CAREER: Harnessing Serverless Functions to Build Highly Elastic Cloud Storage Infrastructure

职业:利用无服务器功能构建高弹性的云存储基础设施

基本信息

  • 批准号:
    2322860
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 57.29万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2022-10-01 至 2026-01-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Crucial data-intensive applications such as big data analytics, artificial intelligence, and scientific computing exhibit highly dynamic and heterogeneous data access patterns. These applications require a large data storage system that is fast, elastic, cost-effective, and easy-to-use. Unfortunately, current cloud storage offerings are unable to satisfy all of these requirements: big data analytics applications can run up to 500X slower when they run as a cloud-native application using a cloud object store; provisioning more cloud storage resources does not solve the performance problem and storage over-provisioning leads to millions of dollars of extra cost. This project rethinks the design and implementation of next-generation, cloud-native storage infrastructures via a new approach. This approach is enabled by a novel take on the serverless computing paradigm -- serverless functions are elastic and truly pay-per-use, making them a fast and inexpensive storage medium. This project aims to build InfiniStore, a new cloud storage system, which elastically scales in response to constantly changing data access patterns by orchestrating the collective memory of serverless functions. Following an end-to-end, stacked approach, this project will develop an elastic and inexpensive memory store using serverless functions, techniques that provide strong consistency guarantees for data replicated in serverless functions, fault tolerance mechanisms to maximize the data availability in highly unreliable serverless environments, and a scalable serverless file metadata service to support file semantics.This project has the potential to redefine cloud storage pricing models -- InfiniStore enables memory-store-level pay-per-access that lets cloud users pay for the data they access. This project will enable, in a broad range of disciplines, the development of new, stateful, serverless applications that have not been previously possible. All artifacts will be open source to support the use and development both in academia and industry. This project has an integrated educational plan, which also harnesses serverless computing but uses it to develop a new serverless notebook cloud service, called InfiniCloud, for interdisciplinary education. InfiniCloud will allow educators and students to write and run serial or parallel Python programs at any scale, without needing to manage servers or clusters. Moreover, this project will use InfiniStore and InfiniCloud as a basis for various educational activities including curriculum development, diversity building, undergraduate engagement, and workshops.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.
大数据分析、人工智能和科学计算等关键数据密集型应用呈现出高度动态和异构的数据访问模式。这些应用程序需要一个快速、弹性、经济高效且易于使用的大型数据存储系统。不幸的是,目前的云存储产品无法满足所有这些要求:大数据分析应用程序在使用云对象存储作为云原生应用程序运行时,运行速度可能会慢500倍;配置更多的云存储资源并不能解决性能问题,存储过度配置会导致数百万美元的额外成本。该项目通过一种新的方法重新思考下一代云原生存储基础架构的设计和实施。这种方法是由一种新的无服务器计算模式实现的--无服务器功能是弹性的,真正的按使用付费,使它们成为一种快速而廉价的存储介质。该项目旨在构建一个新的云存储系统InfiniStore,该系统通过编排无服务器功能的集体内存来弹性扩展,以响应不断变化的数据访问模式。遵循端到端的堆叠方法,该项目将使用无服务器功能开发一种弹性和廉价的内存存储,为无服务器功能中复制的数据提供强一致性保证的技术,容错机制,以最大限度地提高高度不可靠的无服务器环境中的数据可用性,和一个可扩展的无服务器文件元数据服务,以支持文件语义。该项目有可能重新定义云存储定价模型-- InfiniStore使内存存储-按访问付费级别,让云用户为他们访问的数据付费。该项目将在广泛的学科中实现新的、有状态的、无服务器的应用程序的开发,这在以前是不可能的。所有工件都将是开源的,以支持学术界和工业界的使用和开发。该项目有一个集成的教育计划,它也利用无服务器计算,但使用它来开发一个新的无服务器笔记本云服务,称为InfiniCloud,用于跨学科教育。InfiniCloud将允许教育工作者和学生以任何规模编写和运行串行或并行Python程序,而无需管理服务器或集群。此外,该项目将使用InfiniStore和InfiniCloud作为各种教育活动的基础,包括课程开发,多样性建设,本科生参与和研讨会。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(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
?FS: A Scalable and Elastic Distributed File System Metadata Service using Serverless Functions
?FS:使用无服务器功能的可扩展且弹性的分布式文件系统元数据服务
  • DOI:
  • 发表时间:
    2024
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Carver, Benjamin;Han, Runzhou;Zhang, Jingyuan;Zheng, Mai;Cheng, Yue
  • 通讯作者:
    Cheng, Yue
InfiniStore: Elastic Serverless Cloud Storage
InfiniStore:弹性无服务器云存储
  • DOI:
    10.14778/3587136.3587139
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.5
  • 作者:
    Zhang, Jingyuan;Wang, Ao;Ma, Xiaolong;Carver, Benjamin;Newman, Nicholas John;Anwar, Ali;Rupprecht, Lukas;Tarasov, Vasily;Skourtis, Dimitrios;Yan, Feng
  • 通讯作者:
    Yan, Feng
SHADE: Enable Fundamental Cacheability for Distributed Deep Learning Training
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Redwan Ibne Seraj Khan;Ahmad Hossein Yazdani;Yuqi Fu;Arnab K. Paul;Bo Ji;Xun Jian;Yue Cheng;A. R. Butt
  • 通讯作者:
    Redwan Ibne Seraj Khan;Ahmad Hossein Yazdani;Yuqi Fu;Arnab K. Paul;Bo Ji;Xun Jian;Yue Cheng;A. R. Butt
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Yue Cheng其他文献

