Geri Dön

Optimal server placement, service deployment, and resource allocation in next-generation computer networks

Yeni nesil bilgisayar ağlarında sunucu yerleştirme, servis dağıtımı ve kaynak tahsisi eniyilemesi

  1. Tez No: 719153
  2. Yazar: BETÜL AKTEL
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA NECATİ ARAS, PROF. DR. İSMAİL KUBAN ALTINEL
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Industrial and Industrial Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 149

Özet

Taşınabilir aygıtların yaygınlaşması ve taşınabilir iletişim teknolojilerindeki yeni eğilimler nedeniyle, çeşitlendirilmiş hizmetlere yönelik artan bir istem bulunmaktadır. Çok sayıda hizmeti ortak bir ağ üzerinde barındırmak için, bir işletmenin hizmet gereksinimlerini ekonomik bir şekilde karşılamaya yönelik kaynak ayrılması kararlarını eniyilemesi çok önemli hale gelmiştir. Bu tezde ilk olarak, işletmen gelirini enbüyüklemek için sunucu yerleştirme, hizmet dağıtımı ve istem atama kararlarının eniyilendiği hesaplama mimarisi tasarım problemi tanıtılmaktadır. Problem, karma tamsayılı doğrusal programlama (KTDP) olarak modellenmiştir. Ek olarak, Lagrange gevşetmesi tabanlı sezgisel algoritma önerilmiştir. Ardından, tek bir fiziksel ağı birden çok ayrık dilime ayıran ağ dilimleme kavramı incelenmiştir. Deterministik ağ dilimleme problemi, hesaplama kaynaklarının sığalarının belirli bir hizmet tipi için özelleştirilmiş dilimlere bölünmesi olarak tanımlanır. Hizmetlerin gecikme gereksinimlerini dikkate alan bir KTDP formülasyonu sunulmaktadır. Ek olarak, bazı geçerli eşitsizlikler ve kesi oluşturma teknikleri ile birlikte Benders ayrıştırmasına dayalı iki algoritma geliştirilmiştir. Problem tanımı, hizmet istemlerinin rassal davranışını da dikkate alacak şekilde genişletilmiştir. İki aşamalı bir rassal tamsayılı programlama modeli oluşturulmuştur. Bu model, rassal parametreler için bir dizi senaryo tanımlanarak büyük ölçekli bir KTDP modeline dönüştürülmüştür. Benzer ayrıştırma yaklaşımı rassal ağ dilimleme problemine de uygulanmıştır. Rasgele oluşturulmuş sınam örnekleri üzerindeki hesaplamaya dayalı çalışmamızda, modellerimizin geçerliliği incelenmiş ve önerilen çözüm yaklaşımlarının etkinliği gösterilmiştir.

Özet (Çeviri)

With the expansion of mobile devices and new trends in mobile communication technologies, there is an increasing demand for diversified services. To accommodate a large number of services on a common network, it becomes crucial for an operator to optimize resource allocation decisions to satisfy the service requirements in an economical way. In this thesis, the computation architecture design problem is considered first where server placement, service deployment, and task assignment decisions are optimized to maximize the revenue of the operator. The problem is modeled as a mixed-integer linear programming (MILP) formulation and a Lagrangian relaxation-based heuristic algorithm is proposed. Then, the concept of network slicing, which partitions a single physical network into multiple isolated slices, is examined. In the deterministic network slicing problem, the capacities of the computational resources are partitioned into slices each of which is customized for a particular service type. An MILP formulation is presented that takes the delay requirements of services into account. Additionally, two algorithms based on Benders decomposition are devised along with some valid inequalities and cut generation techniques. The problem definition is also extended to consider the stochastic behavior of the service requests. A two-stage stochastic integer programming model is constructed which is then converted into a large-scale MILP model by defining a set of scenarios for the random parameters. A similar decomposition approach is also applied to the stochastic network slicing problem. In our computational study on randomly generated test instances, the validity of our models is assessed and the effectiveness of the proposed solution approaches is demonstrated.

Benzer Tezler

  1. Replacement problem in web caching

    Web gaçişi belleklerinde yerleştirme problemi

    SEDA ÇAKIROĞLU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2002

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ERDAL ARIKAN

  2. Multi-objective optimization solution for virtual machine placement problem

    Sanal makine yerleştirme problemi için çok amaçlı optimizasyon çözümü

    TOLGA BUĞRA ALTUNTAŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolYaşar Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ DİNDAR ÖZ

  3. Facility location problems: Application in a company in Türkiye

    Tesis yeri seçimi problemi: Türkiye'de bir firmada uygulama

    MERVE ERGÜL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Endüstri ve Endüstri MühendisliğiMarmara Üniversitesi

    Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÇİĞDEM ALABAŞ USLU

  4. A combined algorithm for placement of rectangular vehicles in a ferry

    Dikdörtgen araçların feribotlara yerleştirilmesi için birleşik bir algoritma

    BÜŞRA PAŞALI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Endüstri ve Endüstri MühendisliğiIşık Üniversitesi

    Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. SEZGİN ÇAĞLAR AKSEZER

  5. Çeşitli büyüklüklerdeki alışveriş mekanlarını aydınlatma sistemleri tasarım ilkeleri

    Designing principles of lighting systems in store designs of various types

    HALE İKİZLER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1996

    Mimarlıkİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mimarlık Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET Ş. KÜÇÜKDOĞU