Unlike other resources such as CPU or memory in a virtual machine, inter-virtual-machine (inter-VM) bandwidth has not been explicitly priced in datacenter networks. In this article, we argue that tenants of an IaaS cloud computing platform should be given the flexibility to pay more for explicitly priced datacenter bandwidth beyond traditional virtual machines, in order to achieve better (or more predictable) application performance. We show that a much simpler design principle can be followed to allocate bandwidth fairly, and desirable properties related to fairness can be more easily achieved, compared with state-of-the-art proposals. We call such a design principle cost dominant fairness, which stipulates that bandwidth should be allocated based on the total cost that a tenant incurs for running its applications in the cloud. Guided by the principle of cost dominant fairness, we explore the design space of pricing inter-VM bandwidth, as well as achieving fair bandwidth sharing among multiple tenants. Through our study, we believe that it is best to assign per-VM-pair weights based on individualized prices. We present a distributed bandwidth allocation algorithm that is theoretically supported by a network utility maximization formulation, and practically implemented as a shim layer at each virtual machine. We are also concerned with practical issues of billing, where discounts are needed to ensure that a tenant only pays for the bandwidth share that it is allocated. Finally, we have evaluated our pricing framework and per-VM-pair weighted fair bandwidth allocation in the Mininet emulation testbed and simulations.

中文翻译：

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带宽定价案例：以成本主导公平共享数据中心网络

与虚拟机中的 CPU 或内存等其他资源不同，数据中心网络中的虚拟机间 (inter-VM) 带宽并未明确定价。在本文中，我们认为 IaaS 云计算平台的租户应该能够灵活地为超出传统虚拟机的明确定价的数据中心带宽支付更多费用，以实现更好（或更可预测）的应用程序性能。我们表明，与最先进的提议相比，可以遵循更简单的设计原则来公平分配带宽，并且可以更容易地实现与公平相关的理想属性。我们称这种设计原则为成本主导公平，即规定带宽应根据租户在云中运行其应用程序所产生的总成本进行分配。以成本优先公平原则为指导，探索虚拟机间带宽定价的设计空间，实现多租户间公平的带宽共享。通过我们的研究，我们认为最好根据个性化价格分配每个 VM 对的权重。我们提出了一种分布式带宽分配算法，该算法在理论上得到网络效用最大化公式的支持，并在每个虚拟机上作为填充层实际实现。我们还关注计费的实际问题，需要折扣以确保租户只为分配的带宽份额付费。最后，我们在 Mininet 仿真测试平台和模拟中评估了我们的定价框架和每个虚拟机对加权的公平带宽分配。我们探索了定价 VM 间带宽的设计空间，以及实现多个租户之间公平的带宽共享。通过我们的研究，我们认为最好根据个性化价格分配每个 VM 对的权重。我们提出了一种分布式带宽分配算法，该算法在理论上得到网络效用最大化公式的支持，并在每个虚拟机上作为填充层实际实现。我们还关注计费的实际问题，需要折扣以确保租户只为分配的带宽份额付费。最后，我们在 Mininet 仿真测试平台和模拟中评估了我们的定价框架和每个虚拟机对加权的公平带宽分配。我们探索了定价 VM 间带宽的设计空间，以及实现多个租户之间公平的带宽共享。通过我们的研究，我们认为最好根据个性化价格分配每个 VM 对的权重。我们提出了一种分布式带宽分配算法，该算法在理论上得到网络效用最大化公式的支持，并在每个虚拟机上作为填充层实际实现。我们还关注计费的实际问题，需要折扣以确保租户只为分配的带宽份额付费。最后，我们在 Mininet 仿真测试平台和模拟中评估了我们的定价框架和每个虚拟机对加权的公平带宽分配。通过我们的研究，我们认为最好根据个性化价格分配每个 VM 对的权重。我们提出了一种分布式带宽分配算法，该算法在理论上得到网络效用最大化公式的支持，并在每个虚拟机上作为填充层实际实现。我们还关注计费的实际问题，需要折扣以确保租户只为分配的带宽份额付费。最后，我们在 Mininet 仿真测试平台和模拟中评估了我们的定价框架和每个虚拟机对加权的公平带宽分配。通过我们的研究，我们认为最好根据个性化价格分配每个 VM 对的权重。我们提出了一种分布式带宽分配算法，该算法在理论上得到网络效用最大化公式的支持，并在每个虚拟机上作为填充层实际实现。我们还关注计费的实际问题，需要折扣以确保租户只为分配的带宽份额付费。最后，我们在 Mininet 仿真测试平台和模拟中评估了我们的定价框架和每个虚拟机对加权的公平带宽分配。我们提出了一种分布式带宽分配算法，该算法在理论上得到网络效用最大化公式的支持，并在每个虚拟机上作为填充层实际实现。我们还关注计费的实际问题，需要折扣以确保租户只为分配的带宽份额付费。最后，我们在 Mininet 仿真测试平台和模拟中评估了我们的定价框架和每个虚拟机对加权的公平带宽分配。我们提出了一种分布式带宽分配算法，该算法在理论上得到网络效用最大化公式的支持，并在每个虚拟机上作为填充层实际实现。我们还关注计费的实际问题，需要折扣以确保租户只为分配的带宽份额付费。最后，我们在 Mininet 仿真测试平台和模拟中评估了我们的定价框架和每个虚拟机对加权的公平带宽分配。