本文關(guān)鍵詞：基于市場機制的新一代網(wǎng)絡(luò)資源分配算法

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【摘要】：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)安全等諸多問題的一種有效手段。但在網(wǎng)絡(luò)資源映射和拓撲發(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題,本文將針對虛擬化網(wǎng)絡(luò)資源分配展開研究。現(xiàn)有的分配算法中基于網(wǎng)絡(luò)本身的,經(jīng)濟效益低；而基于經(jīng)濟效益的,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,提出基于市場機制的虛擬網(wǎng)絡(luò)資源分配算法。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)拆分為三個獨立的實體：底層網(wǎng)絡(luò)提供商(InP:Infrastructure Provider)、虛擬網(wǎng)絡(luò)運營商(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之間的交互過程。首先,通過對虛擬網(wǎng)絡(luò)資源分配應(yīng)用場景的分析,分別對不同場景下的網(wǎng)絡(luò)資源分配方法進行需求分析,確定完全壟斷和完全競爭為本文研究網(wǎng)絡(luò)資源分配的市場類型。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式拍賣以及第二階段采取第一價格密封拍賣的方式。隨著新的VNO不斷進入,市場類型最終會進入完全競爭狀態(tài),在此狀態(tài)下本文確定了社會最優(yōu)分配的VNO數(shù)目。隨后提出動態(tài)雙向拍賣機制(Dynamic Double Auction, DDA),將交易的資源價格和數(shù)量當做是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,提高了市場經(jīng)濟效率。最后,通過JADE平臺對本文提出的兩種機制進行實驗分析,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-SHA相當,但T-SHA效率更高。向上叫價拍賣、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,提高最終的成交價,但是相對于單階段拍賣,T-SHA實際操作要復(fù)雜一點。而動態(tài)雙向拍賣機制DDA相對于其他機制VNO和SP的滿意度更高。隨著買賣雙方交易者的增加,經(jīng)濟效率隨之增加,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行了計算實驗,實驗結(jié)果也更貼近實際資源分配場景,可以為真實虛擬網(wǎng)絡(luò)資源交易提供參考。但是這兩種方法都沒有考慮到負載均衡,需要進一步研究。
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP393.0

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本文編號：1211188