面向无服务器边缘集群的软硬件栈
分布式、并行与集群计算
2022-01-03 v1 硬件体系结构
摘要
自主设备集群的普遍性和规模日益增长，使得重新思考其软硬件系统栈变得至关重要。我们提出 HiveMind，首个能够以高性能和可扩展方式在云与边缘资源间编程执行复杂任务工作流的集群协调平台。HiveMind 是一个软硬件平台，包含用于简化云边应用可编程性的领域特定语言、用于自动探索任务放置策略的程序综合工具、利用无服务器计算弹性扩展云资源的集中式控制器，以及用于网络和远程内存访问的可重构硬件加速架构。我们在由无人机和机器人车组成的两个真实边缘集群上设计并构建了端到端的 HiveMind 系统。我们量化了无服务器为边缘应用带来的机遇与挑战，以及集中式与分布式协调之间的权衡。我们表明，与现有的集中式和去中心化平台相比，HiveMind 实现了显著更好的性能可预测性和电池效率，同时产生了更低的网络流量。通过真实系统和经过验证的模拟器，我们表明 HiveMind 可扩展到数千个边缘设备而不牺牲性能或效率，证明集中式平台也可以兼具可扩展性与高性能。
引用
@article{arxiv.2112.14831,
title = {A Hardware-Software Stack for Serverless Edge Swarms},
author = {Liam Patterson and David Pigorovsky and Brian Dempsey and Nikita Lazarev and Aditya Shah and Clara Steinhoff and Ariana Bruno and Justin Hu and Christina Delimitrou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.14831},
year = {2022}
}