基于市场拍卖机制的云计算资源分配策略研究

发布时间：2017-08-10 13:42

  本文关键词：基于市场拍卖机制的云计算资源分配策略研究

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【摘要】：云计算是一种融合了分布式计算、效用计算、网格计算等相关技术的新型商业化计算模式,采用成熟的虚拟化技术将大规模同构或异构资源抽象为服务,并通过网络按需提供给云用户。资源分配策略研究已经成为当前云计算领域的热点,它具有的商业化特点及经济学特性促使许多研究者采用经济学相关理论和方法解决云资源分配,并取得了一定的成果。本文在分析经济学在云计算资源分配领域研究现状的基础上,将其中的一个重要分支——拍卖模型引入到云资源分配模型中,本文主要研究内容如下:结合组合拍卖和双向拍卖模型的特点提出了基于组合双向拍卖机制的云计算资源分配策略,改进并完善了传统拍卖模型。本模型也从不同角度为云资源提供商和云用户设置了合理的定价策略:就云用户而言,竞价策略主要考虑了资源节点的可信性、任务响应时间等因素,就云资源提供商而言,要价策略考虑了当前系统的负载情况。另外,为了使得资源拍卖交易可以多轮次进行以提高双方的满意度,模型还分别为买卖双方设计了调价策略。同时,为了进一步规范拍卖行为,本文引入了违约惩罚机制,当云用户与云资源提供商之间签署的服务等级协议(Service Level Agreement,SLA)得不到满足时,根据协议约定,云资源提供商需要对云用户进行补偿。针对目前大多数基于拍卖机制的云资源分配策略只考虑金钱效益而忽视环境效益的情况,本文提出了一种考虑能耗因子的云资源分配策略。借助改进的柯布-道格拉斯生产函数模型为云服务提供商设计了效用函数,该效用函数既考虑了服务商的收益又考虑了能耗成本。通过对云计算仿真平台CloudSim进行扩展,编程实现了本文提出的两种资源分配算法。仿真实验验证了本文算法的合理性和有效性,另外,分别从任务执行成功率、违约率、云资源提供商收益、效用等角度分析比较了本文算法与短作业优先算法、CloudSim算法。仿真结果表明,与其他两种算法相比,本文算法能够取得更优的效果。
【关键词】：云计算 定价策略 组合双向拍卖 效用模型 CloudSim
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP393.09
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-15
• 1.1 研究背景及意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-13
• 1.3 本文主要研究内容13-14
• 1.4 论文组织结构14-15
• 第二章 经济机制在云资源分配中的基本理论15-24
• 2.1 基于经济学的云资源分配15-19
• 2.1.1 概述15-16
• 2.1.2 云资源的经济学特性16-17
• 2.1.3 基于经济学的云计算体系结构17-18
• 2.1.4 云资源分配的经济模型18-19
• 2.2 基于拍卖机制的云资源分配模型19-23
• 2.2.1 拍卖的基本概念19-20
• 2.2.2 传统拍卖模型20-21
• 2.2.3 双向拍卖模型21-22
• 2.2.4 组合拍卖模型22
• 2.2.5 多属性拍卖模型22-23
• 2.3 本章小结23-24
• 第三章 基于组合双向拍卖的云资源分配与定价策略24-45
• 3.1 组合双向拍卖模型24-30
• 3.1.1 前提假设25-26
• 3.1.2 模型描述26-30
• 3.2 定价与调价策略30-36
• 3.2.1 卖方定价策略31-33
• 3.2.2 买方定价策略33-35
• 3.2.3 调价机制35-36
• 3.3 违约惩罚约束机制36-38
• 3.4 拍卖师策略38
• 3.5 收益函数38-39
• 3.6 基于组合双向拍卖的云资源分配算法39-44
• 3.6.1 模型分析39-40
• 3.6.2 算法描述40-42
• 3.6.3 算法实现42-44
• 3.7 本章小结44-45
• 第四章 考虑能耗的组合双向拍卖云资源分配策略45-54
• 4.1 引言45
• 4.2 问题描述45-49
• 4.2.1 绿色计算45-46
• 4.2.2 能耗模型46-47
• 4.2.3 问题建模47-49
• 4.3 考虑能耗的组合双向拍卖云资源分配算法49-53
• 4.3.1 算法描述49-51
• 4.3.2 算法实现51-53
• 4.4 本章小结53-54
• 第五章 仿真实验54-67
• 5.1 CloudSim概述54-57
• 5.1.1 CloudSim体系结构54-55
• 5.1.2 CloudSim技术实现55-57
• 5.2 实验环境57-59
• 5.2.1 环境配置57-58
• 5.2.2 仿真步骤58-59
• 5.3 组合双向拍卖模型实验仿真及结果分析59-64
• 5.3.1 实验目的59
• 5.3.2 实验参数设定59-60
• 5.3.3 调度算法实现60-61
• 5.3.4 实验结果及分析61-64
• 5.4 考虑能耗的组合双向拍卖模型实验仿真及结果分析64-66
• 5.4.1 实验目的64
• 5.4.2 实验参数设定64
• 5.4.3 实验结果及分析64-66
• 5.5 本章小结66-67
• 第六章 总结与展望67-69
• 6.1 本文总结67-68
• 6.2 未来展望68-69
• 致谢69-70
• 参考文献70-76

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 华夏渝;郑骏;胡文心;;基于云计算环境的蚁群优化计算资源分配算法[J];华东师范大学学报(自然科学版);2010年01期

2 胡志刚;刘艳;;云环境下基于组合双向拍卖的动态资源定价[J];计算机工程;2012年08期

3 邹锐,李之棠,杨德志;网格计算环境中的经济模型研究[J];计算机应用研究;2005年02期

4 Quan Liang;Yuan-Zhuo Wang;Yong-Hui Zhang;;Resource Virtualization Model Using Hybrid-graph Representation and Converging Algorithm for Cloud Computing[J];International Journal of Automation and Computing;2013年06期

5 高宏卿;邢颖;;基于经济学的云资源管理模型研究[J];计算机工程与设计;2010年19期

6 吴江华;翟昕;;基于回购合同的多属性拍卖模型[J];中国管理科学;2012年S1期

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本文编号：651053