28、云环境下无服务器工作负载的特征分析与优化

云环境下无服务器工作负载的特征分析与优化

1 引言

函数即服务（FaaS）作为一种将计算部署到云端无服务器后端的方式，正日益受到欢迎。与传统云接口不同，在 FaaS 中，用户无需显式配置虚拟机或容器，只需上传函数代码，函数会在事件触发时执行，云服务提供商负责资源分配、性能保障和计费。

提供商希望以最低资源成本实现高函数性能，但面临诸多挑战。函数执行速度和资源消耗主要涉及三个方面：
1. 代码加载 ：代码在内存中时可快速启动（热启动），否则需从持久存储加载（冷启动）。
2. 资源保留成本 ：始终保留所有函数资源成本过高，理想情况是让用户感觉函数始终热启动，而资源消耗如同冷启动。
3. 资源需求和调用频率差异 ：函数资源需求和调用频率差异大，不同触发器的调用模式也不同，增加了资源预测和管理的难度。

目前缺乏生产工作负载特征的公开信息，以往研究多集中于基准测试或原型系统。因此，需要从提供商角度全面分析用户在生产平台上的真实 FaaS 工作负载。

2 背景

2.1 抽象概念

在 FaaS 中，用户上传代码到云端，提供商提供运行代码的接口，资源分配和保留决策由提供商负责。

2.2 触发器

函数可由多种事件类型触发，本文将 Azure 的触发器分为 7 类：
| 触发器类型 | 说明 |
| — | — |
| HTTP | 处理 HTTP 请求 |
| Event | 包括 Azure Event