云计算环境下资源双向多属性拍卖机制的设计与仿真实现

摘要

云计算是一种新兴技术，它是分布式计算、并行计算与网格计算等技术发展与融合的产物，它把计算作为一种服务，通过互联网高速的数据传输能力，将数据从终端转移到云计算环境中的计算机集群来加以处理。云计算环境中所有能够通过互联网使用的实体所能提供的服务被称为云资源，云计算的产生能更有效、更合理地整合各种类型的云资源，使其得到更充分的利用。研究一种能够有效激励云资源的资源提供者提供资源，资源消费者购买资源的交易机制是十分必要的。
　　本课题通过分析目前比较流行的拍卖机制，选取连续双向拍卖机制作为本课题中拍卖机制设计的基础，并结合云资源的特点和资源提供者与资源消费者的多重属性特征，最终提出云资源双向多属性拍卖机制。本课题的研究工作以及取得的主要成果主要包括以下六个方面:
　　(1)研究云资源、资源提供者与资源消费者的特点，提出云资源的具体描述方法、资源提供者与资源消费者行为的刻画方法以及资源提供者招标书与资源消费者投标书的刻画方法;
　　(2)研究并确定资源提供者与资源消费者的多重属性特征，通过改进BP算法将资源提供者与资源消费者除价格以外的其他属性转换成质量指标，分别提出资源提供者与资源消费者基于改进的BP算法的多属性处理方法;
　　(3)研究并确定资源提供者与资源消费者进行价格预测时需要考虑的因素，通过改进SVM算法来实现资源提供者与资源消费者对价格的预测，分别提出资源提供者与资源消费者基于改进的SVM算法的价格预测方法;
　　(4)研究并确定云资源分配过程中分配性能的衡量机制，通过改进MVO算法和WDO算法来实现云资源的最优化分配，提出基于改进的MVO算法的资源分配方法和基于改进的WDO算法的资源分配方法;
　　(5)以连续双向拍卖机制为基础，结合前四个部分的内容提出云资源双向多属性拍卖机制;
　　(6)基于GridSim使用Java语言仿真实现了云资源双向多属性拍卖机制，并对拍卖机制所需要实现的功能以及拍卖机制的性能进行测试和评价。

目录

声明

摘要

第1章 引言

1．1 云计算

1．1．1 云计算的定义

1．1．2 云计算的特点

1．2 拍卖的基本理论

1．2．1 拍卖的定义

1．2．2 拍卖的特点

1．2．3 拍卖的方式

1．2．4 网上拍卖

1．3 课题来源

1．4 论文组织结构

1．5 本章小结

第2章 相关理论基础

2．1 相关拍卖理论

2．1．1 多属性拍卖理论

2．1．2 连续双向拍卖理论

2．2 误差反向传播算法

2．3 支持向量机算法

2．3．1 线性支持向量机算法

2．3．2 非线性支持向量机算法

2．4 智能优化算法

2．4．1 平均值-方差优化算法

2．4．2 风驱动优化算法

2．5 本章小结

第3章 云资源双向多属性拍卖机制设计

3．1 云资源种类划分及描述

3．2 资源提供者行为设计

3．2．1 资源提供者招标书的刻画

3．2．2 需考虑的多重属性

3．2．3 参与拍卖的条件

3．2．4 满意度的计算

3．2．5 出售云资源获取利润的计算

3．3 资源消费者行为设计

3．3．1 资源消费者投标书的刻画

3．3．2 需考虑的多重属性

3．3．3 参与拍卖的条件

3．3．4 满意度的计算

3．4 基于改进的BP算法的多属性处理方法

3．4．1 改进的BP算法

3．4．2 资源提供者基于改进的BP算法的多属性处理方法

3．4．3 资源消费者基于改进的BP算法的多属性处理方法

3．5 基于改进的SVM算法的价格预测方法

3．5．1 改进的SVM算法

3．5．2 云资源供求关系的预测

3．5．3 资源提供者基于改进的SVM算法的价格预测方法

3．5．4 资源消费者基于改进的SVM算法的价格预测方法

3．6 拍卖组织者行为设计

3．6．1 拍卖组织者的行为刻画

3．6．2 标书的接收和处理

3．6．3 价格的接收和处理

3．6．4 资源提供者与资源消费者达成交易的条件

3．6．5 源分配情形

3．7 基于改进的MV0算法的资源分配方法

3．7．1 改进的MVO算法

3．7．2 基于改进的MVO算法的资源分配方法

3．8 基于改进的WDO算法的资源分配方法

3．8．1 改进的WDO算法

3．8．2 基于改进的WDO算法的资源分配方法

3．9 云资源双向多属性拍卖机制的具体流程

3．10 本章小结

第4章 仿真实现与性能评价

4．1 仿真环境简介

4．1．1 系统开发环境

4．1．2 仿真平台GridSim简介

4．2 仿真实现

4．2．1 资源提供者的仿真实现

4．2．2 资源消费者的仿真实现

4．2．3 拍卖组织者的仿真实现

4．2．4 多属性处理实体类的仿真实现

4．2．5 价格预测实体类的仿真实现

4．2．6 资源分配实体类的仿真实现

4．3 性能评价

4．3．1 基准拍卖机制的选取

4．3．2 云资源价格参考数据

4．3．3 资源利用率的对比

4．3．4 满足需求的资源消费者数量的对比

4．3．5 资源提供者云资源出售比例的对比

4．4 本章小结

第5章 结束语

参考文献

致谢