面向空间分布式物联网系统分析的云部署权衡

在物理世界中运行的互联网赋能物与设备正日益集成于现代分布式系统中，支撑需要保证整体系统满足某些关键需求的功能。我们在此关注空间分布式物联网系统（如智能环境），其中系统中实体的空间分布动态对需求满足至关重要。分析技术需在系统运行时就位，以确保需求被满足。这可以通过在运行时保持系统模型、监控导致空间环境变化的事件并执行分析来实现。这种计算密集的运行时保证方法无法由充斥空间的资源受限设备支撑，必须卸载至云。然而，关于资源分配与成本出现了挑战，尤其在系统设计时工作量未知的情况下。因此，可能难以甚至无法保证应用服务等级协议，例如响应时间。为此，我们实例化了空间验证过程，将其集成到基于微服务的物联网-云架构的服务层。我们针对此类用于空间需求保证的架构提出了若干云部署——基于虚拟机、容器以及近期的函数即服务（FaaS）范式。然后，我们利用来自北京出租车漫游的已知数据集的工作负载场景，从弹性、性能和成本方面评估各部署的权衡。我们认为该方法可复用于类似空间分布式物联网系统的设计过程中。