스타형 컴퓨터 네트워크의 부하균형방향 정책

Load balancing Direction strategies in star network configurations

스타형 컴퓨터 네트워크의 최적 부하균형 문제를 생각한다. 스타형 모델에서는 세가지 부하균형방향정책을 생각할 수 있다. 첫 번째는, 주변노드로 도착한 작업들은 자노드에서 처리되거나 자노드가 과부하인 경우 중앙노드에 보내져 처리될 수 있다. 두 번째는, 중앙노드에 도착한 작업만이 자노드에서 처리되거나 중앙노드가 과부하인 경우 저부하의 주변노드로 작업이 전송되어 처리될 수 있다. 본 연구에서는 두 번째 정책에 대하여 비선형 최적화 문제를 만들고, 최적해를 이용하여 최적 부가균형 알고 리즘을 제안한다. 세 번째는, 중앙노드 혹은 주변노드를 가리지 않고 도착한 작업들은 자노드에서 처리되거나 자노드가 과부하인 경우 저부하의 타노드로 작업이 전송되어 처리된다. 이 세 번째 부하균형 정책을 위한 부하분산 알고리즘도 제안한다. 본 논문 에서 대상으로 하고 있는 세가지 부하균형 정책을 수치실험을 통하여 비교분석 하였다. 수치실험 결과중 다음과 같은 몇 가지 재미있는 실험결과가 발견되었다. 세 번째 부하 균형 정책은 대부분의 경우 다른 두 정책보다 시스템 성능을 크게 향상시킨다. 두 번 째 부하균형 정책은 대부분의 경우 미약한 성능향상 밖에 보이지 않는다. 마지막으로 중앙노드의 처리능력이 주변노드보다 훨씬 큰 경우에는 첫 번째와 세 번째의 부하균 형 정책은 동일한 성능향상을 보인다.

Optimal static load balancing in star network configurations is considered. Three kinds of load balancing direction strategies are considered. First, a job arriving at the peripheral nodes may be processed either where it arrived(origin node) or transferred directly to central node Second, a job arriving at the central node may be processed there, or transferred to lightly loaded peripheral nodes. A nonlinear optimization problem is formulated. Using the optimal solution, an optimal load balancing algorithm is derived for the second load balancing strategy. Third a job arriving at the central node or a peripheral node may be processed either at origin node or transferred to another lightly loaded node (central or peripheral). A load balancing algorithm is derived for the third load balancing strategy. The effects of these three load balancing strategies are compared by numerical experiments. During the conduct of these in numerical experiments, several interesting phenomena were observed. The third load balancing strategy improved performance more than the first two other strategies. The second load balancing strategy, as a whole, resulted in only slightly improved performance. Finally, of the central node has larger processing power than the peripheral nodes, the first and third load balancing strategies produce equal performance improvement.