI: https://doi.org/10.3389/fninf.2023.1122470
Crompton, H., & Song, D. (2021, enero-abril). The potential of artificial intelligence in higher education [El potencial de la inteligencia artificial en la educación superior]. Revista Virtual Universidad Católica del Norte, (62), 1-4. https://www.doi.org/10.35575/rvucn.n62a1 DOI: https://doi.org/10.35575/rvucn.n62a1
Di Pietro, R., & Lombardi, F. (2018). Virtualization Technologies and Cloud Security: advantages, issues, and perspectives. In P. Samarati, I. Ray, & I. Ray (Eds.), From Database to Cyber Security: Essays Dedicated to Sushil Jajodia on the Occasion of His 70th Birthday (pp. 166-185). Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-030-04834-1_9 DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-04834-1_9
Di Stefano, A., & Morana, G. (2022). Improving QoS through network isolation in PaaS [Mejora de la QoS mediante el aislamiento de la red en PaaS]. Future Generation Computer Systems, 131, 91-105. https://doi.org/10.1016/j.future.2022.01.010 DOI: https://doi.org/10.1016/j.future.2022.01.010
Douch, S., Abid, M. R., Zine-Dine, K., Bouzidi, D., & Benhaddou, D. (2022). Edge computing technology enablers: A systematic lecture study [Habilitadores de la tecnología de computación de borde: un estudio de conferencia sistemático]. IEEE Access, 10, 69264-69302. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2022.3183634 DOI: https://doi.org/10.1109/ACCESS.2022.3183634
Gholipour, N., Arianyan, E., & Buyya, R. (2020). A novel energy-aware resource management technique using joint VM and container consolidation approach for green computing in cloud data centers [Una novedosa técnica de gestión de recursos consciente de la energía que utiliza un enfoque conjunto de consolidación de contenedores y máquinas virtuales para la informática ecológica en centros de datos en la nube]. Simulation Modelling Practice and Theory, 104, Article 102127. https://doi.org/10.1016/j.simpat.2020.1021277 DOI: https://doi.org/10.1016/j.simpat.2020.102127
Hamzaoui, I., Duthil, B., Courboulay, V., & Medromi, H. (2020). A survey on the current challenges of energy-efficient cloud resources management [Una encuesta sobre los desafíos actuales de la gestión eficiente de los recursos en la nube]. SN Computer Science, 1, 1-28. https://doi.org/10.1007/s42979-020-0078-9 DOI: https://doi.org/10.1007/s42979-020-0078-9
Hanafy, W. A., Mohamed, A. E., & Salem, S. A. (2019). A new infrastructure elasticity control algorithm for containerized cloud [Un nuevo algoritmo de control de elasticidad de infraestructura para la nube en contenedores]. IEEE Access, 7, 39731-39741. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2019.2907171 DOI: https://doi.org/10.1109/ACCESS.2019.2907171
Imdoukh, M., Ahmad, I., & Alfailakawi, M. (2020). Optimizing scheduling decisions of container management tool using many‐objective genetic algorithm [Optimización de las decisiones de programación de la herramienta de gestión de contenedores utilizando un algoritmo genético de muchos objetivos]. Concurrency and Computation: Practice and Experience, 32(5), e5536. https://doi.org/10.1002/cpe.5536 DOI: https://doi.org/10.1002/cpe.5536
Islam, J., Kumar, T., Kovacevic, I., & Harjula, E. (2021). Resource-aware dynamic service deployment for local iot edge computing: Healthcare use case [Implementación de servicios dinámicos que tienen en cuenta los recursos para la computación de borde de IoT local: caso de uso de atención médica]. IEEE Access, 9, 115868-115884. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2021.3102867 DOI: https://doi.org/10.1109/ACCESS.2021.3102867
Janjua, K., Shah, M. A., Almogren, A., Khattak, H. A., Maple, C., & Din, I. U. (2020). Proactive forensics in IoT: Privacy-aware log-preservation architecture in fog-enabled-cloud using holochain and containerization technologies [Análisis forense proactivo en IoT: arquitectura de preservación de registros consciente de la privacidad en una nube habilitada para niebla utilizando tecnologías de holocadena y contenedorización]. Electronics, 9(7), Article 1172. https://doi.org/10.3390/electronics90711722 DOI: https://doi.org/10.3390/electronics9071172
Jiménez, L. L., & Schelen, O. (2020). HYDRA: Decentralized location-aware orchestration of containerized applications [HYDRA: orquestación descentralizada y consciente de la ubicación de aplicaciones en contenedores]. IEEE Transactions on Cloud Computing, 10(4), 2664-2678. https://doi.org/10.1109/TCC.2020.3041465 DOI: https://doi.org/10.1109/TCC.2020.3041465
