[论文解读] Understanding Cost Dynamics of Serverless Computing: An Empirical Study

Muhammad Hamza, Muhammad Azeem Akbar+1 more|arXiv (Cornell University)|Nov 22, 2023

Cloud Computing and Resource Management被引用 5

一句话总结

本实证研究通过访谈来自8家组织的15位行业专家，探究了无服务器计算的成本动态。研究发现，尽管无服务器计算非常适合不可预测的工作负载，但对于高规模应用可能并不具备成本效益，并提出了一个用于比较无服务器与传统云成本的分类体系，以指导优化决策。

ABSTRACT

The advent of serverless computing has revolutionized the landscape of cloud computing, offering a new paradigm that enables developers to focus solely on their applications rather than managing and provisioning the underlying infrastructure. These applications involve integrating individual functions into a cohesive workflow for complex tasks. The pay-per-use model and nontransparent reporting by cloud providers make it difficult to estimate serverless costs, imped-ing informed business decisions. Existing research studies on serverless compu-ting focus on performance optimization and state management, both from empir-ical and technical perspectives. However, the state-of-the-art shows a lack of em-pirical investigations on the understanding of the cost dynamics of serverless computing over traditional cloud computing. Therefore, this study delves into how organizations anticipate the costs of adopting serverless. It also aims to com-prehend workload suitability and identify best practices for cost optimization of serverless applications. To this end, we conducted a qualitative (interviews) study with 15 experts from 8 companies involved in the migration and development of serverless systems. The findings revealed that, while serverless computing is highly suitable for unpredictable workloads, it may not be cost-effective for cer-tain high-scale applications. The study also introduces a taxonomy for comparing the cost of adopting serverless versus traditional cloud.

研究动机与目标

• 了解组织在采用无服务器计算时如何预期和管理成本。
• 识别使无服务器计算具备成本效益或效率低下的工作负载特征。
• 开发一个用于比较无服务器与传统云成本模型的分类体系。
• 基于真实行业经验，揭示优化无服务器应用成本的最佳实践。
• 解决与传统云模型相比，无服务器计算中成本动态缺乏实证研究的问题。

提出的方法

• 对8家在无服务器开发和迁移方面有经验的公司中的15位专家进行了半结构化访谈。
• 收集了关于成本估算实践、工作负载模式和成本优化策略的定性见解。
• 采用主题分析法分析访谈数据，以识别成本行为方面的重复模式和洞察。
• 基于实证发现，开发了一个用于比较无服务器与传统云成本模型的分类体系。
• 聚焦于真实组织的经验，将成本动态与实际部署场景相结合。

实验结果

研究问题

• RQ1 组织在采用无服务器计算时，如何估算和管理成本？
• RQ2 从成本效率角度看，哪些类型的工作负载最适合无服务器计算？
• RQ3 由于计费模型不透明，预测和控制无服务器成本面临哪些主要挑战？
• RQ4 组织采用哪些最佳实践来优化无服务器应用成本？
• RQ5 在实际部署中，无服务器成本动态与传统云计算的成本动态有何不同？

主要发现

• 由于按使用量计费的模式，无服务器计算非常适合不可预测或间歇性的工作负载。
• 对于高规模、持续运行的工作负载，传统云解决方案可能比无服务器更具成本效益。
• 云提供商不透明的计费模型显著阻碍了成本估算和规划的准确性。
• 组织通常缺乏标准化的无服务器成本预测方法，导致预算超支。
• 基于专家见解，开发了一个用于比较无服务器与传统云成本的分类体系，突出了成本行为的关键差异。
• 成本优化的最佳实践包括工作负载特征分析、函数大小最小化以及冷启动频率的监控。