CSR: Small: Toward a Scalable, Multi-Tenant, Edge-Cloud Infrastructure for Real-Time Computation

CSR:小:迈向可扩展、多租户、边缘云实时计算基础设施

基本信息

  • 批准号:
    1815690
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 53.2万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2018
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2018-10-01 至 2023-09-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Applications are increasingly cloud-connected, and are dependent on fast service that is impossible if their requests must travel to a cloud data center. Edge-computing places a smaller amount of computation on the network very close to the applications themselves, providing fast servicing of requests. This enables new application types such as virtual and augmented reality, which want to display information to users with imperceptible overheads.Unfortunately, current cloud computing systems cannot support the density or diversity of applications found in edge-computing deployments. Each connected device -- be it a cell phone, a smart building sensor, or an autonomous vehicle -- may require different software to run in the edge cloud, and mobile users may constantly be arriving and departing. Since these software components cannot necessarily be trusted, resources must be carefully isolated to provide security and prevent interference. This research creates EdgeOS, which provides strong multi-tenant isolation while ensuring quick response times, and efficient use of computational resources.EdgeOS introduces a number of system abstractions to enable multi-tenant edge-clouds: a new lightweight process abstraction that enables a very large number of clients to be served efficiently, and with isolation; controlled communication to ensure safe, efficient coordination; and system support for controlling the service time of various clients to ensure the timely processing of requests. These new operating system abstractions will help edge clouds realize their potential in offering low-latency services.The EdgeOS research is paired with an educational initiative that will deepen the systems curriculum, engage undergraduate students in research, and involve a diverse body of students.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
应用程序越来越多地与云连接,并且依赖于快速服务,如果它们的请求必须传输到云数据中心,那么这是不可能的。边缘计算将少量计算放在非常靠近应用程序本身的网络上,从而提供快速的请求服务。 这使得虚拟现实和增强现实等新的应用程序类型成为可能,这些应用程序希望以难以察觉的开销向用户显示信息。不幸的是,当前的云计算系统无法支持边缘计算部署中应用程序的密度或多样性。每个连接的设备——无论是手机、智能建筑传感器还是自动驾驶汽车——可能需要不同的软件才能在边缘云中运行,并且移动用户可能会不断到达和离开。由于这些软件组件不一定是可信的,因此必须仔细隔离资源以提供安全性并防止干扰。这项研究创建了 EdgeOS,它提供了强大的多租户隔离,同时确保快速响应时间和计算资源的高效利用。EdgeOS 引入了许多系统抽象来支持多租户边缘云:一种新的轻量级进程抽象,可以非常方便地实现多租户边缘云。需要高效、隔离地为大量客户提供服务;受控沟通以确保安全、高效的协调;系统支持控制各个客户端的服务时间,确保请求得到及时处理。这些新的操作系统抽象将帮助边缘云实现其提供低延迟服务的潜力。EdgeOS 研究与一项教育计划相结合,该计划将深化系统课程,吸引本科生参与研究,并让多元化的学生参与其中。该奖项反映了 NSF 的法定使命,并通过使用基金会的智力价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。

项目成果

期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Edge-RT: OS Support for Controlled Latency in the Multi-Tenant, Real-Time Edge
  • DOI:
    10.1109/rtss55097.2022.00011
  • 发表时间:
    2022-12
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Wenyuan Shao;Bite Ye;Huachuan Wang;Gabriel Parmer;Yuxin Ren
  • 通讯作者:
    Wenyuan Shao;Bite Ye;Huachuan Wang;Gabriel Parmer;Yuxin Ren
Fine-Grained Isolation for Scalable, Dynamic, Multi-tenant Edge Clouds
  • DOI:
  • 发表时间:
    2020-07
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Yuxin Ren;Guyue Liu;Vlad Nitu;Wenyuan Shao;Riley Kennedy;Gabriel Parmer;Timothy Wood;A. Tchana
  • 通讯作者:
    Yuxin Ren;Guyue Liu;Vlad Nitu;Wenyuan Shao;Riley Kennedy;Gabriel Parmer;Timothy Wood;A. Tchana
Sledge: a Serverless-first, Light-weight Wasm Runtime for the Edge
  • DOI:
    10.1145/3423211.3425680
  • 发表时间:
    2020-12
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Phani Kishore Gadepalli;Sean P. McBride;Gregor Peach;L. Cherkasova;Gabriel Parmer
  • 通讯作者:
    Phani Kishore Gadepalli;Sean P. McBride;Gregor Peach;L. Cherkasova;Gabriel Parmer
Practical Principle of Least Privilege for Secure Embedded Systems
安全嵌入式系统的最小权限实用原则
Towards efficient processing of latency-sensitive serverless DAGs at the edge
在边缘高效处理延迟敏感的无服务器 DAG
  • DOI:
    10.1145/3517206.3526274
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Lyu, Xiaosu;Cherkasova, Ludmila;Aitken, Robert;Parmer, Gabriel;Wood, Timothy
  • 通讯作者:
    Wood, Timothy
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    10.1109/rtss.2017.00013
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    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Phani Kishore Gadepalli;Robert Gifford;Lucas Baier;M. Kelly;Gabriel Parmer
  • 通讯作者:
    Gabriel Parmer
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    2023
  • 资助金额:
    $ 53.2万
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