Towards High-Performance Transactional Stateful Serverless Workflows with Affinity-Aware Leasing (ATC 2025)
一句话总结：基于 affinity-aware lease + 单边 RDMA 动态租约转移的事务性 serverless 框架，相比 Boki / Beldi 吞吐分别提升 5× / 20×，且即使把对手的 CC 协议适配到 RDMA 也仍快 1.7× / 2.1×。
问题
Stateful FaaS 需要在多函数 workflow（如 banking 中 withdraw → deposit）间保证事务一致性。Beldi（2PL）/ Boki（OCC）/ T-Statefun 等依赖远端 datastore 做 lock 管理与冲突验证，频繁远端通信开销大；本地 cache 因为 lock 必须远端获取或 OCC 频繁 abort 而效果受限——即便上 RDMA，CC overhead 仍是主要瓶颈。
核心方法
提出 lease-based 并发控制：每个对象在分布式 cache 中只有一个独占副本（leaseholder 持有），允许大多数事务以”对 cached object 的强亲和”执行。
- Affinity-aware Lease Assignment：driver 维护统计表记录每 worker 对每个 KV object 的访问频次，新请求到来时综合 affinity score 和 load balancing score 给请求选 worker；批结束后把 key 的 lease 重新指派给访问频次最高的 worker，让函数尽量本地命中 cache。
- Planning–Execution 解耦：planning 阶段每 worker 用 Function Timestamp 识别 temporal dependency 与 parametric dependency，构建 local TPG 并通过广播虚拟 vertex 拼成 global TPG（保证 conflict-serializable）。
- RDMA-capable Dynamic Lease Transfer：execution 阶段只 leaseholder 能 prefetch 与控制对象访问；远端访问对象时用单边 RDMA write 拉数据并比对 lease flag，再通过更新 lease flag 把租约让给目标 worker。Push-based circular buffer + Chandy-Lamport 风格 transition flag 保证 batch 切换一致性。
- Fault Tolerance：snapshot + lightweight log 协助恢复，故障时回退到上一 snapshot 重放本批次。
关键结果
- Movie Review / Travel Reservation / Banking workload 上：相比 Boki 吞吐 2.0×–5.0×，相比 Beldi 6.0×–20×（700ms 中位延迟下）。
- 把 Boki / Beldi 的 CC 协议移植到 RDMA 后再比较，RTSFaaS 仍快 1.7× / 2.1×。
- 把 5 节点 cluster + TiKV 后端，单 RDMA 操作 RTT 7µs。
相关
- 相关概念：RDMA、Serverless、Concurrency-Control
- 同会议：ATC-2025