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A Lyapunov optimization approach to energy-efficient content delivery networks

机译：一种Lyapunov优化方法以实现节能内容交付网络

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摘要

A content delivery network (CDN) supports fast growing services (such as streaming media) for end users and uses request a routing algorithm to enhance the users' perceived quality of experience (QoE). This working process can increase the power consumption and eventually the operational cost of the CDN system substantially. In addition, a smart grid facilitates real-time electricity pricing for the consumers as well as the integration of green energy resources into the electrical grid for improving the system efficiency. In this paper, we first take into account these key functionalities of a smart grid to propose a real-time energy management algorithm for reducing the operational cost within a CDN cluster. We then define the proposed stochastic optimization algorithm for jointly optimizing the energy cost and perceived quality within a CDN system based on the popular Lyapunov-drift methodology. Numerical results are presented to evaluate and validate the aforementioned solution. The obtained results indicate large operational and energy cost savings for a single CDN or more than one CDN providers over a conventional method that only optimizes the users' perceived QoE.
机译：内容交付网络（CDN）支持面向最终用户的快速增长的服务（例如流媒体），并使用请求路由算法来增强用户的感知体验质量（QoE）。该工作过程会大大增加CDN系统的功耗并最终增加其运营成本。此外，智能电网可为消费者提供实时电价，以及将绿色能源整合到电网中以提高系统效率。在本文中，我们首先考虑智能电网的这些关键功能，以提出一种实时能源管理算法，以减少CDN集群内的运营成本。然后，我们基于流行的Lyapunov漂移方法，定义了建议的随机优化算法，以共同优化CDN系统中的能源成本和感知质量。数值结果用于评估和验证上述解决方案。获得的结果表明，与仅优化用户的感知QoE的传统方法相比，单个CDN或多个CDN提供商可节省大量的运营和能源成本。

著录项

  • 来源
    《Simulation》 |2020年第3期|269-280|共12页
  • 作者

  • 作者单位

    ICT Res Inst ITRC Dept Informat Technol Data Anal & Proc Syst Grp End North Karegar St POB 14155-3961 Tehran 1439955471 Iran;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
  • 关键词

    energy efficiency; green content delivery network; smart grid; traffic routing;

    机译：能源效率;绿色内容交付网络;智能电网;交通路线;

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