基于博弈论云计算资源分配机制研究

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1、杭州电子科技大学硕士学位论文基于博弈论的云计算资源分配机制研究研究生：林昌雷指导教师：顾永跟教授2013年12月DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniversityfortheDegreeofMasterAResearchonCloudComputingResourceAllocationMechanismDesignbasedonGametheoryCandidate:LinChangleiSupervisor:Prof.GuYonggenDecember，2013杭州电子科技大

2、学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：日期：年月日学位论文使用授权说明本人完全了解杭州电子科技大学关于保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属杭州电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表

3、论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为杭州电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密论文在解密后遵守此规定）论文作者签名：日期：年月日指导教师签名：日期：年月日杭州电子科技大学硕士学位论文摘要作为一种新型的计算模式，云计算正逐渐成为信息产业的最新发展趋势。云计算以其易扩展、按需使用、按使用付费的特点迅速吸引了大量的用户。通过使用云计算，用户不仅降低了在IT设备上的成本投入，同时还能专注于自身核心业务的研发而无须担心运

4、营环境是否支持业务的拓展。目前国内外各大IT公司包括谷歌、亚马逊、微软、百度等都相继推出了自己的云计算服务平台。资源分配是云计算的核心问题之一，高效的资源分配方案不仅能提高资源的利用率，还能提高用户的满意度。传统的资源分配方法以系统整体性能作为衡量标准，所采用的优化方法并未考虑到用户的个性化需求。由于云用户需求日益个性化以及云计算更多的应用于商业领域，因此在资源分配时须以用户为中心，提高用户的满意度。本文采用博弈论与机制设计理论对云计算资源分配问题展开研究。本文的工作内容与创新点如下：（1）针对用户可以根据任务的起止期限而

5、动态达到，采用机制设计理论设计了一种基于预分配资源的云计算资源在线拍卖机制，允许用户在任务的时间窗口内进行多次竞拍，并证明了该机制满足个体理性与激励兼容特性。（2）从提高社会价值的角度出发，改进了上述基于预分配资源的在线拍卖机制，提出了一种基于高价值优先的资源在线拍卖机制。并通过实验对两种机制的性能进行了分析与比较。（3）在云联盟结构中，引入工作分解模型，用户可以将任务分解成多个可以同时执行的子任务，一部分提交到云联盟中执行，另一部分在本地执行。将多用户多服务提供商的资源匹配问题建模为一次博弈，提出了基于云联盟的工作分解博

6、弈模型，研究该博弈纳什均衡的存在性并分析均衡下用户的行为模式。在目前我国对以用户为中心的云计算资源分配问题缺乏研究的背景下，本文使用博弈论与机制设计理论对资源分配问题所做的研究成果对我国云计算的研究与应用具有一定的参考价值。关键词：云计算、博弈论、机制设计、资源分配I杭州电子科技大学硕士学位论文ABSTRACTAsanewcomputingparadigm,cloudcomputingisgraduallybecomingthelatestdevelopmenttrendofinformationindustry.Clou

7、dcomputinghasattractedlargeamountsofusersbyitsfeaturesofeasyexpansibility、usingasneededandpay-as-you-go.Byusingcloudcomputing,theusercanbuyoradjustitsserviceresourcesaccordingtotheactualdemand.Itcannotonlyreduceusers’expenditureonITequipments,butalsoletusersconcen

8、trateontheirbusinessR&Dtoimprovetheircorecompetitivenessandnothavetoworryaboutwhethertheiroperationplatformabletosupport.Somecompaniesbothathomeandboard