專利名稱：一種基于雙邊市場的移動云計算環(huán)境中多維資源定價方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動云計算環(huán)境和博弈論領(lǐng)域，特別是一種基于雙邊市場的移動云計算環(huán)境中多維資源定價方法。
背景技術(shù)：
隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展，基于手機等移動終端的云計算服務(wù)已經(jīng)出現(xiàn)。移動云計算(MCC,Mobile Cloud Computing)是指通過移動網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴展的方式獲得所需的基礎(chǔ)設(shè)施、平臺、軟件(或應(yīng)用)等的一種IT資源或(信息)服務(wù)的交付與使用模式。移動云計算是移動互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)與云計算技術(shù)的結(jié)合，是IT行業(yè)炙手可熱的新業(yè)務(wù)發(fā)展方向。它不僅僅意味著一項技術(shù)或一系列技術(shù)的組合，它秉承“按需服務(wù)”的核心理念，特別在當今日益便捷和普及的智能終端環(huán)境下，對IT領(lǐng)域及人們的生活作出了突出的貢獻。它具有突破終端硬件限制、便捷的數(shù)據(jù)存取、智能均衡負載、降低管理成本、按需服務(wù)降低成本等特點。由于移動設(shè)備能量有限，為了延長移動設(shè)備的使用時間，研究移動設(shè)備的能量節(jié)約方法，是確保移動云計算業(yè)務(wù)迅速發(fā)展的關(guān)鍵。目前，在全球范圍內(nèi)，已有多個公司有移動云計算成功運營的實例。例如，蘋果發(fā)布了手機在線云存儲服務(wù)“iCloud”，該解決方案可讓iPhone或iPad如PC—樣輕松處理電子郵件、記事本項目、相片等，用戶所做的一切都會自動更新至iPad、iPhone等蘋果終端設(shè)備。作為云計算的先行者，Google在2010年底推出了包括整合移動搜索、語音搜索、定點搜索及Google手機地圖、Android上的Google街景等基于移動終端和云計算的新應(yīng)用。微軟和RIM公司也相繼推出了面向 眾多用戶提供的應(yīng)用服務(wù)方案，也均是具有云計算特征的移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。在中國市場，越來越多的中國企業(yè)也正在加入移動云計算的競爭。中國移動聯(lián)合中科院推出了 “大云計劃”，中國電信發(fā)布了“星云計劃”;而手機廠商宇龍酷派也推出了 “酷云計劃”，成為國內(nèi)首個手機云計算服務(wù)平臺。移動云計算時代正在到來。云計算包括以下幾個層次的服務(wù):基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(IaaS)，平臺即服務(wù)(PaaS)和軟件即服務(wù)(SaaS)。其中IaaS把業(yè)務(wù)部署在由大量服務(wù)器、存儲設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備構(gòu)建的資源池上，使得各種業(yè)務(wù)系統(tǒng)能夠獲取所需資源進行運作。由于在同一云計算環(huán)境下部署的應(yīng)用有多個，而且應(yīng)用隨時間到來，時常會有高峰低峰現(xiàn)象，因此特別是在高峰期需要合理地進行資源的調(diào)度，既要滿足應(yīng)用的實際需要，同時又可以實現(xiàn)合理配置資源、節(jié)約終端設(shè)備能耗的目的。資源分配是云計算的重要組成部分，其效率直接影響云計算環(huán)境的工作性能。云計算資源池的資源有CPU,內(nèi)存(Memory),存儲空間(Storage)、帶寬(Bandwidth)、I/O存取率等。假設(shè)移動云系統(tǒng)由m個Cloudlet構(gòu)成資源池，Cloudletj的資源集合為Rj= {B，CPU, S}，依次表示帶寬、CPU、存儲資源，η個VM希望獲得資源，VMi的資源特征集合為A= {B，CPU，S}。當一個Cloudlet已經(jīng)分配資源后，需要對其資源矢量進行修正。因為Cloudlet具有有限的資源，如何分配Cloudlet的資源，完成VM到Cloudlet的匹配，從而最大化Cloudlet資源的使用效率，成為移動云計算平臺中的關(guān)鍵問題。移動云計算面向不同的應(yīng)用，而不同的應(yīng)用對應(yīng)不同的服務(wù)質(zhì)量，因此所需的資源也有所不同，另外，由于云計算是對外提供服務(wù)的，必須考慮資源消耗的成本，這樣也使得云計算的資源調(diào)度問題更為復雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種基于雙邊市場博弈的移動云計算環(huán)境中多維資源定價方法，提高資源池的資源利用率，并節(jié)約移動設(shè)備的能耗。