一种基于博弈的网格资源分配策略

论文摘要

网格是近年兴起的一种重要的并行分布式计算技术,其关键技术之一是对网格中的资源进行管理。一种好的资源管理技术能够充分有效的利用网格上的资源,以吸引更多的资源拥有者将自身的资源加入到网格上来。由于网格资源异构性、动态性、自治性和二分特性的特点,使得网格资源的管理不同于一般网络环境中的资源管理。将经济学理论应用于网格资源管理是当前此领域内的热点问题,大量研究证明了经济学的引入能够更好的实现网格资源管理。在降低问题复杂性的同时可以利用经济学里的数学模型对资源管理进行优化分析。本文介绍了网格的基本概念、国内外网格的研究现状以及网格技术的三要素,在对网格资源管理现状的研究基础上深入分析了当前在资源管理领域中利用经济学模型的相关研究,分析了将经济学引入网格资源管理的优势。其中博弈论作为主流经济学的一部分,是研究决策主体的行为发生直接相互作用时的决策以及这种决策的均衡问题的。这也正好契合了网格资源管理中的资源分配问题的特点。在此基础上,考虑用户有预算约束的情况下,将网格环境中的多个用户竞争一个资源的情况形式化为多人博弈问题。通过假设网格环境和设置相应变量,基于博弈理论建立了网格资源分配机制和竞价策略博弈模型,并应用动态规划算法证明了纳什均衡的存在。同时对该模型提出了基于博弈理论的网格资源分配算法。文章最后利用当前流行的网格仿真工具GridSim对该算法进行了性能仿真。实验结果表明,本文提出的基于博弈论的网格资源分配策略是可行的,与其他两种算法相比可以提高网格资源分配的性能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 网格技术概论
• 1.1.1 网格的概念
• 1.1.2 网格的特点
• 1.1.3 网格计算的三要素
• 1.2 研究背景
• 1.3 研究现状
• 1.4 本文的主要工作
• 1.5 本文组织结构
• 第二章 网格资源管理
• 2.1 网格体系结构
• 2.2 网格资源管理应提供的服务
• 2.3 网格资源管理模型
• 2.3.1 分层模型
• 2.3.2 抽象所有者模型
• 2.3.3 经济/市场模型
• 2.4 网格资源管理系统结构
• 2.5 小结
• 第三章 基于经济模型的网格资源管理
• 3.1 经济学应用于网格资源管理的优势
• 3.2 相关概念
• 3.3 基于经济模型的网格资源管理
• 3.3.1 商用市场模型
• 3.3.2 标价模型
• 3.3.3 议价模型
• 3.3.4 招标/契约模型
• 3.5.5 拍卖模型
• 3.3.6 基于投标的均衡资源共享模型
• 3.3.7 合作交换模型
• 3.4 小结
• 第四章 基于博弈论的网格资源分配模型
• 4.1 博弈论
• 4.1.1 博弈论的分类
• 4.1.2 博弈论的基本概念
• 4.2 纳什均衡
• 4.2.1 定义
• 4.2.2 纳什均衡的存在性定理
• 4.3 基于博弈论的网格资源分配模型
• 4.3.1 竞价策略博弈模型
• 4.3.2 基于博弈论的网格资源分配算法（GT算法）
• 4.4 小结
• 第五章 仿真实现与性能分析
• 5.1 相关仿真工具
• 5.2 GridSim工具箱概述
• 5.2.1 工具关键特征
• 5.2.2 系统体系结构
• 5.3 仿真实验设置及性能评价
• 5.3.1 实验方法
• 5.3.2 实验结果及性能分析
• 5.4 小结
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果
• 致谢