[논문 리뷰] The server is dead, long live the server: Rise of Serverless Computing, Overview of Current State and Future Trends in Research and Industry

Paul Melo e Castro, Vatche Ishakian외 2명|arXiv (Cornell University)|2019. 06. 06.

Cloud Computing and Resource Management인용 수 7

한 줄 요약

이 논문은 서버리스 컴퓨팅의 종합적인 개요를 제공하며, 이를 클라우드 네이티브 패러다임으로서의 진화, 아키텍처, 핵심 특성에 대해 분석한다. 이는 밀리초 단위의 정밀도로 사용량에 따라 과금되는 모델을 가능하게 한다. 산업계 및 학술 워크숍의 통찰을 바탕으로, 핵심 기술적 과제와 열린 연구 문제를 규명하며, 기능적 트레이드오프가 존재하더라도 서버리스가 변혁적인 모델임을 위치한다.

ABSTRACT

Serverless computing -- an emerging cloud-native paradigm for the deployment of applications and services -- represents an evolution in cloud application development, programming models, abstractions, and platforms. It promises a real pay-as-you-go billing (with millisecond granularity) with no waste of resources, and lowers the bar for developers by asking them to delegate all their operational complexity and scalability to the cloud provider. Delivering on these promises comes at the expense of restricting functionality. In this article we provide an overview of serverless computing, its evolution, general architecture, key characteristics and uses cases that made it an attractive option for application development. Based on discussions with academics and industry experts during a series of organized serverless computing workshops (WoSC), we also identify the technical challenges and open problems.

연구 동기 및 목표

• 서버리스 컴퓨팅의 진화와 현재 상태를 클라우드 네이티브 애플리케이션 배포 모델로 분석하기.
• 서버리스 실행을 가능하게 하는 핵심 아키텍처 구성요소와 설계 원칙을 규명하기.
• 전문가 워크숍을 통한 서버리스 컴퓨팅의 기술적 과제와 열린 연구 문제를 검토하기.
• 실제 애플리케이션 개발에서 서버리스 컴퓨팅의 실용적 사용 사례와 한계를 평가하기.
• 미래 연구 방향과 산업 도입 추세에 대한 전망을 제공하기.

제안 방법

• 학계 및 산업 전문가들과의 전문가 워크숍(WoSC)을 통해 현재의 과제와 추세에 대한 통찰를 확보하기.
• 기존 문헌과 산업 플랫폼을 조사하여 서버리스 시스템의 일반적 아키텍처를 특성화하기.
• 이벤트 기반 실행, 자동 스케일링, 사용량에 따른 과금 모델 등 핵심 특성 분석하기.
• 워크로드 패턴과 기능적 요구사항에 따라 사용 사례를 분류하여 적합성 평가하기.
• 기반 시스템 제어의 감소 및 장시간 실행 또는 상태 기반 워크로드에 대한 제약 등 아키텍처 트레이드오프 식별하기.
• 발견된 결과를 서버리스 컴퓨팅 분야의 열린 문제와 연구 방향에 대한 체계적인 개요로 통합하기.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 현대 서버리스 컴퓨팅 플랫폼을 정의하는 핵심 아키텍처 원칙과 설계 패턴은 무엇인가?
• RQ2 伝통적인 클라우드 모델 대비 서버리스 컴퓨팅이 운영 복잡성과 자원 효율성 문제를 어떻게 해결하는가?
• RQ3 서버리스 컴퓨팅의 광범위한 도입을 저지하는 주요 기술적 과제와 제약은 무엇인가?
• RQ4 실제 애플리케이션에서 서버리스 워크로드에 가장 유망한 사용 사례는 무엇인가?
• RQ5 서버리스 컴퓨팅의 진화에서 핵심 열린 연구 문제와 향후 추세는 무엇인가?

주요 결과

• 서버리스 컴퓨팅은 밀리초 수준의 정밀도로 진정으로 사용량에 따라 과금되는 모델을 가능하게 하여 자원 낭비를 크게 줄인다.
• 인프라 관리의 추상화는 운영 복잡성을 제거함으로써 개발자들이 접근하기 쉬운 장벽을 낮춘다.
• 장점이 있음에도 불구하고 서버리스 컴퓨팅은 장시간 실행되거나 상태 기반 워크로드에 대해 功能 제약을 가진다.
• 주요 과제로는 쿨스타트 지연, 실행 환경에 대한 제한된 제어, 디버깅 및 모니터링의 어려움 등이 있다.
• 이 모델은 API 백엔드 및 실시간 데이터 처리와 같은 이벤트 기반, 짧은 수명, 비정기적인 워크로드에 가장 효과적이다.
• 산업계 및 연구 공동체는 서버리스 생태계에서 표준화된 모니터링, 디버깅, 보안 메커니즘의 필요성에 대해 공감하고 있다.