Joshi, N. S., Raghuwanshi, R., Agarwal, Y. M., Annappa, B., & Sachin, D. N. (2023). ARIMA-PID: container auto scaling based on predictive analysis and control theory. Multimedia Tools and Applications, 1-18. https://doi.org/10.1007/s11042-023-16587-0 DOI: https://doi.org/10.1007/s11042-023-16587-0
Juiz, C., Capo, B., Bermejo, B., Fernández-Montes, A., & Fernández-Cerero, D. (2023). A case study of transactional workload running in virtual machines: the performance evaluation of a flight seats availability service [Un estudio de caso de carga de trabajo transaccional que se ejecuta en máquinas virtuales: la evaluación del desempeño de un servicio de disponibilidad de asientos de vuelo]. IEEE Access. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2023.3300956 DOI: https://doi.org/10.1109/ACCESS.2023.3300956
Kaiser, S., Haq, M. S., Tosun, A. Ş., & Korkmaz, T. (2022). Container technologies for ARM architecture: A comprehensive survey of the state-of-the-art [Tecnologías de contenedores para arquitectura ARM: un estudio completo del estado del arte]. IEEE Access, 10, 84853 - 84881. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2022.3197151 DOI: https://doi.org/10.1109/ACCESS.2022.3197151
Katal, A., Dahiya, S., & Choudhury, T. (2023). Energy efficiency in cloud computing data centers: a survey on software technologies [Eficiencia energética en centros de datos de computación en la nube: una encuesta sobre tecnologías de software]. Cluster Computing, 26(3), 1845-1875. https://doi.org/10.1007/s10586-022-03713-00 DOI: https://doi.org/10.1007/s10586-022-03713-0
Kaur, K., Garg, S., Kaddoum, G., Ahmed, S. H., & Atiquzzaman, M. (2019). KEIDS: Kubernetes-based energy and interference driven scheduler for industrial IoT in edge-cloud ecosystem [KEIDS: programador impulsado por energía e interferencias basado en Kubernetes para IoT industrial en un ecosistema de nube perimetral]. IEEE Internet of Things Journal, 7(5), 4228-4237. https://doi.org/10.1109/JIOT.2019.2939534 DOI: https://doi.org/10.1109/JIOT.2019.2939534
Kirsanova, A. A., Radchenko, G. I., & Tchernykh, A. N. (2021). Fog computing state of the art: concept and classification of platforms to support distributed computing systems [Estado del arte en computación en la niebla: concepto y clasificación de plataformas para soportar sistemas de computación distribuida]. Supercomputing Frontiers and Innovations, 8(3), 17-50. https://doi.org/10.14529/jsfi210302 DOI: https://doi.org/10.14529/jsfi210302
Lăcătușu, F., Ionita, A. D., Lăcătușu, M., & Olteanu, A. (2022). Performance Evaluation of Information Gathering from Edge Devices in a Complex of Smart Buildings [Evaluación del rendimiento de la recopilación de información de dispositivos perimetrales en un complejo de edificios inteligentes]. Sensors, 22(3), Article 1002. https://doi.org/10.3390/s220310022 DOI: https://doi.org/10.3390/s22031002
Leonor, B. B., dos Santos, W. A., Bomfin Jr, A., & Rosa, R. R. (2018). Nonlinear Time Series Analysis of Complex Systems Using an e-Science Web Framewor [Análisis de series temporales no lineales de sistemas complejos utilizando un marco web de e-ciencia]. Discontinuity, Nonlinearity, and Complexity, 7(2), 129-141. https://doi.org/10.5890/DNC.2018.06.002 DOI: https://doi.org/10.5890/DNC.2018.06.002
Liu, Y., Lan, D., Pang, Z., Karlsson, M., & Gong, S. (2021). Performance evaluation of containerization in edge-cloud computing stacks for industrial applications: A client perspective [Evaluación del rendimiento de la contenedorización en pilas de computación en la nube para aplicaciones industriales: una perspectiva del cliente]. IEEE Open Journal of the Industrial Electronics Society, 2, 153-168. https://doi.org/10.1109/OJIES.2021.3055901 DOI: https://doi.org/10.1109/OJIES.2021.3055901
McCann, J., Quinn, L., McGrath, S., & Flanagan, C. (2022). Video Surveillance Architecture from the Cloud to the Edge [Arquitectura de videovigilancia desde la nube hasta el borde]. International Journal for Computers & Their Applications, 29(3). https://openurl.ebsco.com/EPDB%3Agcd%3A12%3A18976748/detailv2?sid=ebsco%3Aplink%3Ascholar&id=ebsco%3Agcd%3A162453713&crl=f