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種基于雙邊市場的移動云計算環(huán)境中多維資源定價方法，包括移動云計算系統(tǒng)，所述移動云計算系統(tǒng)包括移動網(wǎng)絡(luò)的資源存儲系統(tǒng)和與所述資源存儲系統(tǒng)通信的移動終端設(shè)備，所述資源存儲系統(tǒng)包括多個自治的云片Cloudlet,每個Cloudlet擁有多維不同的資源,所述每個Cloudlet都自私地以最大化自身收益作為目標選擇移動終端應(yīng)用請求的虛擬機承載形式VM，所述Cloudlet為所述雙邊市場的擁 有資源的賣方，所述VM為所述雙邊市場的購買資源的買方，其特征在于，所述定價方法通過VM和Cloudlet之間的定價機制,促使VM選擇合適的Cloudlet,并促使Cloudlet選擇并確定其接納的VM,從而完成VM到cloudlet之間的匹配,該方法的具體步驟為:步驟1:VM根據(jù)其請求到來時間計算它的等待時間，即VMi的等待時間tf當前時間-VMi請求到來時間，設(shè)置第i個VM對第j個Cloudlet多維資源的初始出價向量為
P = rJij，其中為Cloudletj為VMi提供服務(wù)的單位資源基本定價,Cloudletj表示第j個
Cloudlet, VMi 表不第 i 個 VM ;步驟2:每個VMi計算被不同Cloudletj服務(wù)的效用,VMi從Cloudletj處獲取服務(wù)的效用值采用如下函數(shù)進行計算:π:(/,ρ )= [H:.. .ν,[々]-乙凡⑷.+
l<k<d \<k<d其中，fjU)表示由于服務(wù)延時Cloudletj對VMi支付的懲罰，Ui) =Stij.Wi ^ti,Stij表示單位時間延時Cloudletj給VMi支付的懲罰系數(shù),Wi表示VMi的優(yōu)先級,表示VMi
請求的等待時間，aik是VMi獲得第k維請求資源時的單位效用常數(shù)，&μ]表示VMi請求的
Cloudlet多維資源向量，k是指第k維，d表示Cloudlet多維資源的維度,g (tj表示VMi因為等待響應(yīng)而失去的效用，gUi) =Bti.Wi.ti； ah是VMi失去效用的單位增益的一個常數(shù)；步驟3:將VM效用大于O的Cloudlet標記為該VM的候選Cloudlet,放入候選Cloudlet集合中，若候選Cloudlet集合為空，那么VM的資源請求將不發(fā)送，應(yīng)用在移動終端本地執(zhí)行，若候選Cloudlet集合不為空，VM從可選的Cloudlet中根據(jù)VM效用值選擇一個最優(yōu)的Cloudlet,該最優(yōu)的Cloudlet是使得VM產(chǎn)生最大效應(yīng)值的Cloudlet,并向該最優(yōu)Cloudlet發(fā)送資源請求,該資源請求包括擬支付給該最優(yōu)Cloudlet的價格；步驟4:收到VMi的資源請求的Cloudlet」，首先確認自己的剩余資源量是否滿足VMi的請求量，如果不滿足，則拒絕VMi的請求，如果滿足，Cloudlet根據(jù)效用函數(shù)公式計算服務(wù)一組VM集合為其帶來的效用，所述效用函數(shù)公式如下:
_6]
權(quán)利要求
1.一種基于雙邊市場的移動云計算環(huán)境中多維資源定價方法，包括移動云計算系統(tǒng)，所述移動云計算系統(tǒng)包括移動網(wǎng)絡(luò)的資源存儲系統(tǒng)和與所述資源存儲系統(tǒng)通信的移動終端設(shè)備，所述資源存儲系統(tǒng)包括多個自治的云片Cloudlet，每個Cloudlet擁有多維不同的資源，所述每個Cloudlet都自私地以最大化自身收益作為目標選擇移動終端應(yīng)用請求的虛擬機承載形式VM，所述Cloudlet為所述雙邊市場的擁有資源的賣方，所述VM為所述雙邊市場的購買資源的買方，其特征在于，所述定價方法通過VM和Cloudlet之間的定價機制，促使VM選擇合適的Cloudlet,并促使Cloudlet選擇并確定其接納的VM,從而完成VM到cloudlet之間的匹配，該方法的具體步驟為: 步驟1:VM根據(jù)其請求到來時間計算它的等待時間，即VMi的等待時間h=當前時間-VMi請求到來時間，設(shè)置第i個VM對第j個Cloudlet多維資源的初始出價向量為ρ:, =σ..，其中&
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙邊市場的移動云計算環(huán)境中多維資源定價方法，其特征在于，所述步驟4中，效用折扣是區(qū)間范圍為
間的實數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于雙邊市場的移動云計算環(huán)境中多維資源定價方法，該方法運行在移動云計算環(huán)境中，涉及移動云計算環(huán)境的兩組參與者，一組是擁有資源的Cloudlet，另一組是請求資源的VM，將VM看成是雙邊市場經(jīng)濟模型中的買方，將Cloudlet看成是賣方，雙方通過價格交互機制來完成資源的配置，完成應(yīng)用請求VM到Cloudlet上的卸載執(zhí)行，節(jié)約移動設(shè)備的能耗。該方法中的價格交互機制基于雙邊市場博弈并結(jié)合懲罰定價機制和均衡效用折扣進行設(shè)計，可以將移動用戶應(yīng)用請求的多維資源在多個Cloudlet上進行合理的分配和調(diào)度，從而最大化移動云的系統(tǒng)效益。
文檔編號G06Q30/02GK103218737SQ20131013824
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月19日
發(fā)明者謝鯤, 吉玉琴, 文吉剛 申請人:湖南大學