基于市場(chǎng)機(jī)制的新一代網(wǎng)絡(luò)資源分配算法.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)虛擬化是電信界和互聯(lián)網(wǎng)界為解決網(wǎng)絡(luò)容量、網(wǎng)絡(luò)靈活性以及網(wǎng)絡(luò)安全等諸多問(wèn)題的一種有效手段。但在網(wǎng)絡(luò)資源映射和拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)、虛擬化網(wǎng)絡(luò)資源分配、虛擬網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和故障管理等方面仍存在問(wèn)題，本文將針對(duì)虛擬化網(wǎng)絡(luò)資源分配展開研宄?，F(xiàn)有的分配算法中基于網(wǎng)絡(luò)本身的，經(jīng)濟(jì)效益低；而基于經(jīng)濟(jì)效益的，分配效率不高。高效虛擬網(wǎng)絡(luò)資源分配方法的研究是網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)商業(yè)化的關(guān)鍵。本文以提高網(wǎng)絡(luò)資源利用效率和VNO以及SP的效益為著眼點(diǎn)，提出基于市場(chǎng)機(jī)制的虛擬網(wǎng)絡(luò)資

2、源分配算法。
　　在網(wǎng)絡(luò)虛擬化環(huán)境中，改變了傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)商業(yè)模型，將網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商(ISP:Internet Service Provider)拆分為三個(gè)獨(dú)立的實(shí)體：底層網(wǎng)絡(luò)提供商（InP:Infrastructure Provider)、虛擬網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商（VNO,Virtual Network Operation)和虛擬網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商(SP:Service Provider)本文主要研究SP與VNO之間的交互過(guò)程。首先，通過(guò)對(duì)虛擬網(wǎng)

3、絡(luò)資源分配應(yīng)用場(chǎng)景的分析，分別對(duì)不同場(chǎng)景下的網(wǎng)絡(luò)資源分配方法進(jìn)行需求分析，確定完全壟斷和完全競(jìng)爭(zhēng)為本文研究網(wǎng)絡(luò)資源分配的市場(chǎng)類型。然后在完全壟斷下提出基于兩階段混合拍賣(Two-Stages Hybrid Auction,T-SHA)的虛擬網(wǎng)絡(luò)資源分配模型，即第一階段采用向上叫價(jià)式拍賣以及第二階段采取第一價(jià)格密封拍賣的方式。隨著新的VNO不斷進(jìn)入，市場(chǎng)類型最終會(huì)進(jìn)入完全競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài)，在此狀態(tài)下本文確定了社會(huì)最優(yōu)分配的VNO數(shù)目。隨后提出動(dòng)態(tài)

4、雙向拍賣機(jī)制(Dynamic Double Auction,DDA),將交易的資源價(jià)格和數(shù)量當(dāng)做是VNO和SP的服務(wù)質(zhì)量要求，并在不同的網(wǎng)絡(luò)資源供求關(guān)系的情況下采取不同的拍賣規(guī)則，從而增加了VNO和SP的滿意度，提髙了市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效率。最后，通過(guò)JADE平臺(tái)對(duì)本文提出的兩種機(jī)制進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，T-SHA、先到先服務(wù)的公平性指數(shù)和資源利用率分別為0.58和0.9、0.5和0.78，T-SHA更有助于提升用戶之間的公平性。G-SP的資源利用率和T

5、-SHA相當(dāng)，但T-SHA效率更髙。向上叫價(jià)拍賣、T-SHA、VCG的SP參與率分別為0.7、0.93、0.83，T-SHA可以吸引SP的參與，從而增加拍賣的激烈程度，提髙最終的成交價(jià)，但是相對(duì)于單階段拍賣，T-SHA實(shí)際操作要復(fù)雜一點(diǎn)。而動(dòng)態(tài)雙向拍賣機(jī)制DDA相對(duì)于其他機(jī)制VNO和SP的滿意度更髙。隨著買賣雙方交易者的增加，經(jīng)濟(jì)效率隨之增加，并逐漸接近100％。本文中提出的T-SHA和DDA都基于代理的建模方法進(jìn)行了計(jì)算實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果