检索结果-南通市图书馆

计算机仿真 2024年第4期41卷 461-465页

作者：高明许霖卓浙江工商大学信息与电子工程学院浙江杭州310018

边缘计算具有高性能、体积小、计算力超强等优点。但云设计的边缘计算函数链存在调用时延较长的问题,导致大规模部署和存储能力以及云端和设备端协同困难、无缝对接效果较差。为解决上述问题,基于开源无服务平台OpenFaaS设计了一个无服... 详细信息

边缘计算具有高性能、体积小、计算力超强等优点。但云设计的边缘计算函数链存在调用时延较长的问题,导致大规模部署和存储能力以及云端和设备端协同困难、无缝对接效果较差。为解决上述问题,基于开源无服务平台OpenFaaS设计了一个无服务边缘计算框架(SECP),为边缘侧提供基于无状态函数的计算服务。对计算服务调用过程采用建模分析,采用了工作流模型对为云设计的无服务计算在边缘侧存在的函数链式调用时延放大的问题改进。性能测试结果表明,SECP在边缘计算场景下有良好的性能表现,降低了边缘计算平台中服务请求的响应时间,解决了无服务计算函数功能单一问题,提高了边缘侧资源的利用率,并改善了边缘侧计算服务部署、维护繁杂的问题。

关键词：无服务计算边缘计算工作流

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面向云密码资源池的无服务计算技术研究

面向云密码资源池的无服务计算技术研究

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作者：李巧琪贵州大学

学位级别：硕士

云计算技术被广泛应用于各种生活场景中,为人们提供便利的同时也带来了一定的安全性问题。为了保护数据的安全,互联网数据需要进行加密处理。云密码资源池成为云计算中一种重要的安全服务。随着云计算技术的快速发展,以无服务计算的方... 详细信息

云计算技术被广泛应用于各种生活场景中,为人们提供便利的同时也带来了一定的安全性问题。为了保护数据的安全,互联网数据需要进行加密处理。云密码资源池成为云计算中一种重要的安全服务。随着云计算技术的快速发展,以无服务计算的方式提供云密码资源池服务成为产业界和学术界研究的热点。目前,开源无服务计算平台都是基于隔离性较弱的容器技术构建的,面临容器逃逸、特权升级等安全威胁;同时,云密码资源池引入的OpenSSL等第三方密码库可能会导致该库中公开的漏洞被恶意利用。为提升无服务计算架构下云密码资源池的安全性,本文提出一种轻量级隔离的无服务计算多层安全机制,通过结合静态漏洞检测、在WebAssembly沙箱执行函数和系统调用监控三个层次保证云密码资源池的安全服务。其次,针对应用上述安全机制后引入的额外性能开销,本文研究一种结合Prophet预测模型和基于MRFU算法的容器选择策略,预测容器未来的请求并提前预热容器,达到降低容器冷启动频率和函数执行开销的目的。最后,本文基于Knative开源无服务计算框架搭建了一个能够调用OpenSSL等第三方密码库函数的云密码资源池,并将研究的轻量级隔离的多层安全机制和容器预热模块集成至系统中。经过实验验证和测试,本文发现安全机制中静态漏洞检测模块对于第三方密码库中的漏洞平均检测准确率达到了86%,系统调用监控模块的危险事件平均拦截率超过了84%,容器预热模块能够使云密码资源池减少5.1%至82%的冷启动延迟。

关键词：云密码资源池无服务计算安全机制 Prophet预测模型容器预热

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面向高密度混部的动态资源分配方法

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计算机研究与发展 2024年

作者：郭静胡存琛包云岗中国科学院大学处理器芯片全国重点实验室（中国科学院计算技术研究所）

当前的无服务计算提供商采用了一种灵活度低、固定CPU和内存分配比例的耦合式资源分配策略．随着更多类型应用被部署在无服务计算平台中，该策略已无法满足函数应用的多样化资源需求．由于函数应用的资源分配粒度小、部署密度高，若将CP... 详细信息

当前的无服务计算提供商采用了一种灵活度低、固定CPU和内存分配比例的耦合式资源分配策略．随着更多类型应用被部署在无服务计算平台中，该策略已无法满足函数应用的多样化资源需求．由于函数应用的资源分配粒度小、部署密度高，若将CPU与内存资源的分配进行解耦，需解决资源配置空间爆炸问题．提出Semi-Share，一个面向无服务计算的解耦式资源管理系统，为函数寻找最优资源配置的同时降低混部函数之间的干扰．为解决资源配置空间爆炸问题，Semi-Share构建了一个2层资源分配架构，将资源配置空间划分为多个子空间来降低问题复杂度．第1层是函数分组，基于函数的资源使用特征和历史负载信息进行函数分组，根据分组将资源配置空间划分为多个子空间．第2层是资源分配，利用贝叶斯优化和加权打分函数来指导模型在资源配置空间中朝正确的方向搜索，降低时间开销．实验结果显示，Semi-Share相较于被广泛使用的梯度下降搜索法降低了平均85.77%的时间开销，并为函数带来平均42.72%的性能提升；与同样使用贝叶斯优化的耦合式资源分配系统COSE相比，Semi-Share能带来平均32.25%的性能提升．

关键词：无服务计算混部性能保障服务质量资源分配高部署密度

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移动边缘计算环境下无服务器框架的研究

移动边缘计算环境下无服务器框架的研究

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作者：石丁哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

