This paper addresses the important need for advanced techniques in continuously allocating workloads on shared infrastructures in data centers, a problem arising due to the growing popularity and scale of cloud computing. It particularly emphasizes the scarcity of research ensuring guaranteed capacity in capacity reservations during large-scale failures. To tackle these issues, the paper presents scalable solutions for resource management. It builds on the prior establishment of capacity reservation in cluster management systems and the two-level resource allocation problem addressed by the Resource Allowance System (RAS). Recognizing the limitations of Mixed Integer Linear Programming (MILP) for server assignment in a dynamic environment, this paper proposes the use of Deep Reinforcement Learning (DRL), which has been successful in achieving long-term optimal results for time-varying systems. A novel two-level design that utilizes a DRL-based algorithm is introduced to solve optimal server-to-reservation assignment, taking into account of fault tolerance, server movement minimization, and network affinity requirements due to the impracticality of directly applying DRL algorithms to large-scale instances with millions of decision variables. The paper explores the interconnection of these levels and the benefits of such an approach for achieving long-term optimal results in the context of large-scale cloud systems. We further show in the experiment section that our two-level DRL approach outperforms the MIP solver and heuristic approaches and exhibits significantly reduced computation time compared to the MIP solver. Specifically, our two-level DRL approach performs 15% better than the MIP solver on minimizing the overall cost. Also, it uses only 26 seconds to execute 30 rounds of decision making, while the MIP solver needs nearly an hour.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
163+阅读 · 2019年10月12日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关资讯
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员