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Databelt: A continuous data path for serverless workflows in the 3D compute continuum
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AI
DOI：10.1016/j.sysarc.2025.103577.png)
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摘要
En 中文
无服务器计算允许FaaS函数的动态和灵活执行，同时简化基础设施管理。通常，无服务器函数依赖远程存储服务来管理状态，这可能导致延迟增加和网络通信开销增大。在3D（边缘-云-空间）计算连续体这样的动态环境中，无服务器函数由于网络拓扑的频繁变化而面临额外挑战。随着卫星进入和离开地面站范围，函数必须进行多次跳转以访问云服务，导致高延迟状态访问和不必要的数据传输。在本文中，我们提出了Databelt，一个为3D计算连续体的动态环境设计的无服务器工作流状态管理框架。Databelt引入了一种SLO感知的状态传播机制，使函数状态能够在轨道上连续移动。Databelt主动将函数状态卸载到最合适的节点，使得当函数执行时，数据已存在于执行节点或附近，从而最小化状态访问延迟并减少网络跳转次数。此外，Databelt引入了一种函数状态融合机制，用于抽象共享相同无服务器运行时的函数的状态管理。当函数被融合时，Databelt无缝地按组检索它们的状态，减少冗余的网络和存储操作，并提高整体工作流效率。我们的实验结果表明，与基线相比，Databelt将工作流执行时间最多减少了66%，并将吞吐量提高了50%。此外，我们的结果显示，Databelt的函数状态融合通过减少同一运行时内函数的重复存储请求，将存储操作延迟最多降低了20%，确保了在高度动态的网络环境（如3D连续体）中高效执行无服务器工作流。
