[发明专利]一种多服务器资金分配方法

权利要求书

1.一种多服务器资金分配方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、建立多服务器系统的资金消耗及服务器请求模型，得出服务请求与资金消耗的相互关系；

步骤2、根据系统当前的可用资金状态制定不同的资金调度策略：高可用资金状态时，只需按需分配；低可用资金状态时，利用博弈论构建符合多服务器系统的合作博弈模型；所述高可用资金状态是指系统需求不大于现有资金、低可用资金状态是指系统需求大于现有资金；

步骤3、使用拉格朗日乘子法对构建的合作博弈模型进行转化，计算出相应的纳什均衡解，从而得到多服务器系统最优的资金分配方案。

2.根据权利要求1所述的多服务器资金分配方法，其特征在于，步骤1所述的建立多服务器系统的资金消耗及服务器请求模型，得出服务请求与资金消耗的相互关系，具体如下：

步骤1.1、初始化多服务器系统的资金需求F_dem＝0；

步骤1.2、建立每个服务器的任务模型，计算每个服务器的任务量Q_i，T：

其中Q_i，T为服务器i的任务量，λ_i为服务器i的任务到达速率，c_i为任务的执行周期，s_i为服务器i的速度，T为工作时间；

步骤1.3、建立每个服务器的成本模型，计算每个服务器的花费C_tot，i：

其中C_tot，i为服务器i的花费，ρ_i为服务器i的利用率，ξ为处理器有效系数，ε是一个大于0的常数，P_bas，i为服务器空闲时消耗的能量，δ为服务器单位时间的能源成本，r_i为服务器i单位时间的租赁成本；

步骤1.4、建立每个服务器的资金模型，计算每个服务器i执行一个任务的总成本F_cost，i：

步骤1.5、更新系统的资金需求F_dem＝F_dem+C_tot，i。

3.根据权利要求1所述的多服务器资金分配方法，其特征在于，步骤2所述的根据系统当前的可用资金状态制定不同的资金调度策略，具体如下：

步骤2.1、若系统需求不大于现有资金，即F_dem≤F_avl，其中F_avl为现有资金，此时系统处于高资金状态，则按照每个服务器的需求为该服务器分配资金，即F_tot，i＝C_tot，i；

步骤2.2、若系统需求大于现有资金，即F_dem＞F_avl，则利用博弈论构建符合多服务器系统的合作博弈模型，计算服务器所分配到的资金

其中为确保服务器i初始性能所需要的资金，α、β_i为拉格朗日乘子。

4.根据权利要求1所述的多服务器资金分配方法，其特征在于，步骤3所述的使用拉格朗日乘子法对构建的合作博弈模型进行转化，计算出相应的纳什均衡解，从而得到多服务器系统最优的资金分配方案，具体如下：

步骤3.1、将构建的合作博弈模型转化为相应的对偶问题；

步骤3.2、求出对偶问题的最优解，通过梯度投影求解拉格朗日乘子α，β_i的值；

步骤3.3、将拉格朗日乘子α，β_i的值回代，得到对偶问题的最优解，即为多服务器系统最优的资金分配方案。