云工作流系統(tǒng)中基于組合反向拍賣的資源分配機(jī)制研究.pdf

1、云計(jì)算是一種新興的商業(yè)計(jì)算模型，其基本的思想是通過因特網(wǎng)來傳輸各樣的資源并提供給用戶使用，如:存儲資源，計(jì)算資源，帶寬資源等等。因此用戶不需要購買一個大型的計(jì)算系統(tǒng)來處理他們的業(yè)務(wù)，相反，只需要根據(jù)他們的需求購買就可以了，這樣就可以大大降低了成本。
　　云工作流是工作流管理系統(tǒng)應(yīng)用到云環(huán)境中的一種應(yīng)用模式，它是一種優(yōu)化云計(jì)算的運(yùn)行成本和提高性能的一種方案。云工作流在執(zhí)行時，需要大量的資源為其服務(wù)，合適的資源分配方案可以有效的提高資

2、源利用率以及降低工作流的執(zhí)行時間。
　　然而，隨著用戶對云資源的需求增多以及云提供商的增多，傳統(tǒng)的云資源分配方案沒有考慮到云資源市場的動態(tài)變化以及提供商之間的競爭，使得用戶不能獲得更優(yōu)惠的資源以及提供商也不能根據(jù)市場的動態(tài)變化及時調(diào)整價(jià)格，從而降低了市場效益。由于拍賣的方法具有激勵個體參與市場交易以及可以動態(tài)分配資源的特點(diǎn)，因此本文將經(jīng)濟(jì)學(xué)中拍賣的方法應(yīng)用到云計(jì)算資源分配中，提出了基于反向拍賣的資源分配方案。該算法考慮到市場中的競

3、爭性以及理性人的特點(diǎn)，使云提供商會根據(jù)市場動態(tài)的調(diào)整資源價(jià)格而且用戶也是總是選擇最優(yōu)惠的資源來為其提供服務(wù)。此外，用戶對資源的需求是具有多樣性的，而提供商提供的資源也是有多種類型。傳統(tǒng)的資源分配方案對資源的分配是單一的，即一次只分配一種資源，這樣會提高資源分配的額外費(fèi)用并且降低了資源的分配效率。因此本文應(yīng)用了組合拍賣來對工作流進(jìn)行資源分配。在工作流執(zhí)行時，用戶會根據(jù)工作流中任務(wù)的偏序關(guān)系對任務(wù)進(jìn)行拍賣，并且只有當(dāng)父結(jié)點(diǎn)的任務(wù)執(zhí)行完之后子

4、結(jié)點(diǎn)的任務(wù)才可以開始拍賣。對于單獨(dú)拍賣，工作流中的每個任務(wù)都是一個一個拍賣，而這樣就大大增加了拍賣的時間，因?yàn)閷τ谛值芄?jié)點(diǎn)的任務(wù)并沒有先后關(guān)系的約束，所以可以組合在一起進(jìn)行拍賣。在組合拍賣中，任務(wù)的拍賣順序也是工作流中任務(wù)的偏序關(guān)系，和單獨(dú)拍賣不同的是兄弟節(jié)點(diǎn)中的任務(wù)是可以組合在一起進(jìn)行拍賣，這樣一次拍賣就可以為多個任務(wù)分配資源，從而大大降低了任務(wù)的完成時間，提高了拍賣的效率，因此整個工作流執(zhí)行的完成時間與費(fèi)用之積比單獨(dú)拍賣要低。

5、>　　在云資源的拍賣市場中，資源提供商之間存在激烈的競爭，每個提供商為了使得自己的利益最大化，會不斷的提高資源的競爭力，從而提高了拍賣中成為贏家的概率。由于調(diào)整資源價(jià)格是提高資源競爭力最直接也是最有效的方案，因此本章中提出了基于動態(tài)定價(jià)的組合反向拍賣。即提供商根據(jù)上一輪拍賣的情況來調(diào)整本輪的資源價(jià)格，上一輪輸了拍賣的提供商在本輪會按照一定的比例降低資源價(jià)格從而可以提高資源的競爭力;上一輪贏了拍賣的提供商在本輪會保持資源的價(jià)格不變。這樣每

6、個提供商都可不斷的調(diào)整資源價(jià)格來提高資源的競爭力，因此市場的資源利用率提高了。此外，由于提供商在競爭中會產(chǎn)生更優(yōu)的資源，用戶會獲得更優(yōu)的資源來為其服務(wù)，因此降低了工作流執(zhí)行時的完成時間與所需費(fèi)用之積。
　　最后，本文通過實(shí)驗(yàn)?zāi)M云市場的資源分配場景，設(shè)定一定數(shù)量的資源提供商以及用戶并分別實(shí)現(xiàn)上述算法以及對比算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，基于反向拍賣的資源分配方案具有更高市場效益，并且把組合的策略應(yīng)用到資源分配中使得資源分配效率得到提高以及用