基于經(jīng)濟機制的網(wǎng)格資源預(yù)留方法研究.pdf

1、網(wǎng)格是使用戶共享網(wǎng)絡(luò)中的大量分布式計算資源的新興技術(shù)，網(wǎng)格應(yīng)用程序可以使用分布式的資源，例如高性能計算機、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫和儀器等。由于網(wǎng)格中的資源被不同用戶或組織所擁有，因此有必要采用基于經(jīng)濟機制的方法實現(xiàn)資源的共享。同時，網(wǎng)格是一個高度動態(tài)的環(huán)境，系統(tǒng)中的服務(wù)資源和用戶的請求都會不斷地發(fā)生變化，并且網(wǎng)格資源是不可儲藏的，也就是說今天的計算能力不能留到將來使用，因此資源預(yù)留在網(wǎng)格計算中起著十分重要的作用。雖然資源預(yù)留可以視作資源管理系統(tǒng)中調(diào)

2、度功能的一部分，但是與被動地參與操作系統(tǒng)調(diào)度不同的，預(yù)留較多地強調(diào)用戶主動地對資源進(jìn)行選擇，因此，用戶預(yù)留的策略設(shè)計以及不同用戶策略之間的相互作用都會影響決定用戶能否預(yù)留到滿意的資源。 本文在網(wǎng)格資源分配協(xié)議工作組（GRAAP-WG）定義的資源預(yù)留的狀態(tài)基礎(chǔ)上，針對網(wǎng)格環(huán)境下資源預(yù)留具有可選擇性、層次性和動態(tài)性等特點，探討適合與于該環(huán)境的基于經(jīng)濟機制的資源預(yù)留機制，以及研究在這些經(jīng)濟機制下理性的用戶行為以及用戶行為對系統(tǒng)性能的影

3、響。本文的研究工作和創(chuàng)新點主要包括以下幾個方面： 一、我們討論了在多資源提供者條件下資源預(yù)留的數(shù)學(xué)模型，其中我們重點比較了多同時上升式拍賣、多序貫上升式拍賣、組合拍賣和GVA拍賣這幾種主要的拍賣形式在解決該問題時的經(jīng)濟學(xué)性質(zhì)以及拍賣中勝者決定算法的計算復(fù)雜性。 二、針對網(wǎng)格資源具有可選的特點，我們提出了一種序貫上升式拍賣的資源預(yù)留模型，并提出了當(dāng)系統(tǒng)中存在多個序貫上升式拍賣時用戶的啟發(fā)式競拍策略。我們分析和比較了用戶在采

4、用這些競拍策略時的滿意程度，指出了在設(shè)計競拍策略時需要注意的問題。 三、為了實現(xiàn)資源的協(xié)同預(yù)留，我們提出一種基于迭代組合拍賣（ICA）的預(yù)留方法。我們比較了用戶采用最佳響應(yīng)競拍策略時，服務(wù)提供者的收益、拍賣的持續(xù)時間、用戶的滿意度等參數(shù)在三種不同的價格更新策略下的性能。 四、為了解決用戶預(yù)留請求不確定時的特殊情況，我們提出了一種基于或有價格機制的資源預(yù)留機制，我們采用動態(tài)規(guī)劃的方法在每個預(yù)留周期決定是否接受用戶的預(yù)留請求

5、，我們提出了一種基于或有價格的激勵兼容的任務(wù)接受機制，用戶真實地報告其關(guān)于任務(wù)執(zhí)行概率的私有信息是用戶的占優(yōu)策略。我們研究了該機制下，資源提供者的收益、用戶的總效用和社會福利值隨逆補償率、接受率和預(yù)留周期等參數(shù)變化情況。 五、與其它基于市場機制的資源分配模型不同的是，我們討論了用戶之間通過局部協(xié)作實現(xiàn)優(yōu)化的資源預(yù)留的情況，提出了基于ACE的資源管理模擬系統(tǒng)框架。我們采用小世界模型模擬了用戶竟拍策略的進(jìn)化以及涌現(xiàn)現(xiàn)象的發(fā)生。