The rise of complex, latency-sensitive IoT applications across the Edge-Cloud continuum exposes the limitations of current Function-as-a-Service (FaaS) platforms in seamlessly addressing the complexity, heterogeneity, and intermittent connectivity of Edge-Cloud environments. Developers are left to manage integration and Quality of Service (QoS) enforcement manually, rendering application development complicated and costly. To overcome these limitations, we introduce the EdgeWeaver platform that offers a unified "object" abstraction that is seamlessly distributed across the continuum to encapsulate application logic, state, and QoS. EdgeWeaver automates "class" deployment across edge and cloud by composing established distributed algorithms (e.g., Raft, CRDTs)-enabling developers to declaratively express QoS (e.g., availability and consistency) desires that, in turn, guide internal resource allocation, function placement, and runtime adaptation to fulfill them. We implement a prototype of EdgeWeaver and evaluate it under diverse settings and using human subjects. Results show that EdgeWeaver boosts development productivity by 31%, while declaratively enforcing strong consistency and achieving 9 nines availability, 10,000X higher than the current standard, with negligible performance impact.


翻译:当前,在边缘-云连续体上部署复杂、延迟敏感的物联网应用时,现有函数即服务(FaaS)平台在无缝应对边缘-云环境的复杂性、异构性及间歇性连接方面暴露出不足。开发者不得不手动管理集成与服务质量(QoS)执行,导致应用开发复杂且成本高昂。为解决这些局限,我们提出了EdgeWeaver平台。该平台提供统一的对象抽象,该抽象可连续地分布在整个连续体上,以封装应用逻辑、状态和QoS。EdgeWeaver通过组合成熟分布式算法(如Raft、CRDTs)来自动化边缘与云上的类部署,从而使开发者能够以声明方式表达QoS需求(如可用性和一致性),并以此指导内部资源分配、函数放置及运行时自适应以满足这些需求。我们实现了EdgeWeaver原型,并在多种设置下及利用人类受试者对其进行了评估。结果表明,EdgeWeaver使开发效率提升了31%,同时以声明方式强制执行强一致性并实现了9个9的可用性,比当前标准高出10,000倍,且性能影响可忽略不计。

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