Calibration of reduced-order model for a coupled Burgers equations based on PC-EnKF
基于PC-EnKF的耦合Burgers方程降阶模型标定
CpG island methylator phenotype association with elevated serum alpha-fetoprotein level in hepatocellular carcinoma.
CpG 岛甲基化表型与肝细胞癌血清甲胎蛋白水平升高相关。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    11.5
  • 作者:
    Changsong Zhang;Zhengyou Li;Yue Cheng;Fengqi Jia;Rong Li;Mengchao Wu;Ke Li;Lixin Wei
  • 通讯作者:
    Lixin Wei
Syntheses, structures and luminescent properties of Zn/Cd coordination polymers based on 4’-(2-carboxyphenyl)-3,2’:6’,3”-terpyridine
4-(2-羧基苯基)-3,2-:6-,3-三联吡啶Zn/Cd配位聚合物的合成、结构及发光性能
  • DOI:
    10.1016/j.poly.2018.05.017
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.6
  • 作者:
    Ting-Ting Wang;Jun-Lin Zhang;Huai-Ming Hu;Yue Cheng;Li-Li Xue;Xiaofang Wang;Bo-Zhou Wang
  • 通讯作者:
    Bo-Zhou Wang
Company capital structure and tax : a study of mid-sized European companies
公司资本结构和税收:对欧洲中型企业的研究
  • DOI:
  • 发表时间:
    2008
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Yue Cheng
  • 通讯作者:
    Yue Cheng
Luminescence properties of Tm3+ in phosphate glasses sensitized by Sb3+ co-doping
Sb3共掺杂敏化磷酸盐玻璃中Tm3的发光特性
  • DOI:
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.6
  • 作者:
    Yang Wang;Jin Xie;Yue Cheng;Ziwei Zhao;Xianming Zhao;Guorong Chen
  • 通讯作者:
    Guorong Chen

Yue Cheng的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Yue Cheng', 18)}}的其他基金