Mohammed, A. S., Mosudi, I. O., & Zubair, S. (2023). Performance Evaluation of Secured Containerization for Edge Computing in 5G Communication Network [Evaluación del rendimiento de la contenedorización segura para la computación perimetral en la red de comunicación 5G]. In Proceedings of 3rd International Conference on Artificial Intelligence: Advances and Applications: ICAIAA 2022 (pp. 627-637). Springer Nature Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-19-7041-2_53 DOI: https://doi.org/10.1007/978-981-19-7041-2_53
Nguyen, Q. M., Phan, L. A., & Kim, T. (2022). Load-balancing of kubernetes-based edge computing infrastructure using resource adaptive proxy [Equilibrio de carga de la infraestructura informática de borde basada en Kubernetes mediante un proxy adaptable a recursos]. Sensors, 22(8), Article 2869. https://www.mdpi.com/1424-8220/22/8/2869 DOI: https://doi.org/10.3390/s22082869
Oh, Y. H. (2017). Containerisation in VCL using Docker [Contenedorización en VCL usando Docker]. International Journal of Cloud Computing, 6(4), 384-392. https://doi.org/10.1504/IJCC.2017.090207 DOI: https://doi.org/10.1504/IJCC.2017.10011291
Okwuide, J., Haavisto, J., Harjula, E., Ahmad, I., & Ylianttila, M. (2020). SDN Enhanced Resource Orchestration for Industrial IoT in Containerized Edge Applications [Orquestación de recursos mejorada de SDN para IoT industrial en aplicaciones perimetrales en contenedores]. IEEE Access, 2169-3536. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2020.3045563 DOI: https://doi.org/10.1109/ACCESS.2020.3045563
Page, M. J., McKenzie, J. E., Bossuyt, P. M., Boutron, I., Hoffmann, T. C., Mulrow, C. D., Shamseer, L., Tetzlaff, J. M., Akl, E. A., Brennan, S. E., Chou, R., Glanville, J., Grimshaw, J. M., Hróbjartsson, A., Lalu, M. M., Li, T., Loder, S. W., Mayo-Wilson, E., McDonald, S. ... & Moher, D. (2021). The PRISMA 2020 statement: an updated guideline for reporting systematic reviews [La declaración PRISMA 2020: una guía actualizada para informar revisiones sistemáticas]. International Journal of Surgery, 88, Article 105906. https://doi.org/10.1016/j.ijsu.2021.1059066 DOI: https://doi.org/10.31222/osf.io/v7gm2
Pahl, C. (2015). Containerization and the paas cloud [La contenedorización y la nube paas]. IEEE Cloud Computing, 2(3), 24-31. https://doi.org/10.1109/MCC.2015.51 DOI: https://doi.org/10.1109/MCC.2015.51
Palos-Sanchez, P. R., Arenas-Marquez, F. J., & Aguayo-Camacho, M. (2017). Cloud Computing (SaaS) adoption as a strategic technology: Results of an empirical study [Adopción de Cloud Computing (SaaS) como tecnología estratégica: resultados de un estudio empírico]. Mobile Information Systems, 20. https://doi.org/10.1155/2017/25360400 DOI: https://doi.org/10.1155/2017/2536040
Patra, M. K., Sahoo, B., & Turuk, A. K. (2023). Container as a Service in the Cloud: An Approach to Secure Hybrid Virtualization [Contenedor como servicio en la nube: un enfoque para la virtualización híbrida Segura]. In A. Sharma, A. Jain, & P. Sharma (Eds.), Recent Trends and Best Practices in Industry 4.0 (pp. 59-76). River Publishers. DOI: https://doi.org/10.1201/9781003441717-3
Radchenko, G. I., Alaasam, A. B., & Tchernykh, A. N. (2019). Comparative analysis of virtualization methods in big data processing [Análisis comparativo de métodos de virtualización en el procesamiento de big data]. Supercomputing Frontiers and Innovations, 6(1), 48-79. https://doi.org/10.14529/jsfi190107 DOI: https://doi.org/10.14529/jsfi190107
Shah, S. A. R., Waqas, A., Kim, M. H., Kim, T. H., Yoon, H., & Noh, S. Y. (2021). Benchmarking and Performance Evaluations on Various Configurations of Virtual Machine and Containers for Cloud-Based Scientific Workloads [Evaluación comparativa y evaluaciones de rendimiento en diversas configuraciones de máquinas virtuales y contenedores para cargas de trabajo científicas basadas en la nube]. Applied Sciences, 11(3), Article 993. https://doi.org/10.3390/app11030993 DOI: https://doi.org/10.3390/app11030993
Shan, C., Xia, Y., Zhan, Y., & Zhang, J. (2023). KubeAdaptor: a docking framework for workflow containerization on Kubernetes [KubeAdaptor: un marco de acoplamiento para la contenedorización del flujo de trabajo en Kubernetes]. Future Generation Computer Systems, 148, 584-599. https://doi.org/10.1016/j.future.2023.06.0222 DOI: https://doi.org/10.1016/j.future.2023.06.022
