又一创新!阿里云 Serverless 调度论文被云计算顶会 ACM SoCC 收录

本文涉及的产品
函数计算FC,每月15万CU 3个月
Serverless 应用引擎免费试用套餐包,4320000 CU,有效期3个月
简介: 阿里云 Serverless 函数计算不断突破:发布基于函数画像的调度算法论文,在提升资源利用率的同时达到性能高稳定性。

alan-villegas-5wXV1ZoqsU4-unsplash.jpg

关注 Serverless 公众号(id:serverlessdevs)后台回复"FC"查看本篇 ACM SoCC 录用论文!

近日,阿里云函数计算产品团队撰写的关于 Serverless 调度的创新论文,被云计算领域 ACM SoCC 国际会议长文录用。



去年阿里云函数计算团队首个提出在 FaaS 场景下的去中心化快速镜像分发技术,团队所作论文被计算机系统领域的顶级会议 USENIX ATC’21 录用,入选中国计算机协会(CCF)推荐 A 类国际会议列表(详情点击阅读)今年阿里云函数计算不断突破:发布基于函数画像的调度算法论文并被国际云计算的首要会议 ACM SoCC 录用,真正做到能够保证提升函数资源利用率的同时,达到性能高稳定性。

ACM Symposium on Cloud Computing(以下简称 SoCC)是由美国计算机协会主办、聚焦云计算技术的一项学术会议,是云计算的首要会议。它汇集了对云计算感兴趣的研究人员、开发人员、用户和实践者,是唯一由 SIGMOD(数据管理特别兴趣组)和 SIGOPS(操作系统特别兴趣组)联合主办的会议, 这个会议在近些年蓬勃发展,旨在聚集数据库和计算机系统两大领域的学者,共同推进云计算技术在工业界的研究与发展。

此次被录用的论文为《Owl: Performance-Aware Scheduling for Resource-Efficient Function-as-a-Service Cloud》。

此论文灵感诞生于阿里云 Serverless 产品函数计算,函数计算是阿里云的函数即服务(Function-As-A-Service)产品。阿里云函数计算是事件驱动的全托管计算服务。通过函数计算,您无需管理服务器等基础设施,只需编写代码并上传。函数计算会为您准备好计算资源,以弹性、可靠的方式运行您的代码,并提供日志查询、性能监控、报警等功能。现阶段已经覆盖了事件驱动、音视频处理、游戏、物联网、新零售、AI 等实际业务场景,并服务于阿里云、高德、支付宝、淘宝、CBU 等多个业务或项目中。



上图是一个经典的 FaaS 调度系统的架构,调度器负载将不同的函数实例调度到集群中的节点上运行。由于 FaaS 产品函数数量多、函数粒度小、执行时间短的特点,节点的资源利用率较低。简单地将更多的实例调度到同一个节点上虽然能够一定程度地提升资源利用率,但是也带来了资源争抢和性能下降。

论文针对这个问题创新地提出了基于函数画像的调度算法,在提高资源利用率的同时达到了较好的性能稳定性:

  1. 对于高频调用的函数,调度器会识别不同函数实例在同一个节点共置时的性能表现,以此指导函数实例的调度;

  1. 对于低频调用的函数,调度器会统计其执行过程中的实际资源消耗,以此来指导函数实例的调度,同时调度器会监控函数的执行延时,当出现延时上升时通过隔离的手段进行缓解;

  1. 调度器还针对闲置的实例进行迁移,将它们从利用率低的节点迁移到利用率高的节点以释放闲置节点。

为了评估算法的效果,论文根据生产环境典型的函数负载,抽象了 10 个函数,它们覆盖了不同的编程语言、资源消耗、执行时长、外部依赖。列表如下:


实验结果表明,在 100 个节点规模下,OWL 调度算法能够节省 43.8%的资源,同时函数执行延时没有明显的增加:



调度延时也没有明显增加:


目前 OWL 的函数画像能力也已经应用在函数计算线上环境,并取得了不错的效果。此次论文入选 ACM SoCC,是阿里云在 Serverless 调度领域的又一次创新。

附论文信息

  • 录用论文题目:

Owl: Performance-Aware Scheduling for Resource-Efficient Function-as-a-Service Cloud

  • 作者:田黄石,李苏毅,王骜,王威,吴天龙,杨皓然

  • 论文概述:

在云计算中,FaaS 是一种非常流行的产品形态,主流的云产商都提供了对应的平台。作为平台构建者我们观察到大部分的函数实例的 CPU 和内存利用率都不高,造成集群节点的利用率也不高。一个简单的做法是在节点上超额放置更多的函数实例,但是这可能会带来资源争抢和性能下降。另外,函数的外部依赖也可能导致函数的性能下降。在本文中,我们设计了 OWL 调度系统来解决这些问题,达到高资源利用率和性能稳定性。对于低频调用的函数,调度器会统计其执行过程中的实际资源消耗,以此来指导函数实例的调度,同时调度器会监控函数的执行延时,当出现延时上升时通过隔离的手段进行缓解;对于高频调用的函数,调度器会识别不同函数实例在同一个节点共置时的性能表现,以此指导函数实例的调度。同时调度器还针对闲置的实例进行迁移,将它们从利用率低的节点迁移到利用率高的节点以释放闲置节点。我们实现了 OWL 原型系统并根据生产环境的负载构造了一组测试集。实验结果表明,OWL 调度系统能够减少 43.8% 的资源消耗并有效缓解性能下降。

