BUILDING A SERVERLESS ARCHITECTURE PLATFORM ON INFORMATION TECHNOLOGY INFRASTRUCTURE

Year 2021, , 683 - 700, 20.06.2021

Mete Köse , Ecir Küçüksille

https://doi.org/10.21923/jesd.929649

Abstract

Serverless Architecture is called the concept in which the user only develops the application and all other layers are presented by cloud computing providers or other infrastructure providers.
In this study, an exemplary serverless architecture platform, which has an on-premise data center and infrastructure, can be designed without using any cloud provider, is mentioned.
Prior to design, popular cloud providers providing serverless computing services were researched and performance tests were performed by creating basic and similar code contents and functions on serverless architectural platforms of Amazon Web Services (AWS) and Microsoft Azure platforms, which are the first two most used providers.
The design made was detailed with three layers: the computing layer, the stability and scaling layer, the observabilty layer, and as a result, an architecture was essentially obtained. Performance tests were performed on this design, similar to the tests performed by popular cloud providers on serverless IT platforms.
The performance tests of the designed architecture were compared with the tests on AWS and Azure. The session numbers, average response times and maximum response times of the three functions in the same function were analyzed by graphs.
In line with the conclusion, the points of improvement and development of the designed architecture, its advantages and disadvantages were mentioned. A serverless architectural design, which can be used for the serverless architectural needs of institutions and organizations with an on-site infrastructure, was obtained.

Keywords

Serverless Architecture, Cloud Computing, Serverless Function, Serverless Computing

BİLİŞİM ALTYAPISI ÜZERİNE SUNUCUSUZ MİMARİ PLATFORMU İNŞA ETME

Abstract

Sunucusuz Mimari, kullanıcının sadece uygulamasını geliştirdiği, diğer tüm katmanların bulut bilişim ya da altyapı sağlayıcıları tarafından sunulduğu kavram olarak adlandırılmaktadır.
Bu çalışmada yerinde bir veri merkezi, altyapısı bulunan kurum ve kuruluşların, hiçbir bulut sağlayıcısı kullanmadan mevcut altyapısı üzerinde örnek bir sunucusuz mimari platformunu nasıl kurulabileceği üzerinde durulmuştur.
Tasarım öncesinde, sunucusuz bilişim hizmeti veren popüler bulut sağlayıcıları araştırılmıştır. Bu sağlayıcılardan en çok kullanılan ilk iki sağlayıcı olan Amazon Web Services (AWS) ve Microsoft Azure platformlarının sunucusuz mimari platformları üzerinde temel ve benzer kod içerikleri ile fonksiyonlar oluşturularak performans testleri yapılmıştır.
Yapılan tasarım; bilişim katmanı, stabilite ve ölçeklendirme katmanı, ölçme ve izleme katmanı olarak üç ayrı katmana ayrılmış ve temel olarak bir mimari elde edilmiştir. Bu tasarım üzerinde popüler bulut sağlayıcıların sunucusuz bilişim platformlarında yapılan performans testlerine benzer testler yapılmıştır.
AWS ve Azure üzerindeki testlerle, yapılan tasarımın performans testleri karşılaştırılmış ve üç platform üzerine koyulan, aynı görevdeki üç fonksiyonun oturum sayıları, ortalama cevap süreleri, maksimum cevap süreleri grafiklerle gösterilerek analiz edilmiştir.
Sonuçta; yapılan tasarımın iyileştirme ve geliştirme noktaları, popüler bulut sağlayıcılarından geri kalan noktaları, avantajları ve dezavantajları ortaya çıkarılmış ve yerinde bir altyapısı olan kurum ve kuruluşların sunucusuz mimari ihtiyaçları için kullanımı mümkün bir tasarım elde edilmiştir.

Keywords

Sunucusuz Mimari, Bulut Bilişim, Sunucusuz Fonksiyon, Sunucusuz Bilişim.

References

• Bebortta S, Das K, Kandpal M, Barik K, Dubey H., 2020. Geospatial Serverless Computing: Architectures, Tools and Future Directions. ISPRS International Journal of Geo-Information, 9(5), 311.
• Eismann S, Scheuner J, Van Eyk E, Schwinger M, Grohmann J, Herbst N, Abad C, Losup A., 2020. Serverless Applications: Why, When, and How?. IEEE Software, doi: 10.1109/MS.2020.3023302.
• Gartner. 2019. Google Cloud gains in Gartner's 2019 cloud infrastructure Magic Quadrant. https://www.zdnet.com/article/google-cloud-gains-in-gartners-2019-cloud-infrastructure-magic-quadrant/ (Erişim Tarihi: 29.09.2020).
• Ghaemi S, Khazaei H, Musilek P. ChainFaaS., 2020. An open blockchain-based serverless platform. IEEE Access, 8, 131760-131778.
• Gimenez-Alventosa V, Molto G, Caballer M., 2019. A framework and a performance assessment for serverless MapReduce on AWS Lambda. Future Generation Computer Systems, 97, 259-274.
• Gupta V, Kadhe S, Courtade T, Mahoney W, Ramchandran K., 2019. Oversketched newton: Fast convex optimization for serverless systems. arXiv preprint, 1903.08857.
• Jain P, Munjal Y, Gera J, Gupta P., 2020. Performance Analysis of Various Server Hosting Techniques. Procedia Computer Science, 173, 70-77.
• Li J, Kulkarni G, Ramakrishnan K, Li D., 2019. Understanding open source serverless platforms: Design considerations and performance. Proceedings of the 5th International Workshop on Serverless Computing, December 2019, 37-42.
• Manner J, Kolb S, Wirtz G., 2019. Troubleshooting Serverless functions: a combined monitoring and debugging approach. SICS Software-Intensive Cyber-Physical Systems, 34(2-3), 99-104.
• McGrath J., 2017. Serverless Computing: Applications, Implementation, and Performance. MSc Thesis, University of Notre Dame, Indiana, USA.
• Mustafa Yıldırım, 2015. Bulut Bilişim. http://www.yildirimmustafa.com/2015/06/bulut-bilisim/ (Erişim Tarihi: 29.07.2020).
• Nabeel A., 2019. Orchestration and Management of Application Functions over Virtualized Cloud Infrastructures. Ph.D. Thesis, Boston University, Boston, USA.
• Perez A, Molto G, Caballer M, Calatrava A., 2018. Serverless computing for container-based architectures. Future Generation Computer Systems, 20(1), 50-59.
• Sarkar S, Wankar R, Srirama N, Suryadevara K., 2019. Serverless management of sensing systems for fog computing framework. IEEE Sensors Journal, 20(3), 1564-1572.
• Schleier-Smith J, Holz L, Pemberton N, Hellerstein M., 2020. A FaaS File System for Serverless Computing. arXiv preprint arXiv:2009.09845.
• Singhvi A, Houck K, Balasubramanian A, Shaikh D, Venkataraman S, Akella., 2019. A. Archipelago: A Scalable Low-Latency Serverless Platform. arXiv preprint arXiv:1911.09849.
• Soltani B, Ghenai A, Zeghiba N., 2018. Containerized Serverless Architecture in Multi Cloud Environment. Procedia Computer Science, 134, 121-128.
• Sreekanti V, Subbaraj H, Wu C, Gonzalez E, Hellerstein M., 2020. Optimizing Prediction Serving on Low-Latency Serverless Dataflow. arXiv preprint arXiv:2007.05832