Singh, G., Singh, P., Motii, A., & Hedabou, M. (2024). A secure and lightweight container migration technique in cloud computing [Una técnica de migración de contenedores ligera y segura en la computación en la nube]. Journal of King Saud University-Computer and Information Sciences, 36(1), Article 101887. https://doi.org/10.1016/j.jksuci.2023.1018877 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jksuci.2023.101887
Singh, N., Hamid, Y., Juneja, S., Srivastava, G., Dhiman, G., Gadekallu, T. R., & Shah, M. A. (2023). Load balancing and service discovery using Docker Swarm for microservice based big data applications [Equilibrio de carga y descubrimiento de servicios utilizando Docker Swarm para aplicaciones de big data basadas en microservicios]. Journal of Cloud Computing, 12(1), 1-9. https://doi.org/10.1186/s13677-022-00358-77 DOI: https://doi.org/10.1186/s13677-022-00358-7
Tihfon, G. M., Park, S., Kim, J., & Kim, Y. M. (2016). An efficient multi-task PaaS cloud infrastructure based on docker and AWS ECS for application deployment [Una eficiente infraestructura en la nube PaaS multitarea basada en Docker y AWS ECS para la implementación de aplicaciones.]. Cluster Computing, 19, 1585-1597. https://doi.org/10.1007/s10586-016-0599-0 DOI: https://doi.org/10.1007/s10586-016-0599-0
Valencia-Arias, A., Echeverri Gutiérrez, C. A., Acosta Agudelo, L. C., Echeverri Gutiérrez, M. S., & Rodríguez Valencia, C. A. (2023, enero-abril). Tendencias investigativas en facturación electrónica a nivel internacional entre 1979 y 2022. Revista Virtual Universidad Católica del Norte, (68), 217-254. https://doi.org/10.35575/rvucn.n68a10 DOI: https://doi.org/10.35575/rvucn.n68a10
Van Eck, N., & Waltman, L. (2010). Software survey: VOSviewer, a computer program for bibliometric mapping [Software de encuesta: VOSviewer, un programa informático de cartografía bibliométrica]. Scientometrics, 84(2), 523-538. https://doi.org/10.1007/s11192-009-0146-33 DOI: https://doi.org/10.1007/s11192-009-0146-3
Xu, C., Du, X., Jian, H., Dong, Y., Qin, W., Mu, H., Yan, Z., Zhu, J., & Fan, X. (2022). Analyzing large-scale Data Cubes with user-defined algorithms: A cloud-native approach [Análisis de cubos de datos a gran escala con algoritmos definidos por el usuario: un enfoque nativo de la nube]. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 109, Article 102784. https://doi.org/10.1016/j.jag.2022.1027844 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jag.2022.102784
Zhong, Z., Xu, M., Rodriguez, M. A., Xu, C., & Buyya, R. (2022). Machine learning-based orchestration of containers: A taxonomy and future directions [Orquestación de contenedores basada en aprendizaje automático: una taxonomía y direcciones futuras]. ACM Computing Surveys (CSUR), 54(10s), 1-35. https://doi.org/10.1145/35104155 DOI: https://doi.org/10.1145/3510415
Zhou, N., Georgiou, Y., Pospieszny, M., Zhong, L., Zhou, H., Niethammer, C., Pejak, B., Marko, O., & Hoppe, D. (2021). Container orchestration on HPC systems through Kubernetes [Orquestación de contenedores en sistemas HPC a través de Kubernetes]. Journal of Cloud Computing, 10(1), 1-14. https://doi.org/10.1186/s13677-021-00231-zz DOI: https://doi.org/10.1186/s13677-021-00231-z
Zhou, N., Zhou, H., & Hoppe, D. (2022). Containerization for high performance computing systems: Survey and prospects [Containerización para sistemas informáticos de alto rendimiento: estudio y perspectivas]. IEEE Transactions on Software Engineering, 49(4), 2722-2740. https://doi.org/10.1109/TSE.2022.3229221 DOI: https://doi.org/10.1109/TSE.2022.3229221
Zhu, H., & Gehrmann, C. (2021). Lic-Sec: an enhanced AppArmor Docker security profile generator [Lic-Sec: un generador mejorado de perfiles de seguridad de AppArmor Docker]. Journal of Information Security and Applications, 61, Article 102924. https://doi.org/10.1016/j.jisa.2021.1029244 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jisa.2021.102924
Zhu, J., & Liu, W. (2020). A tale of two databases: The use of Web of Science and Scopus in academic papers [Una historia de dos bases de datos: el uso de Web of Science y Scopus en artículos académicos]. Scientometrics, 123(1), 321-335. https://doi.org/10.1007/s11192-020-03387-88 DOI: https://doi.org/10.1007/s11192-020-03387-8
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2024 Revista Virtual Universidad Católica del Norte
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.