Large amount of data is being generated in gaming servers due to the increase in the number of users and the variety of game services being provided. In particular, load balancing schemes for gaming servers are crucial consideration. The existing literature proposes algorithms that distribute loads in servers by mostly concentrating on load balancing and cooperative offloading. However, many proposed schemes impose heavy restrictions and assumptions, and such a limited service classification method is not enough to satisfy the wide range of service requirements. We propose a load balancing agent that combines the dynamic allocation programming method, a type of greedy algorithm, and proximal policy optimization, a reinforcement learning. Also, we compare performances of our proposed scheme and those of a scheme from previous literature, ProGreGA, by running a simulation.
본 논문에서 실시간 비디오 스트림을 효율적으로 전송하기 위한 적응형 부하 조정 기법이 제시된다. 모바일 환경에서 비디오 요청을 하는 클라이언트의 재생 버퍼 수준은 일시적으로 높아지거나 낮아질 수 있다. 제시된 기법은 버퍼 수준이 낮은 클라이언트의 비디오 요청을 먼저 서비스하기 위하여 더 많은 통신망 대역폭을 할당하게 된다. 즉 분산 모바일 시스템에서 재생 버퍼 수준에 따라 통신망 대역폭의 양이 동적으로 할당된다. 제시된 부하 조정 기법은 비디오 재생시 서비스 품질과 실시간적 성능 향상을 위하여 재생시간 전까지 클라이언트에게 성공적으로 전송되는 프레임의 수를 최대화한다. 또한 재생 상황을 더욱 적합하게 유지함으로써 모든 클라이언트들에게 공평한 서비스가 제공될 수 있다. 제시된 부하 조정 기법의 성능은 시뮬레이션을 통하여 다른 정적 부하 조정 기법과 비교 분석되었으며 종료시한내에 성공적으로 전송되는 프레임의 비율이 더 높은 것으로 나타났다.
This paper proposes a channel diversity based load-balancing cross-layer routing scheme for Wireless Mesh Networks (WMNs). The proposed scheme deals with channel diversity phase and load balancing phase in WMNs. Channel diversity factor $metric_{ch-d}$ and load balancing factor $f_{load}$ are defined and employed cooperatively as a combined path selection policy.
As a solution to spectrum under-utilization problem, Cognitive radio (CR) introduces a dynamic spectrum access technology. In the area, one of the most important problems is how secondary users (SUs) should choose between the available channels, which means how to achieve load balancing between channels. We consider spectrum load balancing problem for CR system in frequency domain and especially in time domain. Our objective is to balance the load among the channels and balance the occupied time length of slots for a fixed channel dynamically in order to obtain a user-optimal solution. In frequency domain, we refer to Dynamic Noncooperative Scheme with Communication (DNCOOPC) used in distributed system and a distributed Dynamic Spectrum Load Balancing algorithm (DSLB) is formed based on DNCOOPC. In time domain, Spectrum Load Balancing method with QoS support is proposed based on Dynamic Feed Back theory and Hash Table (SLBDH). The performance of DSLB and SLBDH are evaluated. In frequency domain, DSLB is more efficient compared with existing Compare_And_Balance (CAB) algorithm and gets more throughput compared with Spectrum Load Balancing (SLB) algorithm. Also, DSLB is a fair scheme for all devices. In time domain, SLBDH is an efficient and precise solution compared with Spectrum Load Smoothing (SLS) method.
본 데이터센터 네트워크를 위한 대표적인 토포로지들 중 하나인 Fat-Tree는 같은 출발지/목적지에 대해 다중 경로를 갖는다. 또한 같은 홉 수를 갖는 다중 경로의 지연시간은 주로 장비의 큐에서의 지연시간에 의해 좌우된다. 그러나 대부분의 기존 부하 분산 방식들은 이러한 특성을 이용하지 못하고 패킷의 순서 바뀜 현상을 막기 위해 플로우 단위로 부하분산을 한다. 드물기는 하지만 지금까지 제안된 패킷 단위의 부하분산 방식들은 고비용의 전송계층 프로토콜의 사용을 전제로 이루어진다. 본 논문에서는 Fat-Tree의 특성을 이용하여 패킷의 순서 바뀜을 최소화하면서도 패킷 단위로 부하를 분산하여 네트워크의 활용률을 높이는 새로운 부하분산 방식을 제안한다. 모의실험 결과는 제안된 방식이 플로우 단위의 무작위 Valiant 부하방식이 가장 좋은 성능을 보일 때만큼의 TCP 성능을 제공할 수 있음을 보여준다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제9권7호
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pp.2454-2467
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2015
Increasing traffic and bandwidth requirements bring challenges to the next generation wireless networks (5G). As one of the main technology in 5G networks, Ultra-Dense Network (UDN) can be used to improve network coverage. In this paper, a radio over fiber based model is proposed to solve the load balancing problem in ultra-dense network. Stochastic differential game is introduced for the load balancing algorithm, and optimal load allocated to each access point (RAP) are formulated as Nash Equilibrium. It is proved that the optimal load can be achieved and the stochastic differential game based scheme is applicable and acceptable. Numerical results are given to prove the effectiveness of the optimal algorithm.
