数据驱动型无服务器计算模式的关键问题研究

The data-driven serverless computing model brings huge potential opportunities for traditional networks, but it also essentially changes the traditional network in the aspects of network architecture and service mode, which mainly includes:.1 The redesign of network architecture based on serverless mode;.2 The redefinition of classic network problems and the design of new service mode;.3 The performance optimization of data-driven algorithm on quality of service in serverless computing architecture. .This project focuses on the above research topics, that is to address the challenges in traditional network brought by data-driven serverless computing. First, we will redesign the serverless computing network architecture in the traditional network. Second, we will give a deep analysis on the above network design a new service mode from the aspect of traffic engineering, scheduling, etc. Third, we will design data-driven algorithm for the serverless computing architecture with high instability and low predictability, so as to improve the quality of service.

数据驱动的无服务器计算模式为传统网络带来了巨大的潜在机会，但同时也对网络架构、服务模式等方面产生了本质性的转变，这些颠覆式性的影响与转变主要包括：.1) 基于无服务器模式的网络架构的重新设计；.2) 网络领域内经典问题的重新定义与新型服务模式的设计；.3) 数据驱动型算法在无服务器计算模式下的性能优化问题。.本项目主要围绕上述研究目标展开，即解决数据驱动型无服务器计算模式在网络领域内带来的三方面挑战：首先，在传统网络中实现无服务器模式的网络结构重新设计；其次，分析上述网络架构特征为传统网络问题带来的转变，从而进行新型服务模式设计与服务能力评估；最后，在不稳定性高且可预测性低的无服务器计算模式下，设计高效的数据驱动算法，提升用户的服务质量。

无服务器计算模型（serverless computing）的出现，为灵活使用虚拟服务器、容器、微服务、API等提供了模块化的、动态的解决方案。这种新型的计算模式不仅有着节约成本简化运营的巨大优势，而且在极大程度上提升了应用的灵活性。为了发挥无服务器计算模式的优势，来自于网络体系结构和业务服务模式等方面的诸多挑战都有待解决。传统云网络的体系结构需要随之调整，新型网络结构需要能够充分利用无服务器模式终端节点的服务能力；原有服务模式需要转变，需要重新构建流量工程等问题；此外，针对弹性扩容方式的服务质量需要设计新的保障方案与措施。. 本课题针对无服务器模式的网络架构、缓存和路由等经典领域产生的新问题、以及数据驱动模式带来的性能优化机遇等关键科学问题展开研究，进行了无服务器模式下边缘网络的架构设计、新型架构下的网络与流量特征分析、数据驱动型服务质量提升方法研究。课题研究结果实现了数据驱动型的服务方法，发挥无服务器计算模式在边缘网络领域的潜在价值，解决了新模式下的路由和流量工程问题，通过分析流量特征，设计数据驱动型算法，提升了基于无服务器模式的应用响应速度。