Trace-Driven Scaling of Microservice Applications
Notice bibliographique
Résumé
The containerized microservices architecture is being increasingly used to build complex applications. To minimize operating costs, service providers typically rely on an auto-scaler to "right size" their infrastructure amid fluctuating workloads. The agile nature of microservice development and deployment requires an auto-scaler that does not require significant effort to derive resource allocation decisions. In this paper, we investigate reducing auto-scaler development effort along a number of dimensions. First, we focus on a technique that does not require an expert to develop a model, e.g., a queuing model or machine learning model, of the system and tweak the model as the underlying microservice application changes. Second, we explore ways to limit the number of workload patterns that need to be considered. Third, we study techniques to reduce the number of resource allocation scenarios that one has to explore before deploying the auto-scaler. To address these goals, we first analyze the workload of 24,000 real microservice applications and find that a small number of workload patterns dominate for any given application. These results suggest that auto-scaler design can be driven by this small subset of popular workload patterns thereby limiting effort. To limit the number of resource allocation scenarios explored, we develop a novel heuristic optimization technique called MOAT, which outperforms Bayesian Optimization often used for such exercises. We combine insights obtained from real microservice workloads and MOAT to realize an auto-scaler called TRIM that requires no system modeling. For each popular workload pattern identified for an application, TRIM uses MOAT to pre-compute a near minimal resource allocation that satisfies end user response time targets. These resource allocations are then used at runtime when appropriate. We validate our approach using a variety of analytical, on-premise, and public cloud systems. From our results, TRIM in consort with MOAT significantly improves the performance of the industry-standard HPA auto-scaler by achieving up to 92% fewer response time violations and up to 34% lower costs compared to using HPA in isolation.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».