网络切片中资源效率与性能隔离的权衡

我们考量了在网络切片（NSs）资源需求复用过程中出现的资源效率与性能隔离之间的权衡。一方面，复用允许使用空闲资源，从而提升资源效率。另一方面，每个 NS 的性能易受到其他 NS 中流量突增的影响，这削弱了性能隔离。对该权衡的分析使网络运营商能够确定性能隔离对每个 NS 运营成本的影响。为研究此权衡，我们求解了一个优化问题，从中找到所需配置资源最少、且满足所有 NS 服务等级协议（SLAs）的复用策略。每个 NS i 的 SLA 规定其资源需求在 $P^H_i$ 比例的时间内应被满足，且在 $P^L_i \leq P^H_i$ 比例的时间内，无论其他 NS 的需求如何都应被满足。对于遵循遍历马尔可夫链的资源需求，我们证明了著名的 Max-Weight 调度器是一种最优复用策略。由于 Max-Weight 调度器无需任何资源需求统计量的知识，我们也提议将其用于非马尔可夫场景。对于在 ns-3 的 LTE 模块中获取的资源需求，我们表明当不要求性能隔离时，Max-Weight 调度器将配置带宽降低了 36.2%。最后，对于这些非马尔可夫资源需求，Max-Weight 调度器保持了其最优性，因为它所需的配置带宽与最优非因果调度器一样多。