边缘计算是一个新型的研究方向,通过将计算负载带到离用户更近的边缘端,降低了数据传输量和延迟,提高了服务质量。而无服务计算则一种新的开发运维模式,开发者只需要关注应用的逻辑,不需要进行服务器的运维。本文提出了一个适用于边缘... 详细信息

边缘计算是一个新型的研究方向,通过将计算负载带到离用户更近的边缘端,降低了数据传输量和延迟,提高了服务质量。而无服务计算则一种新的开发运维模式,开发者只需要关注应用的逻辑,不需要进行服务器的运维。本文提出了一个适用于边缘计算的无服务计算框架,分析了当前无服务计算系统存在的问题和结合边缘计算时需要的改进,提出了单节点使用的框架。并且在电接点的问题上,分析了多节点的问题,并且做出了多节点上需要的改进。本文首先分析了边缘计算下无服务计算的需求。首先,因为边缘计算本身要服务于就近区域内的设备,边缘计算很大一部分出现的原因就是为了降低计算的延迟,因此延迟是平台的一个重要性能指标。同时,边缘计算需要迁移,用户设备往往具有很好的移动能力,用户也会经常需要从一个区域迁移到另一个区域,因此边缘计算系统需要具有协助迁移的能力。本文首先提出了单节点上的适用于边缘计算的无服务计算系统,通过更为轻量的容器运行时加快了容器启动速度。通过分层级制和挂载管理了用户数据,并且通过远程机在的方式让迁移不要被用户数据加载而拖累。同时设计了一个模型来预测服务启动,减少冷启动数量。最终冷启动时间缩小到了50ms以内,同时相比固定时间预热的冷启动策略,冷启动次数减少了44.6%。系统响应延迟得到了有效的优化。在多节点上,本文分析了多节点情况下服务随机分配导致的一种资源浪费的情况,并且提出了优化的算法。相比随机分配,本文的算法优化了大概15%的磁盘占用和11%的内存占用。同时本文提出了多节点情况下用户任务容器的通信和数据管理的解决方案。最后本文设计了一个V2X环境中检测司机是否在安全驾驶的例子来测试系统,测试了在不同用户数量的情况下,启动和迁移的速度都控制在了一定范围内。

关键词：边缘计算无服务计算任务迁移车联网容器

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面向Serverless场景的容器裁剪技术研究

面向Serverless场景的容器裁剪技术研究

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作者：郭旭城中南大学

学位级别：硕士

现有主流Serverless平台往往使用轻量级的容器技术来构建程序所需运行环境和实现不同运行环境之间的隔离。但是,平台在应用容器技术时存在两个问题:一是平台需要频繁且快速地启动容器实例,而容器镜像膨胀使得容器在启动时需预先花费大... 详细信息

现有主流Serverless平台往往使用轻量级的容器技术来构建程序所需运行环境和实现不同运行环境之间的隔离。但是,平台在应用容器技术时存在两个问题:一是平台需要频繁且快速地启动容器实例,而容器镜像膨胀使得容器在启动时需预先花费大量时间下载镜像,导致容器启动时延增加,平台的性能降低。二是平台会运行成千上万的容器实例,而容器可用的系统调用膨胀使得系统调用中存在的内核漏洞更易被攻击者利用,导致平台的安全性降低。已有只使用动态或静态分析方式的裁剪工作,无法准确裁剪容器镜像或容器可用的系统调用。为此,本文提出了一种动态与静态分析结合的裁剪方法,准确定位了容器运行所需的文件与系统调用,大幅度提升了容器裁剪的准确性。本文的主要工作及贡献可归纳为以下两个方面:1.提出了动静结合的容器镜像裁剪方法,解决了镜像膨胀给平台带来的性能问题。在动态分析方面,使用fanotify和ptrace技术获取容器运行时访问的文件列表。在静态分析方面,基于该文件列表,使用静态方法分析其中ELF文件的dynamic段和rodata段,获取ELF文件直接依赖的文件。再基于前两者获取的文件列表,使用协同过滤算法获取文件列表内已有文件间接关联的文件。最终,动态和静态分析获取的文件列表作为容器运行需要的文件列表,并基于该文件列表重新制作镜像。在使用实际镜像的情况下,实验结果表明,本文获取的文件数量占容器真正所需文件数量的93.5%,并可以将镜像体积缩小为原来的2.7%,容器启动时延减小为原来的11.1%,同时也减小了容器的攻击面。2.提出了动静结合的容器可用系统调用裁剪方法,解决了容器可用系统调用膨胀给平台带来的安全问题。在动态分析方面,使用ptrace技术获取容器运行时发起的系统调用集合。在静态分析方面,对容器镜像裁剪方法获取的程序使用反汇编技术得到对应的反汇编文件。基于反汇编文件,根据syscall关键字获取程序直接发起的系统调用集合,根据动态链接库中函数会发起的系统调用,得到程序通过动态链接库间接发起的系统调用集合。最后,基于动态和静态分析获取的系统调用集合生成系统调用黑名单。在使用实际镜像的情况下,实验结果表明,本文可将容器可用的系统调用数量从332个减少为平均每个容器使用155个,减少了53%的系统调用,从而提升了容器的安全性。图25幅,表6个,参考文献72篇

关键词：容器裁剪无服务计算系统调用

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