更多内容关注 Serverless 微信公众号(ID:serverlessdevs),汇集 Serverless 技术最全内容,定期举办 Serverless 活动、直播,用户最佳实践。

相关实践学习
【文生图】一键部署Stable Diffusion基于函数计算
本实验教你如何在函数计算FC上从零开始部署Stable Diffusion来进行AI绘画创作,开启AIGC盲盒。函数计算提供一定的免费额度供用户使用。本实验答疑钉钉群:29290019867
建立 Serverless 思维
本课程包括: Serverless 应用引擎的概念, 为开发者带来的实际价值, 以及让您了解常见的 Serverless 架构模式
相关文章
|
2月前
|
人工智能 自然语言处理 Serverless
阿里云函数计算 x NVIDIA 加速企业 AI 应用落地
阿里云函数计算与 NVIDIA TensorRT/TensorRT-LLM 展开合作,通过结合阿里云的无缝计算体验和 NVIDIA 的高性能推理库,开发者能够以更低的成本、更高的效率完成复杂的 AI 任务,加速技术落地和应用创新。
137 13
|
10天前
|
监控 Serverless 数据库
探索 Serverless 架构:云计算的新浪潮
【10月更文挑战第18天】Serverless架构,即无服务器架构,是一种新兴的云计算模式,让开发者无需管理服务器即可构建和运行应用。本文探讨了其核心概念、优势、挑战及最佳实践,强调了按需付费、自动扩展和开发效率等优点,同时也指出了冷启动、状态管理和调试监控等挑战。
|
2天前
|
机器学习/深度学习 监控 Serverless
探索Serverless架构:云计算的新前沿
【10月更文挑战第26天】本文探讨了Serverless架构作为新兴的云计算范式,如何改变应用的构建和部署方式。文章介绍了Serverless的核心概念、优势和挑战,并提供了开发技巧和实用工具,帮助开发者更好地理解和利用这一技术。
|
5天前
|
监控 Serverless 数据库
探索 Serverless 架构:云计算的新浪潮
【10月更文挑战第23天】Serverless 架构是一种新兴的云计算范式,允许开发者构建和运行应用程序而无需管理服务器。本文深入探讨了 Serverless 的核心概念、优势、挑战及最佳实践,帮助开发者更好地理解和应用这一技术。
|
17天前
|
人工智能 弹性计算 运维
触手可及:阿里云函数计算助力AI大模型的评测
阿里云推出的面向AI服务器的功能计算(Functional Computing, FC),专为AI应用提供弹性计算资源。该服务支持无服务器部署、自动资源管理和多语言支持,极大简化了AI应用的开发和维护。本文全面评测了FC for AI Server的功能特性、使用体验和成本效益,展示了其在高效部署、成本控制和安全性方面的优势,并通过具体应用案例和改进建议,展望了其未来发展方向。
89 4
|
23天前
|
存储 人工智能 弹性计算
阿里云何川:云计算,为数据基础设施的建设提速|数据对话
中国信通院工业互联网与物联网研究所特别策划“数据对话”专题,旨在通过专家的深度分析和独特视角,回答社会关切话题,探讨前沿技术和应用趋势。
|
2月前
|
SQL 分布式计算 Serverless
阿里云 EMR Serverless Spark 版正式开启商业化
阿里云 EMR Serverless Spark 版正式开启商业化,内置 Fusion Engine,100% 兼容开源 Spark 编程接口,相比于开源 Spark 性能提升300%;提供 Notebook 及 SQL 开发、调试、发布、调度、监控诊断等一站式数据开发体验!
117 3
阿里云 EMR Serverless Spark 版正式开启商业化
|
2月前
|
人工智能 运维 大数据
阿里云“触手可及,函数计算玩转 AI 大模型”解决方案评测报告
阿里云“触手可及,函数计算玩转 AI 大模型”解决方案评测报告
79 2
|
29天前
|
存储 人工智能 弹性计算
阿里云何川:云计算,为数据基础设施的建设提速|数据对话
中国信通院工业互联网与物联网研究所特别策划“数据对话”专题,旨在通过专家的深度分析和独特视角,回答社会关切话题,探讨前沿技术和应用趋势。本期,我们邀请到阿里云弹性计算产品运营与生态合作负责人何川,围绕云计算如何加速数据基础设施建设及其未来发展趋势展开探讨。
|
3月前
|
Serverless API 异构计算
函数计算产品使用问题之修改SD模版应用的运行环境
函数计算产品作为一种事件驱动的全托管计算服务,让用户能够专注于业务逻辑的编写,而无需关心底层服务器的管理与运维。你可以有效地利用函数计算产品来支撑各类应用场景,从简单的数据处理到复杂的业务逻辑,实现快速、高效、低成本的云上部署与运维。以下是一些关于使用函数计算产品的合集和要点,帮助你更好地理解和应用这一服务。

热门文章

最新文章

相关产品

  • 函数计算