Collaborative Research: OAC Core: Distributed Graph Learning Cyberinfrastructure for Large-scale Spatiotemporal Prediction
合作研究:OAC Core:用于大规模时空预测的分布式图学习网络基础设施
  • 批准号:
    2403313
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 57.29万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SPX: Collaborative Research: Cross-stack Memory Optimizations for Boosting I/O Performance of Deep Learning HPC Applications
SPX:协作研究:用于提升深度学习 HPC 应用程序 I/O 性能的跨堆栈内存优化
  • 批准号:
    2318628
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 57.29万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CAREER: Harnessing Serverless Functions to Build Highly Elastic Cloud Storage Infrastructure
职业:利用无服务器功能构建高弹性的云存储基础设施
  • 批准号:
    2045680
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 57.29万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
SPX: Collaborative Research: Cross-stack Memory Optimizations for Boosting I/O Performance of Deep Learning HPC Applications
SPX:协作研究:用于提升深度学习 HPC 应用程序 I/O 性能的跨堆栈内存优化
  • 批准号:
    1919075
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 57.29万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

可重复利用的原子量子寄存器
  • 批准号:
    JCZRYB202501110
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
利用纳米离子探针对小尺寸纳米纤维素晶杀伤鳞癌的机制研究
  • 批准号:
    JCZRYB202500324
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
小麦适应高湿环境的基因挖掘与育种利用
  • 批准号:
    JCZRQT202500113
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
利用性状的基因型模块培育优质广适超高产水稻新品种
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
面向冶炼中高温余热利用的熔融介质模块式储换热一体化技术研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
“双轮驱动”重庆林地资源价值实现机理研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
鱼腥草露加工副产物高值化利用关键技术研发
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
低能耗二氧化碳捕集与协同资源开采利用封存技术
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
重利用抗病毒旁观者T细胞的通用型实体瘤mRNA疫苗的新策略研究
  • 批准号:
    R25H160009
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
废旧电器电子产品高效资源化利用技术及装备开发
  • 批准号:
    2025C02218
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目

相似海外基金

Harnessing creative heritage for migrant wellbeing in museums and libraries
利用博物馆和图书馆的创意遗产促进移民福祉
  • 批准号:
    DE240100336
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 57.29万
  • 项目类别:
    Discovery Early Career Researcher Award
Harnessing the power of ordinary people to prevent cyber abuse
利用普通人的力量来防止网络滥用
  • 批准号:
    DE240100080
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 57.29万
  • 项目类别:
    Discovery Early Career Researcher Award
食物の生体利用効率の個人差理解に向けた運動習慣と消化吸収能に関する研究
研究运动习惯和消化吸收能力,了解食物生物利用度的个体差异
  • 批准号:
    24K14483
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 57.29万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
自然公園の適正利用を支援するリアルタイム情報システム:LoRaを用いた汎用性の拡張
支持正确使用自然公园的实时信息系统:使用 LoRa 扩展多功能性
  • 批准号:
    24K15416
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 57.29万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
カメルーン東南部の多民族社会における人口・土地利用・森林資源利用の長期動態
喀麦隆东南部多民族社会人口、土地利用和森林资源利用的长期动态
  • 批准号:
    24K15429
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 57.29万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
疑似力覚を利用した下肢操作型ハプティクスインタフェースの開発
利用伪力觉开发下肢操作触觉界面
  • 批准号:
    24K15062
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 57.29万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Harnessing the Power of Diels-Alderases in Sustainable Chemoenzymatic Synthesis
利用 Diels-Alderases 进行可持续化学酶合成
  • 批准号:
    BB/Y000846/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 57.29万
  • 项目类别:
    Research Grant
CAREER: Harnessing Dynamic Dipoles for Solid-State Ion Transport
职业:利用动态偶极子进行固态离子传输
  • 批准号:
    2339634
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 57.29万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
日本古代の内陸に立地する牧における塩分補給のための塩泉利用の追究
在日本古代内陆地区牧区追求利用盐泉补盐
  • 批准号:
    24K04338
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 57.29万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
可変環境への適応と改変を利用したヘビ型ロボットの超冗長制御
利用对可变环境的适应和修改对蛇形机器人进行超冗余控制
  • 批准号:
    23K20923
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 57.29万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了