内容分发网络中内容提供商支付费用研究与优化

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随着信息化时代的深入，互联网数据传输量增长规模也越来越大，互联网内容分发技术作为海量数据分发传递的关键技术，其分发模式正不断地更新发展。内容提供商在使用内容分发中主要涉及两个关键结构，内容分发网络和数据中心。内容提供商在使用内容分发网络高效内容服务和数据中心安全可靠的数据管理的同时，面临这两者的费用成本越来越高的问题。而现有的费用优化研究主要集中于数据中心内或内容分发网络内，对于内容分发整个过程的优化并未涉及，从全局来看往往是次优的解决方案。因此有必要对这两者的费用进行研究和优化。本论文主要研究内容提供商在内容分发过程中在多内容分发网络租用费用和分布式数据中心电力处理费用方面的优化问题。
　　本论文在研究了现有内容分发网络关键技术及当前内容分发网络、数据中心的费用优化现状的基础上，从内容分发角度构建多内容分发网络、多数据中心的内容分发优化框架。通过对内容分发过程建模的方式，构建基于整数线性规划的最优化算法，其中内容分发网络费用的优化主要来自于不同内容分发网络对单位流量计费函数的不同；而数据中心电力处理费用的优化，主要来自于分布式数据中心所在区域智能电网动态电价的不同。在内容分发优化框架下，通过重定向技术及最优化算法，选择最优内容分发网络和数据中心，用户的静态请求被内容分发网络的缓存处理，动态数据由内容提供商数据中心的源服务器向内容分发网络提供，再由内容分发网络向用户提供。为满足内容分发过程的实时性，对指数级时间复杂度的优化算法设计近似算法，使内容分发网络和数据中心的选择问题能够在多项式时间内可解。
　　本论文使用真实实验参数进行仿真实验，在智能电网的动态电价下，将内容提供商在最优化算法下的内容分发费用同传统的内容分发费用相对比。实验表明，基于真实实验参数，该最优化算法能够降低20％以上的分发费用。此外，本论文还研究了其它因素（如绿色能源使用）对内容提供商支付费用的影响，实验表明，在引入能源结构性约束后，内容提供商通过最优化算法能够提供的支付费用优化效果降低，而支付费用与能源结构性因素间有一个均衡曲线，内容提供商可以根据实际需要，合理选择支付费用与能源结构间的均衡点。

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作者
周海航;
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作者单位

上海交通大学;

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授予单位上海交通大学;
学科软件工程
授予学位硕士
导师姓名胡飞;
年度 2015
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类电子计算机在电力系统中的应用;
关键词
内容分发网络; 数据中心; 线性规划; 支付费用; 智能电网;

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