基于經(jīng)濟(jì)理論的網(wǎng)格資源分配與定價(jià)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(dòng)態(tài)的資源互聯(lián)起來(lái)實(shí)現(xiàn)資源的高度共享和集成，為用戶提供高性能的計(jì)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(dòng)態(tài)的隨時(shí)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(gè)十分復(fù)雜的問(wèn)題。由于網(wǎng)格系統(tǒng)和人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)具有諸多相似性，借助經(jīng)濟(jì)學(xué)理論解決網(wǎng)格資源管理問(wèn)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(jià)方

2、案，以經(jīng)濟(jì)學(xué)理論中的組合雙向拍賣模型為基礎(chǔ)，對(duì)網(wǎng)格資源分配模型、資源分配和定價(jià)算法、信任機(jī)制、應(yīng)用場(chǎng)景等問(wèn)題進(jìn)行了深入的探討，主要研究工作包括以下幾個(gè)方面： 在對(duì)現(xiàn)有的基于經(jīng)濟(jì)模型的分配和定價(jià)方案研究的基礎(chǔ)上，分析了組合雙向拍賣理論的優(yōu)勢(shì)所在，并進(jìn)一步提出將組合雙向拍賣經(jīng)濟(jì)模型用于網(wǎng)格資源分配之中，設(shè)計(jì)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(duì)完成任務(wù)所需的資源的組合進(jìn)行競(jìng)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(jìng)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(jì)了適用于RAMCoDA的資源分配和定價(jià)算法，其中根據(jù)買賣雙方的報(bào)價(jià)來(lái)進(jìn)行交易者選擇以及后續(xù)的交易匹配工作，最終每個(gè)交易節(jié)點(diǎn)都可以得到完整的交易對(duì)象信息以及應(yīng)支付/收取的價(jià)格信息。仿真結(jié)果說(shuō)明該方案可以高效的完成資源的分配及定價(jià)，具有一定激勵(lì)相容的特性，可以對(duì)平均報(bào)價(jià)較高的競(jìng)買方以及平均報(bào)價(jià)較低的競(jìng)賣方給予價(jià)格補(bǔ)償，并且還具有價(jià)

4、格平穩(wěn)性以及對(duì)市場(chǎng)供求的反映能力。另外，針對(duì)組合雙向分配方案在網(wǎng)格環(huán)境中的實(shí)現(xiàn)，本文中還提出了中心式和分布式兩種實(shí)現(xiàn)方式，并對(duì)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(gè)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(diǎn)問(wèn)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(jià)格更新策略，并通過(guò)仿真驗(yàn)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(chǎng)景中均存在對(duì)于資源組合方面的需求，本文對(duì)單物品多單元任務(wù)場(chǎng)景下的資源分配展開了研究。此時(shí)，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(lì)相容、預(yù)算平衡、機(jī)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(shuō)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(shí)，獲得更低的系統(tǒng)效率損失率和更高的節(jié)點(diǎn)交易率。 針對(duì)實(shí)際網(wǎng)格環(huán)境

6、中可能存在的惡意節(jié)點(diǎn)擾亂網(wǎng)格市場(chǎng)的問(wèn)題，本文對(duì)信任機(jī)制展開了一系列的研究，提出了一種簡(jiǎn)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(bào)價(jià)聯(lián)合分配方案，從而可以在資源分配的過(guò)程中對(duì)節(jié)點(diǎn)的可信任程度和報(bào)價(jià)進(jìn)行綜合考慮，進(jìn)一步提高本文方案對(duì)于惡意節(jié)點(diǎn)干擾的免疫力以及在實(shí)際系統(tǒng)中的可操作程度。此外，根據(jù)信任.報(bào)價(jià)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(bào)價(jià)聯(lián)合分配方案的三種實(shí)現(xiàn)方式。仿真說(shuō)明三種實(shí)現(xiàn)方式均可以在高效資源分配的同時(shí)，達(dá)到防止惡意節(jié)點(diǎn)進(jìn)入市場(chǎng)的目的。 最后，為了說(shuō)明本文提出的資源分配和定價(jià)方案在實(shí)際應(yīng)用中的前景，本文還對(duì)網(wǎng)格的兩種應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行了分析，包括大文件傳輸(LFT)和移動(dòng)IPTV，闡述了兩種場(chǎng)景下資源分配和定價(jià)方案的使用和映射方式。另外，本文針對(duì)移動(dòng)IPTV場(chǎng)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