Resource management for cloud-native microservices has attracted a lot of recent attention. Previous work has shown that machine learning (ML)-driven approaches outperform traditional techniques, such as autoscaling, in terms of both SLA maintenance and resource efficiency. However, ML-driven approaches also face challenges including lengthy data collection processes and limited scalability. We present Ursa, a lightweight resource management system for cloud-native microservices that addresses these challenges. Ursa uses an analytical model that decomposes the end-to-end SLA into per-service SLA, and maps per-service SLA to individual resource allocations per microservice tier. To speed up the exploration process and avoid prolonged SLA violations, Ursa explores each microservice individually, and swiftly stops exploration if latency exceeds its SLA. We evaluate Ursa on a set of representative and end-to-end microservice topologies, including a social network, media service and video processing pipeline, each consisting of multiple classes and priorities of requests with different SLAs, and compare it against two representative ML-driven systems, Sinan and Firm. Compared to these ML-driven approaches, Ursa provides significant advantages: It shortens the data collection process by more than 128x, and its control plane is 43x faster than ML-driven approaches. At the same time, Ursa does not sacrifice resource efficiency or SLAs. During online deployment, Ursa reduces the SLA violation rate by 9.0% up to 49.9%, and reduces CPU allocation by up to 86.2% compared to ML-driven approaches.


翻译:云原生微服务的资源管理近期受到广泛关注。已有研究表明,机器学习驱动的方法在SLA维护和资源效率方面均优于传统技术(如自动伸缩)。然而,这类方法也面临数据采集周期长、可扩展性有限等挑战。本文提出Ursa——一个轻量级云原生微服务资源管理系统,通过分析模型将端到端SLA分解为各服务级SLA,并将服务级SLA映射至每个微服务层的独立资源配置。为加速探索过程并避免长期SLA违规,Ursa对每个微服务进行独立探索,当延迟超出其SLA时立即停止探索。我们在多种代表性端到端微服务拓扑(包括社交网络、媒体服务和视频处理流水线,每个拓扑包含多个类别和优先级的请求及相应SLA)上评估Ursa,并与两个代表性ML驱动系统(Sinan和Firm)进行对比。相较于这些ML驱动方法,Ursa展现出显著优势:数据收集过程缩短128倍以上,控制平面速度提升43倍。同时,Ursa未牺牲资源效率或SLA。在线部署期间,与ML驱动方法相比,Ursa将SLA违规率降低9.0%至49.9%,CPU分配减少高达86.2%。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
18+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2024年2月17日
Arxiv
12+阅读 · 2019年1月24日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
8+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
9+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
6+阅读 · 6月17日
相关VIP内容
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
18+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员