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【ASPLOS'23】BeeHive: Sub-second Elasticity for Web Services with Semi-FaaS Execut
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【ASPLOS'23】BeeHive: Sub-second Elasticity for Web Services with Semi-FaaS Execut 论文链接:https://ipads.se.sjtu.edu.cn/_media/publications/beehive-asplos23.pdf 服务器无感知计算(Serverless Computing)是一种新型的云计算范式,函数即服务(Function-as-a-Service,FaaS)是服务器无感知计算的一种典型形式。在FaaS中,开发者仅需编写包含业务逻辑的函数并提交至FaaS平台,后续由平台负责函数的触发、部署与执行,为开发者提供了自动扩容且按需收费的计算资源。 FaaS的特性使其非常适合处理高并发、动态变化的工作负载。然而,为了方便管理,FaaS平台对FaaS函数的编程模型做出了无状态的限制,使得现有复杂的有状态单体应用(如Web服务)难以在FaaS平台中执行,因此无法充分利用FaaS提供的计算资源应对动态负载变化。 为了抹平无状态函数与有状态应用间的鸿沟,本工作提出了基于语言运行时的Semi-FaaS执行模式。该模式在应用正常执行过程中动态提取出资源占用较多的代码片段,将该代码片段与其可访问到的数据构建为闭包,并将整个闭包卸载至FaaS平台中,利用FaaS函数执行。在此基础上,本工作提出了支持Semi-FaaS执行模式的卸载框架Beehive。该框架通过修改Java虚拟机,实现了基于回退(Fallback)机制的Semi-FaaS执行模型,并采用一系列优化解决了传统卸载技术在FaaS场景下面临的性能问题。此外,Beehive所包含的语言运行时还实现了用户透明的卸载函数挑选、高效的多节点对象共享、分布式场景下的内存管理与容错功能。基于Semi-FaaS执行模式,Beehive可以利用FaaS函数实现快速扩容,在商用FaaS平台(如AWS Lambda)中最快能够达到亚秒级的扩容速度,相较于其他扩容方式最多可提升两个数量级。
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