基于合作博弈的网格资源管理研究

摘要

网格代表了一种先进的技术和基础设施，其目的是将地理上广泛分布的、异构的资源集合起来进行共享。由于网格资源的广域性、共享性、异构性、自相似性等特征，使得网格资源管理成为网格研究的一个重点。网格资源管理将对网格环境中应用程序的运行产生重要影响，因此，网格资源管理技术的研究对网格计算技术的发展有着重大的实际意义和研究价值。 基于市场的网格计算模型中，用户和资源之间具有各自的策略，出于自私性考虑，双方都希望自己的利益最大化，这就需要合理的资源管理方法来平衡这一矛盾。 本文在研究过程中，主要借鉴了基于市场的网格计算模型和经济学领域颇有成果的博弈论思想，将网格环境中资源的分配问题转化为合作博弈问题，通过寻找合作博弈的纳什均衡点来解决资源的分配，基于此，本文提出了一种基于合作博弈的网格资源管理算法CGRM和作业调度算法GSA-CGRM。 CGRM算法思想是将资源作为合作博弈的参与者，作业在资源上的等待时间作为合作博弈的收益函数，网格环境中的作业到来是一个随机过程，针对某一时间提交到网格环境中的作业量，通过合作博弈寻找资源之间接收作业量的纳什均衡点，形成资源合作联盟，来满足用户应用程序的需求。GSA-CGRM参考Min-min的作业调度策略，将网格中的作业按照资源接收作业的能力进行重新整合，为新的作业队列设置作业信息，提交到目标资源上进行处理，期望作业在目标资源上的等待时间最短，并且资源的负载在此次博弈过程中的达到均衡。 文章最后用GridSim模拟器实现并验证了算法，对实验数据进行了合理的分析和说明。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1课题背景和研究意义

1.1.1背景概述

1.1.2研究内容

1.1.3研究意义

1.2网格资源管理

1.3国内外研究现状

1.4论文结构

第2章资源管理技术基础

2.1网格基本框架

2.1.1网格五层沙漏结构

2.1.2开放网格服务体系结构

2.2资源发现和分配方法

2.2.1资源发现

2.2.2资源分配

2.3网格模拟器

2.3.1模拟器介绍

2.3.2 GridSim的体系结构

2.4本章小结

第3章博弈论相关知识

3.1博弈论理论

3.1.1博弈论概述

3.1.2博弈的分类

3.1.3策略式博弈

3.1.4博弈中的纳什均衡

3.2本章小结

第4章合作博弈网格资源管理研究

4.1网格资源管理中的博弈关系

4.1.1引言

4.1.2基于博弈论的网格资源调度模型

4.2资源合作博弈模型设计

4.2.1网格资源代理

4.2.2网格环境模型

4.2.3资源博弈模型

4.2.4 CGRM算法设计

4.3合作博弈的网格作业调度

4.3.1网格作业处理流程

4.3.2 GSA-CGRM算法设计

4.4本章小结

第5章实验设计与结果分析

5.1 GSA-CGRM算法实现

5.1.1创建用户实体和作业

5.1.2资源实体的实现

5.1.3博弈过程和作业提交

5.2实验结果与分析

5.2.1博弈过程验证

5.2.2作业处理验证

5.2.3作业等待时间验证

5.3本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

攻读硕士学位期间发明成果

致谢