Autoscaling is a technology to automatically scale the resources provided to their applications without human intervention to guarantee runtime Quality of Service (QoS) while saving costs. However, user-facing cloud applications serve dynamic workloads that often exhibit variable and contain bursts, posing challenges to autoscaling for maintaining QoS within Service-Level Objectives (SLOs). Conservative strategies risk over-provisioning, while aggressive ones may cause SLO violations, making it more challenging to design effective autoscaling. This paper introduces BAScaler, a Burst-Aware Autoscaling framework for containerized cloud services or applications under complex workloads, combining multi-level machine learning (ML) techniques to mitigate SLO violations while saving costs. BAScaler incorporates a novel prediction-based burst detection mechanism that distinguishes between predictable periodic workload spikes and actual bursts. When bursts are detected, BAScaler appropriately overestimates them and allocates resources accordingly to address the rapid growth in resource demand. On the other hand, BAScaler employs reinforcement learning to rectify potential inaccuracies in resource estimation, enabling more precise resource allocation during non-bursts. Experiments across ten real-world workloads demonstrate BAScaler's effectiveness, achieving a 57% average reduction in SLO violations and cutting resource costs by 10% compared to other prominent methods.


翻译:自动伸缩技术是一种无需人工干预即可自动调整应用程序资源分配的技术,旨在在保证运行时服务质量(QoS)的同时降低资源成本。然而,面对用户层的云应用服务通常具有动态变化且包含突发特性的工作负载,这给自动伸缩技术带来了挑战——如何在服务等级协议(SLO)约束下维持QoS。保守策略可能导致资源过度分配,而激进策略则可能引发SLO违规,使得设计有效的自动伸缩方法更加困难。本文提出了BAScaler——一种面向容器化云服务或应用的突发感知自动伸缩框架,该框架融合多层机器学习(ML)技术,在降低SLO违规率的同时节省成本。BAScaler引入了一种基于预测的新型突发检测机制,能够区分可预见的周期性工作负载峰值与真实突发。当检测到突发时,BAScaler会适当高估突发程度并相应分配资源,以应对资源需求的快速增长。另一方面,在非突发时段,BAScaler采用强化学习纠正资源估计中的潜在偏差,实现更精准的资源分配。在十个真实工作负载上的实验表明,BAScaler效果显著:与主流方法相比,其SLO违规率平均降低57%,同时资源成本削减10%。

0
下载
关闭预览

相关内容

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
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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29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
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31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
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+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
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+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
A Survey on Data Augmentation for Text Classification
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
4+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
6+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
3+阅读 · 6月17日
相关资讯
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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29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
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31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
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+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
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员