Bandwidth reservation was initially designed to provide QoS for real-time multimedia applications, and has been extended to many other applications and widely used because of its proved high efficiency and effectiveness. Particularly, it has now become an indispensable service to support big data transfers in dynamic high-performance networks (HPNs) for remote data storage and processing. A number of problems regarding data transfers using bandwidth reservation have been investigated in the past few years, and most of them focused on the data transfers on one path or two disjoint paths of the dynamic HPNs. In this paper, three important problems regarding data transfers using bandwidth reservation on multiple node- and edge-disjoint paths in dynamic HPNs to achieve are studied: (i) the earliest completion time for a data transfer request through multiple disjoint variable paths with variable bandwidths, (ii) the earliest completion time for a data transfer request through multiple disjoint fixed paths with fixed bandwidths, and (iii) the minimum number of disjoint fixed paths with fixed bandwidths for a deadline-constrained data transfer request. We prove all of these problems to be NP-complete and propose one heuristic algorithm for each. We compare the proposed algorithms with two existing scheduling algorithms and one algorithm derived from an existing algorithm, and conduct extensive simulations. The simulation results show that our proposed heuristic algorithms have much better overall scheduling performance.

带宽预留最初旨在为实时多媒体应用程序提供QoS，由于其高效率和有效性，已被扩展到许多其他应用程序并被广泛使用。特别是，它已成为在动态高性能网络（HPN）中支持大数据传输以进行远程数据存储和处理的必不可少的服务。在过去的几年中，已经研究了有关使用带宽保留进行数据传输的许多问题，其中大多数集中在动态HPN的一条路径或两条不相交的路径上的数据传输。本文研究了有关在动态HPN中使用多个节点和边缘不相交路径上的带宽保留进行数据传输的三个重要问题：（i）通过具有可变带宽的多个不连续可变路径进行数据传输请求的最早完成时间；（ii）通过具有固定带宽的多个不连续固定路径进行数据传输请求的最早完成时间；以及（iii）截止期限受限的数据传输请求中具有固定带宽的不相交的固定路径。我们证明所有这些问题都是NP完全的，并针对每个问题提出了一种启发式算法。我们将提出的算法与两个现有的调度算法和一个从现有算法派生的算法进行比较，并进行了广泛的仿真。仿真结果表明，我们提出的启发式算法具有更好的整体调度性能。（ii）通过具有固定带宽的多个不相交的固定路径进行数据传输请求的最早完成时间，以及（iii）对于截止期限受限的数据传输请求，具有固定带宽的不相交固定路径的最小数目。我们证明所有这些问题都是NP完全的，并针对每个问题提出了一种启发式算法。我们将提出的算法与两个现有的调度算法和一个从现有算法派生的算法进行比较，并进行了广泛的仿真。仿真结果表明，我们提出的启发式算法具有更好的整体调度性能。（ii）通过具有固定带宽的多个不相交的固定路径进行数据传输请求的最早完成时间，以及（iii）对于截止期限受限的数据传输请求，具有固定带宽的不相交固定路径的最小数目。我们证明所有这些问题都是NP完全的，并针对每个问题提出了一种启发式算法。我们将提出的算法与两个现有的调度算法和一个从现有算法派生的算法进行比较，并进行了广泛的仿真。仿真结果表明，我们提出的启发式算法具有更好的整体调度性能。我们证明所有这些问题都是NP完全的，并针对每个问题提出了一种启发式算法。我们将提出的算法与两个现有的调度算法和一个从现有算法派生的算法进行比较，并进行了广泛的仿真。仿真结果表明，我们提出的启发式算法具有更好的整体调度性能。我们证明所有这些问题都是NP完全的，并针对每个问题提出了一种启发式算法。我们将提出的算法与两个现有的调度算法和一个从现有算法派生的算法进行比较，并进行了广泛的仿真。仿真结果表明，我们提出的启发式算法具有更好的整体调度性能。