项目名称: 基于空间博弈的数据中心网络带宽分配与流量最优化调度算法研究

项目编号: No.61472365

项目类型: 面上项目

立项/批准年度: 2015

项目学科: 自动化技术、计算机技术

项目作者: 魏贵义

作者单位: 浙江工商大学

项目金额: 82万元

中文摘要: 数据中心网络带宽分配的性能保证、带宽高效利用、带宽分配的公平性问题已成为云计算中一个迫切需要解决重要问题。这个问题直接影响云计算资源利用、租户应用的性能和租户的成本。已有的研究不能提供最小带宽保证、资源充分利用、可预测性和公平性保证。本项目基于数据中心网络租户网络流量的动态性,采用动态演化博弈方法设计带宽分配策略,研究具有动态最小带宽保证、资源充分利用、可预测性和公平性的数据中心网络带宽分配策略。设计带宽效用一致性和非一致性两种情况下的空间演化博弈模型,研究带宽效用一致性下带宽分配博弈的演化动力学规律、带宽效用一致性下的演化动力学规律与拥塞抑制。并在此基础上,设计一个VM数据传输最优化的FPTAS近似算法,实现VM网络流量平均延时最优化调度。

中文关键词: 云计算;数据中心网络;资源共享;资源调度;服务质量

英文摘要: Network performance guarantee, high utilization and fairness of in-network bandwidth allocation in cloud networks are an important problem for both cloud provider and tenant. Bandwidth allocation in cloud network largely affects the efficiency of cloud resource utilization, the performance of cloud applications and tenant's cost. The existed work in this area can't fulfill the four metrics both cloud provider and tenant concerned: minimum guarantee, high utilization, fairness and predictability, simultaneously. This project aimed to solve the problem by using spatial game model. Based on the temporal and spatial characteristic of VM's traffic, we design an evolutionary game model to feature the competition and cooperation in the process of dynamical bandwidth allocation. First, we design a spatial evolutionary game model to investigatethe dynamical process of bandwidth allocation with homogeneous bandwidth-utility. Second, we design another spatial evolutionary game model for bandwidth allocation with heterogeneous bandwidth-utility. In home- and heter- models, we study their evolution dynamics, convergence and convergent efficiency.By using proper parameter design, we discuss the network performance of the proposed models, including dynamical minimum bandwidth guarantee, high utilization, fairness and predictability. In addition, we also study the congestion constraint effect ofthe heter-model. Finally, we analyze the complexity of traffic scheduling in VM end with predictable bandwidth provision, prove the traffic scheduling is a NP-hard problem under specified constrains, and try to design an FPTAS approximate algorithm for the problem. The objective is to achieve the approximate optimum of average delay for VM's traffic.

英文关键词: Cloud Computing;Data Center Network;Network Bandwidth Sharing;Scheduling;Quality of Service

成为VIP会员查看完整内容
2

相关内容

云计算(Cloud computing)是一种基于互联网的计算方式,通过这种方式,共享的软硬件资源和信息可以按需提供给计算机和其他设备。整个运行方式很像电网,类似之前的网格计算。
【博士论文】集群系统中的网络流调度
专知会员服务
42+阅读 · 2021年12月7日
【博士论文】推荐系统多行为建模与隐私保护研究
专知会员服务
52+阅读 · 2021年11月27日
数字孪生网络(DTN)白皮书, 55页pdf
专知会员服务
92+阅读 · 2021年10月10日
专知会员服务
55+阅读 · 2021年6月9日
【2021新书】分布式优化,博弈和学习算法,227页pdf
专知会员服务
227+阅读 · 2021年5月25日
专知会员服务
14+阅读 · 2021年5月18日
专知会员服务
51+阅读 · 2020年12月19日
【硬核书】不完全信息决策理论,467页pdf
专知会员服务
351+阅读 · 2020年6月24日
基于机器学习的自动化网络流量分析
CCF计算机安全专委会
4+阅读 · 2022年4月8日
数据中心产业图谱研究报告,41页pdf
专知
2+阅读 · 2022年1月31日
【博士论文】集群系统中的网络流调度
专知
4+阅读 · 2021年12月7日
流量时代,不懂算法的创作者怎么办?
人人都是产品经理
0+阅读 · 2021年11月14日
亿级订单数据的访问与存储,怎么实现与优化?
码农翻身
16+阅读 · 2019年4月17日
2019,再不做私域流量就晚了?
互联网er的早读课
16+阅读 · 2019年4月10日
无人机集群对抗研究的关键问题
无人机
55+阅读 · 2018年9月16日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月15日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月15日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月14日
小贴士
相关VIP内容
【博士论文】集群系统中的网络流调度
专知会员服务
42+阅读 · 2021年12月7日
【博士论文】推荐系统多行为建模与隐私保护研究
专知会员服务
52+阅读 · 2021年11月27日
数字孪生网络(DTN)白皮书, 55页pdf
专知会员服务
92+阅读 · 2021年10月10日
专知会员服务
55+阅读 · 2021年6月9日
【2021新书】分布式优化,博弈和学习算法,227页pdf
专知会员服务
227+阅读 · 2021年5月25日
专知会员服务
14+阅读 · 2021年5月18日
专知会员服务
51+阅读 · 2020年12月19日
【硬核书】不完全信息决策理论,467页pdf
专知会员服务
351+阅读 · 2020年6月24日
相关资讯
基于机器学习的自动化网络流量分析
CCF计算机安全专委会
4+阅读 · 2022年4月8日
数据中心产业图谱研究报告,41页pdf
专知
2+阅读 · 2022年1月31日
【博士论文】集群系统中的网络流调度
专知
4+阅读 · 2021年12月7日
流量时代,不懂算法的创作者怎么办?
人人都是产品经理
0+阅读 · 2021年11月14日
亿级订单数据的访问与存储,怎么实现与优化?
码农翻身
16+阅读 · 2019年4月17日
2019,再不做私域流量就晚了?
互联网er的早读课
16+阅读 · 2019年4月10日
无人机集群对抗研究的关键问题
无人机
55+阅读 · 2018年9月16日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
微信扫码咨询专知VIP会员