[論文レビュー] A Review of Serverless Use Cases and their Characteristics

Simon Eismann, Joel Scheuner+6 more|arXiv (Cornell University)|Aug 25, 2020

Cloud Computing and Resource Management参考文献 32被引用数 47

ひとこと要約

この技術報告は、4つのデータソースにわたる89のサーバーレスユースケースを分析し、一般的な特徴、ワークロード、アプリケーション、ワークフローの特性を特徴づけ、AWSの優位性、本番運用の普及、典型的なユースケースを強調する。

ABSTRACT

The serverless computing paradigm promises many desirable properties for cloud applications - low-cost, fine-grained deployment, and management-free operation. Consequently, the paradigm has underwent rapid growth: there currently exist tens of serverless platforms and all global cloud providers host serverless operations. To help tune existing platforms, guide the design of new serverless approaches, and overall contribute to understanding this paradigm, in this work we present a long-term, comprehensive effort to identify, collect, and characterize 89 serverless use cases. We survey use cases, sourced from white and grey literature, and from consultations with experts in areas such as scientific computing. We study each use case using 24 characteristics, including general aspects, but also workload, application, and requirements. When the use cases employ workflows, we further analyze their characteristics. Overall, we hope our study will be useful for both academia and industry, and encourage the community to further share and communicate their use cases. This article appears also as a SPEC Technical Report: https://research.spec.org/fileadmin/user_upload/documents/rg_cloud/endorsed_publications/SPEC_RG_2020_Serverless_Usecases.pdf The article may be submitted for peer-reviewed publication.

研究の動機と目的

• 多様な出典から実世界のサーバーレスユースケースを特定・分類する。
• サーバーレスワークロードの一般・ワークロード・アプリケーション・要件・ワークフロー属性を特徴づける。
• サーバーレスユースケースの本番展開、オープンソースの入手可能性、ドメイン分布を評価する。
• プラットフォーム設計、採用判断、今後の研究を導く洞察を提供する。

提案手法

• オープンソースプロジェクト、白書、グレー文献、科学計算ソースから89件のサーバーレスユースケースを系統的に収集する。
• 24の事前定義特性に対して各ユースケースを二人のレビュアーが特徴づける。
• レビュアー間の一致度（フライスKappa）を計算し、矛盾する注釈を統合する。
• 完全データセットを Zenodo の公開リポジトリに格納する。
• 一般・ワークロード・アプリケーション・要件・ワークフローのカテゴリに分類する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 現実世界のサーバーレスユースケースで共通するプラットフォーム、アプリケーション分野、そして本番状況は何か？
• RQ2 実践でサーバーレス展開を特徴づけるワークロード、アプリケーション、ワークフローの特徴は何か？
• RQ3 オープンソースの入手可能性とドメイン横断的適用性はサーバーレスユースケースの間でどのように分布しているか？
• RQ4 組織がサーバーレスを採用する動機（コスト、スケーラビリティ、保守性、性能）は何か、レイテンシー/局所性の要件はどのくらい頻繁に存在するか？

主な発見

• AWSは優位なデプロイメントプラットフォームである（ユースケースの80%）。
• Webサービスが最も一般的なアプリケーション分野であり（33%）、うち本番運用中のユースケースは55%、ビジネスクリティカルは40%。
• API、ストリーム/非同期処理、バッチタスク、運用/モニタリングが主要なアプリケーションタイプであり（それぞれ28%、27%、23%、20%）、
• 分析対象のユースケースの55%が本番環境にデプロイされており、約36%に本番の明確な証拠がなく、不明は本番ではないと扱う。
• ユースケースの53%がオープンソース、47%はクローズドソース。
• ユースケースの62%がストレージまたはデータベースに依存している；他の一般的なサービスには APIゲートウェイと Pub-Sub。
• ワークロードの81%がバースト性がある；ほとんどの実行はオンデマンドであり、スケジュールではなく、多くは軽量HTTPトリガー。