12、网络过度配置与原子自私路由：原理、应用与性能分析

网络过度配置与原子自私路由：原理、应用与性能分析

1. 网络过度配置

网络过度配置是一种常见的网络管理策略，在通信网络中尤为重要。由于在通信网络中增加额外容量的成本相对较低，因此安装比实际需求更多的容量成为一种流行的做法。

• 动机

  • 应对未来需求增长 ：为了应对未来可能出现的流量增长，提前增加网络容量可以避免在需求增加时出现网络拥塞。
  • 提升性能 ：经验表明，具有额外容量的网络往往能减少数据包丢失和延迟，从而提高网络性能。

• 过度配置网络的POA界限
  对于自私路由的POA界限，通常由允许的网络成本函数类来参数化。在某些网络中，成本函数具有特定形式：
  [
  c_e(x) =
  \begin{cases}
  \frac{1}{u_e - x} & \text{if } x < u_e \
  +\infty & \text{if } x \geq u_e
  \end{cases}
  ]
  其中，$u_e$ 表示边 $e$ 的容量。这种成本函数是M/M/1队列中的预期每单位延迟，在流量接近容量之前，成本函数保持相对平稳，当流量接近容量时，成本迅速趋于正无穷。

对于参数 $\beta \in (0, 1)$，如果对于每个边 $e$，在某个均衡流 $f$ 下满足 $f_e \leq