基于經(jīng)濟理論的網(wǎng)格資源分配與定價方案研究.pdf

1、網(wǎng)格是利用互聯(lián)網(wǎng)或?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)將地理上廣泛分布的、異構(gòu)的、動態(tài)的資源互聯(lián)起來實現(xiàn)資源的高度共享和集成，為用戶提供高性能的計算、管理及服務(wù)的一種新技術(shù)。正是由于網(wǎng)格中的資源在地理上廣域分布、自治、并且可以動態(tài)的隨時加入和離開網(wǎng)格環(huán)境，因此網(wǎng)格環(huán)境下資源的管理是一個十分復(fù)雜的問題。由于網(wǎng)格系統(tǒng)和人類社會經(jīng)濟系統(tǒng)具有諸多相似性，借助經(jīng)濟學(xué)理論解決網(wǎng)格資源管理問題具有可行性和優(yōu)越性。 本文研究的主要內(nèi)容是網(wǎng)格資源管理范疇內(nèi)的資源分配和定價方

2、案，以經(jīng)濟學(xué)理論中的組合雙向拍賣模型為基礎(chǔ)，對網(wǎng)格資源分配模型、資源分配和定價算法、信任機制、應(yīng)用場景等問題進(jìn)行了深入的探討，主要研究工作包括以下幾個方面： 在對現(xiàn)有的基于經(jīng)濟模型的分配和定價方案研究的基礎(chǔ)上，分析了組合雙向拍賣理論的優(yōu)勢所在，并進(jìn)一步提出將組合雙向拍賣經(jīng)濟模型用于網(wǎng)格資源分配之中，設(shè)計了基于組合雙向拍賣的資源分配模型(RAMCoDA)，其中用戶可以在一次拍賣中對完成任務(wù)所需的資源的組合進(jìn)行競買，而資源提供者也可

3、以將其擁有的資源以組合的方式競賣，從而顯著提高資源分配的效率。 為了進(jìn)一步細(xì)化上述組合雙向分配方案，設(shè)計了適用于RAMCoDA的資源分配和定價算法，其中根據(jù)買賣雙方的報價來進(jìn)行交易者選擇以及后續(xù)的交易匹配工作，最終每個交易節(jié)點都可以得到完整的交易對象信息以及應(yīng)支付/收取的價格信息。仿真結(jié)果說明該方案可以高效的完成資源的分配及定價，具有一定激勵相容的特性，可以對平均報價較高的競買方以及平均報價較低的競賣方給予價格補償，并且還具有價

4、格平穩(wěn)性以及對市場供求的反映能力。另外，針對組合雙向分配方案在網(wǎng)格環(huán)境中的實現(xiàn)，本文中還提出了中心式和分布式兩種實現(xiàn)方式，并對兩種方式下各組件之間的交互以及分配的步驟進(jìn)行了描述。 在上述提出的組合雙向分配方案的基礎(chǔ)上，本文又在以下兩個方面開展了深入的研究：首先，為了更進(jìn)一步的提高資源分配的效率，在多回合組合雙向分配方面展開了研究，該部分解決的重點問題是多回合組合雙向拍賣中的參與者的決策準(zhǔn)則以及價格更新策略，并通過仿真驗證了方案的

5、有效性；其次，考慮到并非所有的網(wǎng)格應(yīng)用場景中均存在對于資源組合方面的需求，本文對單物品多單元任務(wù)場景下的資源分配展開了研究。此時，上述的組合雙向分配方案退化為單物品多單元雙向拍賣(SMDA)方案。文中從激勵相容、預(yù)算平衡、機制效率方面分析了SMDA的性質(zhì)，并提出了可調(diào)節(jié)的拍賣者收入策略。仿真說明了該方案與傳統(tǒng)的多單元雙向拍賣(MDA)相比，可以在保證拍賣者收入的同時，獲得更低的系統(tǒng)效率損失率和更高的節(jié)點交易率。 針對實際網(wǎng)格環(huán)境

6、中可能存在的惡意節(jié)點擾亂網(wǎng)格市場的問題，本文對信任機制展開了一系列的研究，提出了一種簡單的網(wǎng)格信任模型，以便于為網(wǎng)格資源分配提供信任關(guān)系參考。在此基礎(chǔ)上，將網(wǎng)格信任模型與上述的組合雙向分配方案相結(jié)合，提出了信任.報價聯(lián)合分配方案，從而可以在資源分配的過程中對節(jié)點的可信任程度和報價進(jìn)行綜合考慮，進(jìn)一步提高本文方案對于惡意節(jié)點干擾的免疫力以及在實際系統(tǒng)中的可操作程度。此外，根據(jù)信任.報價聯(lián)合分配方案中所考慮的信任值的類型的不同以及信任值引入

7、方法的不同，本文還介紹了信任.報價聯(lián)合分配方案的三種實現(xiàn)方式。仿真說明三種實現(xiàn)方式均可以在高效資源分配的同時，達(dá)到防止惡意節(jié)點進(jìn)入市場的目的。 最后，為了說明本文提出的資源分配和定價方案在實際應(yīng)用中的前景，本文還對網(wǎng)格的兩種應(yīng)用場景進(jìn)行了分析，包括大文件傳輸(LFT)和移動IPTV，闡述了兩種場景下資源分配和定價方案的使用和映射方式。另外，本文針對移動IPTV場景展開了一部分外延的研究，提出了一種可靠的IP業(yè)務(wù)傳輸方案，從而保證