最小化最大链路利用率

最小化最大链路利用率

最小化最大链路利用率(minimizing the maximum link utilization in the network),也被称为minimax问题,是流量工程(Traffic Engineering,TE)中涉及的概念。

让我们先看个图:

  • 3个节点1,2,3
  • c为每条链路的容量
  • 有2条链路x 132 x_{132}x132x 12 x_{12}x12
    在这里插入图片描述

以图中的2条链路x 132 x_{132}x132x 12 x_{12}x12为例,假设:

  • 链路x 132 x_{132}x132发送的数据为d 132 d_{132}d132
  • 链路x 12 x_{12}x12发送的数据为d 12 d_{12}d12

则:

  • 链路x 132 x_{132}x132的利用率为d 132 / c d_{132}/cd132/c
  • 链路x 12 x_{12}x12的利用率为为d 12 / c d_{12}/cd12/c

如果某个链路发送的数据接近信道容量c,则链路利用率接近1。网络要有较高的利用率,但如果网络的利用率为100%,带来的结果是灾难性的。

而如果源节点通向目的节点的链路中,有一段链路利用率为100%,其他链路没有被利用,这就会导致服务提供商的设备没有被使用,导致浪费的产生。

因此,对于服务提供商而言,很有必要让每条链路都被利用起来,而且每条链路都用的差不多,尤其不能有一条链路负载严重,而另外一条链路完全没有被使用的情况产生【这里是指两条链路都可以被使用的情况】。

也就是说,要让所有链路的最大利用率最小。

对于图中的问题,这一问题就可以表述为:

m i n i m i z e minimizeminimize m a x { d 132 / c , d 12 / c } max \{d_{132}/c,d_{12}/c \}max{d132/cd12/c}

  • 要让每条链路的利用率最大,又要让利用率最大的那条链路的利用率最小化【该问题中如果两条链路的利用率一样,则找到了满足条件的解】

整个的意思其实就4个字:负载均衡【让每条链路的利用率都差不多】


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