近日,2020级博士生邓权峰(导师余辰教授)的论文“Sonnet: A Workflow-Aware Serverless Platform for Time-Sensitive Edge Computing with WebAssembly”被IEEE Transactions on Computers (TC) 期刊录用。
传统的无服务器计算平台多面向云计算中心设计,依赖虚拟机或容器提供隔离与调度,虽然在资源充裕的云环境中表现良好,但在资源敏感、时延敏感的边缘计算场景中却暴露出多重局限:部署密度小、启动延迟高、并发度低。而且这些无服务器计算平台忽视了边缘服务以工作流为核心的计算场景,通常将函数调用视作独立事件,而非多阶段有状态的任务执行单元,导致在跨函数协同和状态传递时效率低下,难以满足实时响应需求。为此,论文提出了Sonnet,一个专为时延敏感的边缘计算场景设计的、工作流感知的无服务器平台。Sonnet以WebAssembly为执行单元取代传统虚拟机与容器,其模块体积仅为容器镜像的千分之一,能够显著减轻系统开销。Sonnet进一步通过WebAssembly模块预加载与快照机制将冷启动时延压缩至毫秒级。在工作流调度层,Sonnet通过解析工作流的依赖关系,结合基于机器学习的预测模型,提前估计工作流各阶段的执行时间、内存占用与中间状态规模,从而实现跨节点的全局调度与资源自适应分配。在状态传输层面,Sonnet引入了高效的状态编排器,通过WebAssembly模块线性内存共享实现节点内零拷贝数据传递,并采用令牌化并行机制管理跨节点状态同步,极大降低I/O争用。在执行层面,Sonnet通过线程池与批处理技术实现高并发执行。实验结果表明,在Web渲染、视频分析等典型边缘任务中,Sonnet相较于现有最优轻量化无服务器平台方案Nuclio,平均时延降低27%,吞吐量提升2.83倍。
IEEE Transactions on Computers是计算机体系结构领域的顶级期刊之一,属于中国计算机学会CCF A类期刊,当前影响因子为3.7。
(通讯员:邓权峰)