21、云计算中公平高效的多资源分配策略解析

云计算中公平高效的多资源分配策略解析

在云计算环境下，资源的公平且高效分配是至关重要的，它直接影响着系统的性能和用户的满意度。本文将深入探讨几种资源分配机制，包括DRF、UNB、BAL和BAL*，并分析它们在不同场景下的性能表现。

1. 基本概念

• 非浪费性分配 ：若对于每个代理 $i \in N$，都存在 $y \in R^+$，使得 $A_{ir} = y \cdot d_{ir}$，$\forall r \in R$，则称该分配为非浪费性分配。简单来说，每个代理分配到的资源量与其归一化需求向量成比例。在非浪费性分配 $A$ 下，代理 $i$ 的主导份额为 $A_{ir^ _i}$，其中 $r^ _i$ 是代理 $i$ 的主导资源。
• 机制定义 ：机制是一个函数 $f: I \to A$，它将每个实例映射到一个可行分配。我们用 $f_i(I)$ 表示在实例 $I$ 下分配给代理 $i$ 的向量。若机制在任何实例上的分配都是非浪费性的，则称该机制为非浪费性机制，本文仅考虑非浪费性机制。

2. 主导资源公平性（DRF）机制

DRF 机制通过在可行约束下最大化并均衡所有代理的主导份额来工作。设 $x$ 为每个代理的主导份额，DRF 解决以下线性规划问题：
[
\begin{align }
\max_{x} &\quad x \
\text{s.t.} &\quad \sum_{i \in N} x \cdot d_{ir} \leq 1, \quad