面向供需平衡的云资源分配与定价机制研究

发布时间：2017-12-10 15:14

  本文关键词：面向供需平衡的云资源分配与定价机制研究

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【摘要】：云计算是一种通过网络提供计算服务的模式,其主要特点是按需使用,随时扩展和按使用付费。通常情况下,它主要通过虚拟机实例的形式作为基础设施向用户提供服务,这些虚拟机实例可以被描述为一些计算资源,如CPU,内存,存储和网络等。近年来,随着科技的飞速发展,计算任务变得越来越复杂和繁琐,越来越多的用户都倾向于以云计算的方式完成她们的计算任务,这无疑会给云服务器带来巨大的计算压力以及消耗更多的电力能源,并导致二氧化碳的排放量升高,对全球气候造成影响。如何合理有效地控制云资源消耗具有重大的经济意义与环保意义。保持云资源在各时间段的供需平衡是云计算领域的一个研究热点。合理地转移用户在高峰期的云资源消费量到低谷期或控制用户在各时间对云资源的消费是两种主要的思路。近年来,一些人工智能方法的运用引起了广泛关注,其中,算法博弈论和拍卖理论为其能够研究具有“个体理性”和“激励相容”等属性的云资源分配机制提供了新思路。在这一背景下,本文针对保持供需平衡的云资源分配与定价机制问题进行了研究,具体贡献如下：基于连续价格函数的云资源消费转移方案研究。我们形式化地表示了在高峰和低谷两个时间段的消费转移问题,进而提出了一种三层架构的云资源消费转移方案。方案中,低谷期价格创新性地采用了连续价格函数,用户可以通过将消费数量从高峰时间段转移到低谷期时间段,从而获取额外的奖励。我们从理论上证明了提出的方案具备良好的经济属性以及通过实验对比显示出该方案良好的稳定性以及优越性。基于固定价格的云资源消费分配与定价机制研究。基于拍卖机制设计理论,我们首先淡化云资源消费高峰期和低谷期的概念并将每天划分为多个时间段,提出了一个多时间段的云资源消费模型,然后通过组合拍卖的方式将每个时间段的云资源消费量分配给用户,从而达到了平衡用户在各时间段对云资源消费量的目的。同时从理论上证明了提出的拍卖机制具备良好的经济属性,并通过模拟结果表明了其有效性。基于动态价格的云资源消费分配与定价机制研究。在多时间段云资源消费模型的基础上,针对其某些时间段固定价格导致云资源使用率不高的缺点,为每个时间段设定了动态的云资源消费单价,从而提出了一种新颖的基于动态价格的云资源消费分配与定价机制。在兼顾机制具备良好经济属性的同时,通过模拟实验对比表明了其在云资源利用率、用户满意度和社会福利方面的优越性。
【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP393.09

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本文编号：1274930