基于本地收益最大化的命名网内计算部署机制

摘要

命名网内计算(named in-network computing, NINC)是一种基于命名数据网络架构、在网络设备处提供泛在计算服务的新兴计算方案。如何有效在单个路由器上部署多个NINC服务，仍有待探索。针对这一问题，提出了本地部署收益与本地服务收益的概念，前者表征NINC服务本地部署后降低转发流量所获得的CPU资源节约量，后者表征所部署的NINC服务每消耗单位CPU资源所获得的流量处理能力。在此基础上，设计了一种基于本地收益最大化的NINC部署机制。该机制中，路由器周期性预评估拟部署NINC服务的本地部署收益与本地服务收益，进而将部署问题转化为一个背包问题，求解出优化的NINC服务部署方案。仿真结果表明，相较于基于流行度的机制，该机制能够有效提高网内计算流量处理能力，在网内计算服务所需数据量均匀分布的一般性场景下，单个路由器可获得约20%～27%的处理能力提升。

关键词

命名数据网络 / 网内计算 / 软件路由器 / 优化部署 / 收益最大化

基金资助

国家自然科学基金项目(62276116); 江苏省教育厅未来网络科研基金项目(FNSRFP-2021-YB-49)