Survey of Serverless Edge Computing for Web Applications

No Thumbnail Available
Files
Siidorow_Mikael_2024.pdf (997.38 KB)
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Perustieteiden korkeakoulu | Bachelor's thesis
Electronic archive copy is available locally at the Harald Herlin Learning Centre. The staff of Aalto University has access to the electronic bachelor's theses by logging into Aaltodoc with their personal Aalto user ID. Read more about the availability of the bachelor's theses.
Date
2024-05-08
Department
Major/Subject
Tietotekniikka
Mcode
SCI3027
Degree programme
Teknistieteellinen kandidaattiohjelma
Language
en
Pages
41
Series
Abstract
Cloud computing has revolutionized the way we build software with infrastructure and computing power available always on demand. Serverless computing has allowed developers to focus on applications instead of infrastructure management. However, large data center are often far away from the end users, which introduces latency. Edge computing attempts to bring computing closer to the users, to the edge. Edge computing is already widely used in Internet of Things and mobile devices, and there exi ts a large amount of research this area. Web applications already use edge technologies such as Content Delivery Networks, but edge computing for computation is not yet widely used. This thesis reviews edge computing for web applications and summarizes research and service providers as literature research. The aim of the study is to determine what are the benefits and limitations of serverless edge computing compared to serverless cloud computing for web application development. The technical review showed that edge computing service providers were split in two based on the internal runtime: AWS uses micro virtual machines, while Cloudflare and Deno use V8 isolates. V8 isolates start faster with less overhead, but their technologies are more limited and security is less obvious than virtual machines. Serverless edge and cloud computing are not mutually exclusive technologies. The benefits of edge computing come from both closer location and faster runtimes. Edge is suitable for latency-critical parts of the application and V8 isolates significantly reduce load times. When developing serverless applications, some computation should be moved to the edge. Many web applications could improve usability and user experience by moving computation to the edge, reducing latency.

Pilvilaskenta on mullistanut verkkopalveluiden kehityksen ja tuonut lähes äärettömän määrän laskentatehoa saataville tarpeen vaatiessa. Palveliton laskenta on mahdollistanut keskittymisen sovelluskehitykseen palvelinten hallinnan sijasta. Kuitenkin suuret keskitetyt datakeskukset usein sijaitsevat kaukana loppukäyttäjistä, mikä johtaa viiveeseen. Reunalaskennan tarkoituksena on tuoda laskentaa lähemmäs käyttäjiä. Reunalaskentaa käytetään ja on tutkittu paljon esineiden internetissä sekä mobiililaitteilla. Verkkopalvelut käyttävät jo reunateknologioita, kuten sisällönjakeluverkkoja, mutta dynaamista laskentaa ei vielä hyödynnetä laajasti. Työssä tutkitaan reunalaskentaa verkkosovellusten näkökulmasta ja koostetaan kirjallisuustutkimuksena aiheeseen liittyvää tutkimustietoa sekä vertaillaan reunalaskennan palveluntarjojia. Työn tehtävänä on selvittää, mitä hyötyä ja rajoitteita palvelittomalla reunalaskennalla on verrattuna palvelittomaan pilvilaskentaan verkkopalveluiden kehittämisessä. Teknisessä katsauksessa havaittiin, että reunalaskennan palveluntarjoajat jakautuivat ajoympäristöjen toteutuksen perusteella kahteen: AWS käyttää mikrovirtuaalikoneita, kun taas Cloudflare ja Deno käyttävät V8-isolaatteja (engl. isolate). V8-isolaatit käynnistyvät nopeammin reunalla ja vähentävät viivettä, mutta niiden teknologiatuki on rajoitetumpaa ja turvallisuus on vähemmän selvää kuin virtuaalikoneilla. Palveliton reunalaskenta ja pilvilaskenta eivät ole toisiaan poissulkevia teknologioita. Reunalaskennan hyödyt tulevat sijainnista ja nopeammista ajoympäristöistä. Reunalaskenta sopii viivekriittisiin osiin sovellusta ja V8-isolaatit vähentävät merkittävästi latausnopeuksia. Palvelittomia sovelluksia tehdessä osa laskennasta kannattaa siirtää reunalle. Verkkosovellukset voisivat parantaa käyttäjäystävällisyyttä ja käyttäjäkokemusta siirtämällä laskentaa reunalle vähentäen palvelun viivettä.
Description
Supervisor
Savioja, Lauri
Thesis advisor
Vepsäläinen, Juho
Keywords
cloud computing, edge computing, serverless, web services, web development
Other note
Citation