基于拍賣理論的虛擬機分配和定價機制研究.pdf

1、云計算是一種通過網絡提供計算服務的模式，其主要特點是按需使用，隨時擴展和按使用付費?！盎A設施即服務”服務模式下，云計算基礎設施軟件廠商將底層資源(CPU、內存等)封裝成不同形式的虛擬機，并以虛擬機的形式用戶提供服務。如何合理有效地分配云資源，為云資源提供商和云計算用戶帶來價值收益，具有重大的經濟意義。
　　合理高效地分配云資源并制定價格策略是云計算領域的一個研究熱點。以最大化社會價值量為目標分配資源和以臨界點價值定價資源是兩種主

2、要的思路。其中，算法博弈論和拍賣理論為其能夠研究具有“個體理性”和“激勵相容”等屬性的云資源分配機制提供了新思路。近年來，啟發(fā)式算法確定贏者集的運用引起了廣泛關注，在這一背景下，本文針對云環(huán)境下虛擬機資源分配與定價機制問題進行了研究，具體貢獻如下:
　　基于動態(tài)規(guī)劃的虛擬機分配方法研究。針對離線拍賣環(huán)境下的虛擬機分配問題，我們以最大化社會價值量為目標函數(shù)，使用動態(tài)規(guī)劃算法求解整體最優(yōu)分配問題，并使用VCG機制對資源定價。通過理論分

3、析證明拍賣機制能同時實現(xiàn)個體理性，動機相容性和計算復雜性等重要的經濟屬性。此外，通過大量的模擬實驗來驗證此方案具備良好的云資源分配效率，能為云提供商和云用戶帶來更高的收益。
　　基于XOR標集的虛擬機分配問題研究。我們考慮復雜用戶集，即每場拍賣下，用戶為了獲得資源可以提交多個投標請求，但拍賣商對每個用戶最多只應允一個投標。我們引入XOR投標語言，改進了基于局部搜索算法爬山法對資源進行分配，并使用改進的VCG機制計算虛擬機資源的價格

4、。這種機制允許用戶充分的表達投標意愿，用戶體驗度高，模擬實驗表明，這種拍賣機制能夠為拍賣商帶來更高的收益，同時給用戶帶來更高的生產效用。
　　在線虛擬機拍賣機制中基于市場感知的分配方法研究。我們改進了基于虛擬機分配的在線拍賣機制，在機制的分配方案中考慮了高峰期和低谷期需求量的變化，使得拍賣商能動態(tài)的衡量不同時刻下用戶的投標密度，更為合理的決策出贏者集，提高資源使用率，并為拍賣商帶來更高的利潤。我們嘗試使用真實的工作量檔案進行了大量