Online Container Caching for IoT Data Processing in Serverless Edge Computing

Guopeng Li

doi:10.1109/TPDS.2025.3595965

Online Container Caching for IoT Data Processing in Serverless Edge Computing

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DOI：10.1109/TPDS.2025.3595965

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无服务器边缘计算是一种在资源受限的边缘服务器上高效执行事件驱动、短时和突发性物联网数据处理任务的方法，采用按需资源分配和动态自动扩展。在该范式中，函数请求在虚拟化环境中处理，例如容器。当函数请求在线到达时，如果内存中没有容器来执行它，无服务器平台将初始化一个容器，其延迟不可忽略，称为冷启动。否则，在以往研究中会导致无延迟的热启动。然而，根据我们的实验，我们发现存在一种显著的第三种情况，称为Late-Warm，即当请求在容器初始化期间到达时，其延迟小于冷启动但非零。在本文中，我们研究无服务器边缘计算中的在线容器缓存，以在考虑Late-Warm和其他实际问题的前提下最小化总延迟。我们提出了OnCoLa，一种支持多边缘服务器请求转发的$O(T_{c}K)$-竞争算法。这里，$T_{c}$和$K$分别是最大容器冷启动延迟和内存大小。在两个真实世界轨迹上的大量模拟结果表明，OnCoLa持续优于现有最先进的容器缓存算法，并将延迟降低了23.33%。在Raspberry Pi和Jetson Nano上的实验表明，与代表性轻量级策略相比，OnCoLa将延迟最多降低了21.38%。

Keyword:

Serverless computing

cache

data processing

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