无约束与有约束的容错资源分配
数据结构与算法
2011-06-14 v1
摘要
首先，我们研究无约束容错资源分配 (UFTRA) 问题（即文献 [shihongftfa] 中的 FTFA 问题）。在该问题中，给定一组配备有无限数量设施作为资源的站点，以及一组具有对应连接需求集合 R 的客户端，其中属于同一站点的每个设施具有相同的开设（运营）成本，且每对客户端-设施具有一个连接成本。目标是从站点分配设施以满足 R，并使总成本最小。接着，我们引入有约束容错资源分配 (CFTRA) 问题。它与 UFTRA 的不同之处在于每个站点 i 可用的资源数量受 R_i 限制。这两个问题都是经典容错设施选址 (FTFL) 问题 [Jain00FTFL] 的实际扩展。例如，它们的解为当代云平台提供了最优的资源分配（对企业而言）和租赁（对客户而言）策略。本文考虑这些问题的度量版本。对于具有均匀 R 的 UFTRA，我们提出了一种星型贪心算法。结合类似于 [Charikar051.7281.853, Mahdian021.52] 的成本缩放与贪心增强技术后，该算法达到了 1.5186 的近似比，这显著改进了 [shihongftfa] 中使用阶段贪心算法的结果。我们还研究了 UFTRA 的容量扩展，并给出了 2.89 的因子。对于具有均匀 R 的 CFTRA，我们略微修改算法以达到 1.5186-近似。对于更一般的 CFTRA 版本，我们证明其可通过线性规划归约到 FTFL。
引用
@article{arxiv.1106.2294,
title = {Unconstrained and Constrained Fault-Tolerant Resource Allocation},
author = {Kewen Liao and Hong Shen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1106.2294},
year = {2011}
}