面向需求感知数据中心拓扑的快速重加权不相交匹配
数据结构与算法
2023-01-18 v1 网络与互联网体系结构
摘要
可重构光拓扑有望通过以需求感知方式动态优化物理网络来提升数据中心性能。最先进的光技术允许在微秒或更短时间内建立并更新机架顶部交换机之间的直接连接（以边不相交匹配的形式）。然而，要充分利用需求中的时间结构，此类细粒度重配置还需要用于优化互连匹配的快速算法。受将最大需求量卸载到可重构网络的驱使，本文开创性地研究在图中寻找 k 个不相交重匹配的快速算法。我们提出并分析了六种基于迭代匹配、b-匹配、边着色和节点排序的算法。我们证明该问题一般是 NP 难的，并研究了可实现的近似比。我们在真实世界与合成轨迹（共 88 个，包括 Facebook 数据中心和 HPC 集群中收集的轨迹）上对所提算法进行了广泛的实证评估，结果表明所有算法均能提供高质量匹配，且非常快速的算法也能达到最佳方案的 95% 或更高。然而，运行时间差异显著，何种算法最优取决于 k 以及可接受的运行时-质量权衡。
引用
@article{arxiv.2201.06621,
title = {Fast and Heavy Disjoint Weighted Matchings for Demand-Aware Datacenter Topologies},
author = {Kathrin Hanauer and Monika Henzinger and Stefan Schmid and Jonathan Trummer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.06621},
year = {2023}
}
备注
11 pages, 3 figures