云计算资源分配的在线机制设计

摘要

云计算作为一种新型的计算模式，通过虚拟化技术整合计算资源经过互联网向用户提供计算服务。云计算以其具有按需使用，易扩展等特性快速的吸引了大量的用户。云计算使得计算成为了公共服务，通过云计算的使用，降低了用户在IT资源上的成本，使得用户集中于自身的核心业务。各国政府和世界各大 IT公司都在大力发展云计算技术并推出了相应的云计算服务平台。资源分配是云计算的一个核心问题，合理的资源分配能够提高资源利用率和用户的服务质量。传统的资源分配研究主要以数据中心为主体，以数据中心的整体性能为衡量标准，未充分考虑用户的价值和服务质量。随着云计算技术的不断成熟和用户需求的日益多样化，应以用户为中心研究资源分配问题，提高用户的服务质量。本文应用博弈论分析和在线机制设计方法以用户为主体研究云计算资源分配问题。本文的研究内容及创新点如下：
　　（1）研究分析国内外云计算资源分配研究现状，以用户为研究主体，利用博弈论与在线机制设计理论研究云计算资源分配问题。
　　（2）从用户价值角度研究并针对用户到达离开的动态性，应用在线机制设计方法，设计了基于单位价值的云计算虚拟机分配在线机制和基于相对价值的云计算虚拟机分配在线机制，证明了在线机制的个人理性和激励兼容性质，通过实验仿真比较了两种在线机制的性能。
　　（3）针对保证用户服务质量问题，应用在线机制设计方法，设计了私有云虚拟机分配的最晚预留在线机制并证明了该机制具有真实性，通过资源预留的方法，保证用户的任务完成，以保证用户的服务质量，通过实验仿真与另一种连续预留在线机制比较分析，最晚预留在线机制具有更高的社会福利。

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1 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文研究内容

1.4 本文组织结构

2 机制设计理论概述

2.1 博弈论基础知识

2.2 机制设计

2.3 在线机制设计

2.4 本章小结

3 基于价值的云计算虚拟机分配在线机制

3.1 云计算资源分配在线机制模型

3.2 基于单位价值的在线机制设计

3.3 基于相对价值的在线机制设计

3.4 实验结果分析

3.5 本章小结

4 私有云虚拟机分配的最晚预留在线机制

4.1 虚拟机分配的最晚预留在线机制模型

4.2 最晚预留在线机制性质分析

4.3 最晚预留在线机制的算法实现

4.4 仿真与结果分析

4.5 本章小结

5 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

致谢

参考文献

附录