云工作流系統(tǒng)中基于組合反向拍賣的資源分配機制研究.pdf

1、云計算是一種新興的商業(yè)計算模型，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，計算資源，帶寬資源等等。因此用戶不需要購買一個大型的計算系統(tǒng)來處理他們的業(yè)務，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)應用到云環(huán)境中的一種應用模式，它是一種優(yōu)化云計算的運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，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，因此本文將經(jīng)濟學中拍賣的方法應用到云計算資源分配中，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，使云提供商會根據(jù)市場動態(tài)的調(diào)整資源價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。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用并且降低了資源的分配效率。因此本文應用了組合拍賣來對工作流進行資源分配。在工作流執(zhí)行時，用戶會根據(jù)工作流中任務的偏序關系對任務進行拍賣，并且只有當父結點的任務執(zhí)行完之后子

4、結點的任務才可以開始拍賣。對于單獨拍賣，工作流中的每個任務都是一個一個拍賣，而這樣就大大增加了拍賣的時間，因為對于兄弟節(jié)點的任務并沒有先后關系的約束，所以可以組合在一起進行拍賣。在組合拍賣中，任務的拍賣順序也是工作流中任務的偏序關系，和單獨拍賣不同的是兄弟節(jié)點中的任務是可以組合在一起進行拍賣，這樣一次拍賣就可以為多個任務分配資源，從而大大降低了任務的完成時間，提高了拍賣的效率，因此整個工作流執(zhí)行的完成時間與費用之積比單獨拍賣要低。

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格不變。這樣每

6、個提供商都可不斷的調(diào)整資源價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，因此降低了工作流執(zhí)行時的完成時間與所需費用之積。
　　最后，本文通過實驗模擬云市場的資源分配場景，設定一定數(shù)量的資源提供商以及用戶并分別實現(xiàn)上述算法以及對比算法。實驗結果證實，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用到資源分配中使得資源分配效率得到提高以及用