面向效用最大化的数据中心动态资源分配

来源：计算机应用研究杂志2021年第6期北京时间：

作者：孟嘉,厉文婕,于广荣,王竞冕,张伯雷,

单位：1.江苏方天电力技术有限公司,南京210023；2.南京大学软件新技术国家重点实验室,南京210023；3.南京邮电大学计算机学院,南京210023；

摘要：传统数据中心的负载均衡只追求资源利用的最大化，而忽略了不同类型任务对完成时间的需求是不同的，使得系统总体服务质量无法达到最佳。针对不同任务的需求差异，引入时间效用函数以表征不同类型任务的完成时间与服务质量的关系，并形式化定义了面向效用最大化的动态资源分配问题。由于该问题是NP难的，设计了一个利用任务优先关系的调度机制，其主要思想为将原问题分解为若干同构的小规模子问题，并利用任务间的优先关系，决策为哪个任务优先分配资源。通过理论分析可以证明，当并行的任务的完成时间满足一定的序列性质时，该算法可以取得全局最优解。实验显示，该算法产生的收益是常用的先进先出公平调度机制产生收益1.5倍到2倍，并且比当前最新的算法2DFQ（多租户二维公平排队算法）的总效用高约17%。

关键词：数据中心,任务动态分配,时间效用函数,优先关系,最优分解,

基金资助：国家自然科学基金重点项目(61832005)；江苏省自然科学基金青年项目(BK20200752)；；