동일한 가상공간에서 대규모 게임 사용자들 간의 상호작용이 활발히 일어나는 MMORPG(Massively Multi-player Online Role-Playing Games)에서는 많은 부하가 발생하며 이로 인하여 지연현상 및 자원부족 등의 문제를 발생시킨다. 이를 해결하기 위해 많은 개발자들이 분산서버 연구에 노력하고 있지만 주로 정적, 동적 맵 분할에 의한 분산 서버 연구개발에 편중되어있다. 본 논문은 MMORPG에서 서버의 부하 균등화를 위한 게임 사용자 중심의 분산 처리 기법을 제안하고, 4장에서의 구현을 통한 성능평가를 통해 본 논문에서의 제안 기법이 심리스 (seamless) 서버 모델과 존 서버 모델에서 생기는 핫스팟 (hot-spot) 및 특정 서버에 대한 게임 사용자 몰림 현상에 대해 효율적으로 대응할 수 있음을 보였다.
In Wireless Mesh Networks (WMNs), we usually deploy multiple Internet Gateways (IGWs) to improve the capacity of WMNs. As most of the traffic is oriented towards the Internet and may not be distributed evenly among different IGWs, some IGWs may suffer from bottleneck problem. To solve the IGW bottleneck problem, we propose an efficient scheme to balance the load among different IGWs within a WMN. Our proposed load-balancing scheme consists of two parts: a traffic load calculation module and a traffic load migration algorithm. The IGW can judge whether the congestion has occurred or will occur by using a linear smoothing forecasting method. When the IGW detects that the congestion has occurred or will occur, it will firstly select another available IGW that has the lightest traffic load as the secondary IGW and then inform some mesh routers (MPs) which have been selected by using the Knapsack Algorithm to change to the secondary IGW. The MPs can return to their primary IGW by using a regression algorithm. Our Qualnet 5.0 experiment results show that our proposed scheme gives up to 18% end-to-end delay improvement compared with the existing schemes.
Inter-operability between heterogeneous radio access technologies (RATs), in the sense of seamless vertical han-dover (VHO) support with common radio resource management (CRRM) functionalities, has recently attracted a significant research attention and has become a prominent issue in standardization fora. In this paper, we formulate the problem of load balancing between cooperative RAT's as a mathematical program and by trading off a pre-defined delay tolerance per request we propose a vertical handover batch processing (VHBP) scheme. To quantify the performance of the proposed VHBP scheme we compare it with a baseline processing scheme, where each VHO request is processed independently under a number of different network scenarios. Numerical investigations reveal significant net benefits of the proposed scheme compared with the baseline, both in terms of achieved load balancing levels but also with regard to the acceptance rate of the VHO requests.
최근 소셜 미디어의 성장과 디지털 기기의 활용이 증가함에 따라 데이터가 기하급수적으로 급증하고 있다. 이러한 대용량의 데이터를 효율적으로 처리하기 위해 분산 메모리 처리 시스템을 사용한다. 하지만 분산 환경에서 특정 노드에 부하가 집중이 되면 노드의 성능이 저하되는 문제가 발생한다. 본 논문은 분산 메모리 환경에서 노드의 부하를 적절하게 분배하는 부하 분산 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 노드의 부하를 관리하기 위해 핫 데이터를 여러 노드에 복제하고 노드가 추가되거나 삭제될 때 노드의 부하를 고려하여 데이터를 이주시킨다. 클라이언트는 핫 데이터의 메타데이터 정보를 유지하여 직접 노드에 접근함으로써 중앙 서버의 접근을 감소시킨다. 성능 평가를 통해 제안하는 부하 분산 관리 기법이 기존에 캐시 관리 기법에 비해 우수함을 입증한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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