Serverless edge computing adopts an event-based paradigm that provides back-end services on an as-used basis, resulting in efficient resource utilization. To improve the end-to-end latency and revenue, service providers need to optimize the number and placement of serverless containers while considering the system cost incurred by the provisioning. The particular reason for this circumstance is that frequently creating and destroying containers not only increases the system cost but also degrades the time responsiveness due to the cold-start process. Function caching is a common approach to mitigate the coldstart issue. However, function caching requires extra hardware resources and hence incurs extra system costs. Furthermore, the dynamic and bursty nature of serverless invocations remains an under-explored area. Hence, it is vitally important for service providers to conduct a context-aware request distribution and container caching policy for serverless edge computing. In this paper, we study the request distribution and container caching problem in serverless edge computing. We prove the proposed problem is NP-hard and hence difficult to find a global optimal solution. We jointly consider the distributed and resource constrained nature of edge computing and propose an optimized request distribution algorithm that adapts to the dynamics of serverless invocations with a theoretical performance guarantee. Also, we propose a context-aware probabilistic caching policy that incorporates a number of characteristics of serverless invocations. Via simulation and implementation results, we demonstrate the superiority of the proposed algorithm by outperforming existing caching policies in terms of the overall system cost and cold-start frequency by up to 62.1% and 69.1%, respectively.


翻译:无服务边缘计算采用基于事件的范式,按需提供后端服务,从而实现高效的资源利用。为改善端到端延迟和收益,服务提供商需在考虑置备所引发系统成本的前提下,优化无服务容器的数量与部署位置。其特殊原因在于:频繁创建和销毁容器不仅增加系统成本,还会因冷启动过程降低时间响应性。函数缓存是缓解冷启动问题的常见方法,但函数缓存需要额外硬件资源,因而产生额外系统成本。此外,无服务调用的动态性与突发性特征仍是研究不足的领域。因此,服务提供商制定上下文感知的请求分发与容器缓存策略对于无服务边缘计算至关重要。本文研究了无服务边缘计算中的请求分发与容器缓存问题。我们证明所提问题属于NP难问题,难以找到全局最优解。我们联合考虑边缘计算的分布式与资源受限特性,提出了一种具有理论性能保证的优化请求分发算法,该算法能自适应无服务调用的动态变化。同时,我们提出了一种上下文感知的概率缓存策略,该策略整合了无服务调用的多种特征。通过仿真与实现结果,我们展示了所提算法在整体系统成本和冷启动频率方面的优越性,分别比现有缓存策略降低了高达62.1%和69.1%。

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
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
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
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
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
4+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
3+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
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31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
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
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
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
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
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
4+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
3+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
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员