兼顾公平性和效率的互联网资源管理与优化方法研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    60970104
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    30.0万
  • 负责人：
    徐恪
  • 依托单位：
    清华大学
  • 学科分类：
    F0207.计算机网络
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

互联网资源使用的效率和公平性是网络运营和管理重点关注的问题。项目将分析服务使用者的效用与服务提供者的收益之间的矛盾，通过博弈分析和最优化建模研究服务使用者和服务提供者之间的效用均衡点，基于分布式测量和互联网流量模型的研究，设计简单易行的基于服务分层思想的定价方法，从而在保证服务使用者之间的公平性约束前提下实现最优化目标。具体包括 (1)基于应用特性定义服务的效用，确定服务使用者和服务提供者各自的最优化目标，分析双方的利益冲突点。(2)建立博弈模型，并加入公平性约束，从而在保证效率的同时兼顾公平性。（3）利用定价机制实现最优化目标，设计基于服务分层的定价方法，从而简化资源定价的复杂度。（4）设计基于覆盖网络的测量框架，从而对网络资源使用情况进行分布式测量。（5）对互联网流量模型进行研究，尤其是P2P等新型业务的流量模型，利用测量信息和流量模型进行资源使用估算，减少需要测量的信息。

结项摘要

互联网资源使用的效率和公平性是互联网资源管理的关键问题，也是网络运营和管理重点关注的问题。项目深入调研分析了网络体系结构评估模型和网络资源计费机制，建模分析了服务使用者的效用与服务提供者的收益之间的矛盾，通过博弈分析和最优化建模研究了服务使用者和提供者之间的效用均衡点，基于互联网流量模型研究，设计了简单易行的基于服务分层的定价方法，从而在保证服务使用者之间公平性约束的前提下实现资源分配的最优化目标。具体内容包括：. （1）研究了流量在网络中的分布特性，特别是不同类型应用产生的网络流量分布，通过建立模型估算网络资源使用情况，简化了网络资源管理，降低了测量工作带来的额外开销。. （2）研究了在网络资源管理中应用广泛的压缩感知算法，基于迭代软阈值方法提出了修正的IST，并设计了两点步长IST，比主流算法更快，且保持了对正则化参数的稳健性。. （3）针对网络资源的效用，综合考虑了网络资源配置效率和资源分配公平性因素，提出了不同的系统优化目标，并基于最优化理论进行建模，求解最优的网络资源配置方案，实现了兼顾效率和公平性的网络资源配置。. （4）分析了网络服务提供者和网络用户各自的优化目标以及目标冲突所带来的博弈问题，通过博弈分析和自身最优化问题求解，得到满足均衡条件的网络资源配置方案，消除了个体自私特性带来的低效资源配置，保证了网络资源配置的高效性和稳定性。. （5）以互联网中重要流量类型P2P流量为实例开展了网络资源管理机制与算法的研究，使P2P类应用更高效地利用网络资源，同时提高用户的效用。. 研究成果发表在IEEE/ACM Transactions on Networking, IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems, Computer Networks, Computer Communications等国际期刊和INFOCOM，ICDCS，IWQoS等知名国际会议，项目组完成的英文专著“Internet Resource Pricing Models”已经交稿，即将由Springer出版。. 项目成果已获得7项发明专利授权，基于项目理论成果完成的“可扩展，可重构的开放式路由交换软件平台与开发环境”获得2012年中国电子学会电子信息科学技术奖一等奖。

项目成果

期刊论文数量（16）
专著数量（2）
科研奖励数量（1）
会议论文数量（11）
专利数量（6）
LBMP: A Logarithm-Barrier-Based Multipath Protocol for Internet Traffic Management
LBMP：用于互联网流量管理的基于对数屏障的多路径协议
  • DOI：
    10.1109/tpds.2010.95
  • 发表时间：
    2011-03
  • 期刊：
    Ieee Transactions On Parallel and Distributed Systems
  • 影响因子：
    5.3
  • 作者：
    Ke Xu;Hongying Liu;Jiangchuan Liu;Jixiu Zhang
  • 通讯作者：
    Jixiu Zhang
微博类社交网络中信息传播的测量与分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    西安交通大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张赛;徐恪;李海涛
  • 通讯作者：
    李海涛
Proxy caching for peer-to-peer live streaming
用于点对点直播的代理缓存
  • DOI：
    10.1016/j.comnet.2009.11.013
  • 发表时间：
    2010-05
  • 期刊：
    Computer Networks
  • 影响因子：
    5.6
  • 作者：
    Ke Xu;Ming Zhang;Jiangchuan Liu;Zhijing Qin;Mingjiang Ye
  • 通讯作者：
    Mingjiang Ye
Utility function of TCP Reno under precise end-to-end drop probability
TCP Reno在精确端到端丢包概率下的效用函数
  • DOI：
    10.1007/s11432-012-4703-7
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Science China Information Sciences
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Ying Liu;He Li;Hongying Liu
  • 通讯作者：
    Hongying Liu
Internet resource pricing models, mechanisms, and methods
互联网资源定价模型、机制和方法
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Networking Science
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Huan He;Ke Xu;Ying Liu
  • 通讯作者：
    Ying Liu

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其他文献

多边共管的多模态网络标识域名生成管理解析原型系统
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  • 发表时间：
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    李更新
面向应用适应能力的互联网体系结构评估方法
  • DOI：
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
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多宿主连接环境下隧道传输网络的一体化路由模型
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
    计算机学报
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  • 作者：
    陈文龙;肖融;徐明伟;徐恪
  • 通讯作者：
    徐恪
基于预测的数据中心间混合流量调度算法
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  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
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  • 影响因子：
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
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基于策略的BGP配置管理模型
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    清华大学学报，2005年4月，Vol. 45, No.4. 492－496
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王焕然;徐明伟;徐恪;吕继萍.
  • 通讯作者：
    吕继萍.

其他文献

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AI技术路线图

徐恪的其他基金

基于经济模型的互联网多方冲突和资源优化问题的建模与求解
  • 批准号：
    61472212
  • 批准年份：
    2014
  • 资助金额：
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  • 项目类别：
    面上项目
互联网体系结构可演进性模型与通用地址标识支撑平台
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    2004
  • 资助金额：
    25.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目
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  • 批准号：
    60203025
  • 批准年份：
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  • 资助金额：
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  • 项目类别：
    青年科学基金项目

相似国自然基金

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  • 批准号：
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  • 项目类别：
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相似海外基金

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AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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