基于OpenFaaS的多边缘管理框架

移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)是一种利用靠近移动设备的边缘节点提供的计算能力,来提升性能的前沿技术。现有的一些先进的计算卸载方法,已能够支持在MEC环境中基于函数粒度进行动态卸载。函数即服务(Function as a Service,FaaS)作为无服务架构的一种经典范式,提供了一种在函数粒度上构建和拓展应用程序的新方式。相比传统的方式,FaaS提供了理想的资源弹性。OpenFaaS作为当下流行的开源FaaS项目,为FaaS平台的搭建提供了良好的基础。将先进的计算卸载方法与FaaS解决方案(OpenFaaS)进行整合,是有意义且具有挑战的。为此,文中设计并实现了一个基于OpenFaaS的多边缘管理框架,该框架实现了对多个边缘上OpenFaaS的搭建与状态管理。同时,对于需要部署的函数,将其重构并部署到OpenFaaS上,在运行时能够灵活地在多个OpenFaaS间调度函数执行。针对5个实际的Java智能应用对该框架进行了评估,结果表明该框架可以有效管理多个边缘,且与本地运行相比,该框架平均可节省10.49%~49.36%的响应时间。

无服务器平台资源调度综述

无服务器(Serverless)计算正成为部署云应用程序的一种具有广阔发展前景的范式。其实现了一种真正的现收现付的计费方式,并且不会浪费资源。开发人员无需担心计算平台的底层细节,只需在处理请求或事件时付费,从而降低了开发人员的门槛。无服务器模式的转变虽然带来了机遇,但也带来了平台函数冷启动延迟、资源利用不足等问题。为此,文中对无服务器计算平台的资源调度技术做了深入的调查和分析,重点阐述了面向资源利用、响应时间延迟以及多目标优化的无服务器平台资源调度的技术原理和相关研究现状,并在此基础上分析总结并指明了无服务器平台资源调度未来的主要研究方向:即面向不同应用类型负载的调度优化、响应时间与资源利用率的折衷调度、虚拟机与无服务器平台的联合调度以及无服务器资源调度的混合算法。

无服务器计算技术研究综述

随着云计算的发展以及传统行业的转型,不断提高的技术要求与日益旺盛的市场需求使传统的应用软件开发模式面临挑战。同时,人们正在探索新一代的更经济、更有潜力的云服务模式。无服务器计算依托容器技术,提供了高并发、高兼容的特性,为开发者隐藏了底层服务器的细节,同时采取了更经济的按调用次数或时间计费的服务运营模式,引起了广泛的关注。首先,介绍无服务器计算的概念,并介绍其系统架构与技术特性。然后,介绍无服务器计算在科研、开源社区与工业届的研究现状。随后,列举无服务器计算在众多应用领域的实施案例。最后,阐述无服务器计算技术当前面临的挑战。

基于Serverless架构的智慧校园平台建设

智慧校园建设是促进教育与信息技术融合、提升高校办学质量和综合实力的有效手段。从智慧校园建设背景出发,介绍当前智慧校园平台建设的现状和痛点,结合Serverless架构的技术思想,提出基于Serverless架构的智慧校园平台建设方案。该平台采用前后端分离的架构设计,整体使用事件驱动型编程模型,各项业务以函数为基本单元开发、部署和运行,具有函数化、智能化、扩展性强、弹性伸缩等优势。基于Serverless架构的智慧校园平台在一定程度上解决了高校智慧校园建设成本高、周期长、维护困难等问题,为智慧校园平台的安全稳定运行和后续升级建设提供了有力支撑,同时也为高校信息化发展提供了新思路。

一种基于动态可寻址会话的服务器无感知计算

服务器无感知计算作为云原生范式中快速发展的新兴技术,因其按需付费、自动资源伸缩和底层环境屏蔽等特点而受到越来越多的开发人员欢迎.FaaS(函数即服务)作为Serverless架构的主要实现方式,以函数粒度对应用进行解耦和执行.大多数云服务提供商也为应用开发人员提供了基于Serverless架构的应用搭建服务,这些服务允许开发人员以函数的形式部署代码,并根据实际的请求量进行自动扩缩容.然而,在部署有状态函数时,由于Serverless架构的无状态特性,管理其中的有状态数据变得复杂,往往无法满足Serverless中函数对有状态数据的访问性能要求.因此,本文提出了一种基于有状态和动态可寻址会话机制的服务器无感知计算系统XFaaS,实现了低开销的有状态数据访问和更高的应用吞吐.实验结果表明,通过采用XFaaS系统部署有状态函数的方式,可以降低有状态数据访问时延3个数量级,并提高2倍以上的函数最大吞吐量.

基于Serverless的区块链系统设计

由于区块链应用的发展常常受到性能、存储瓶颈和技术门槛的制约,本文提出一种基于Serverless的区块链系统:通过在区块链中引入分布式哈希表和Serverless微服务云存储,保障区块链存储的性能和安全性;通过函数计算服务进行链下协同计算,实现区块链事务分类处理,大幅降低用户成本的同时提高了系统的效率;提出Serverless框架下的智能合约开发和部署模式,相比传统DAPP开发有效降低技术门槛和维护成本。为利用Serverless技术解决区块链安全、性能、存储和合约开发问题提供方案。

基于动态和静态分析的单体应用FaaS改造方法

作为Serverless架构的一种典型形态,函数即服务(function as a service,FaaS)架构将业务抽象为细粒度的函数,并且提供弹性的自动伸缩等自动化运维功能,能够大幅降低运维成本.当前,许多在线服务系统中的一些高并发、高可用、灵活多变的业务(如支付、红包等)都已经迁移到了FaaS平台上,但是大量传统单体应用还是难以利用FaaS架构的优势.针对这一问题,提出了一种基于动态和静态分析的单体应用FaaS改造方法.该方法针对指定的单体应用API,通过动态分析和静态分析相结合的方式识别并剥离其实现代码和依赖,然后按照函数模板完成代码重构.针对函数在高并发场景下的冷启动问题,该方法利用基于IO多路复用的主从多线程Reactor模型优化了函数模板,提高了单个函数实例的并发处理能力.基于该方法实现了针对Java语言的原型工具Codext,在开源Serverless平台OpenFaaS上,面向4个开源单体系统进行了实验验证.