[发明专利]一种高效的云市场弹性期限计算资源拍卖机制

摘要

本发明公开了一种高效的云市场弹性期限计算资源拍卖机制；一个云用户为执行作业的云资源投标，每个投标包含效用(用户愿意为云资源支付的使用费)和弹性期限(用户期望的作业完成不同时间及对应的投标价格)。本发明针对在线方式运行的云作业资源拍卖，提出了一种拍卖机制。为了实现这一机制，本发明融合了传统和新型拍卖设计技术。首先，采用posted pricing拍卖框架保证在线投标的诚实性；再通过紧凑指数型整数线性规划和dual separation oracles处理弹性期限约束带来的困难；最后，使用基于线性规划对偶的经典原始对偶算法，提出了有效的社会收益近似算法。本发明的方法较于功能相同的算法更高效。

主权项

一种高效的云市场弹性期限计算资源拍卖机制，其特征在于，包括：云数据中心：云数据中心的资源池中有K种资源，资源能够动态地分配到不同类型的虚拟机中；虚拟机：设置在资源池中，第k种类型的虚拟机一共有ck个单位；[X]代表整数集{1,2,...,X}；云服务供应商：作为拍卖商，以拍卖的方式向用户出租虚拟机；用户的投标在大的时间跨度{1,2,...,T}上随机地出现；其中，多个投标会同时到来或者以随机的次序到来；令有I个用户参与拍卖，每个用户需要多个类型的虚拟机，且会提交多个投标，将投标总数记为J；具体拍卖步骤如下：步骤1：定义对每个用户i的所有bij≠vij，都有uij(vij)≥uij(bij)，即用户都会用自己的真实估价进行投标，也就是bij＝vij，这时拍卖机制是诚实的，利用紧凑指数型整数线性规划将社会效益最大化写成如下整数线性规划形式：maximizeΣi∈[I]Σl∈ζibilxil]]>限制条件:Σi∈[I]Σl:t∈lrikxil≤ck,∀k∈[K],∀t∈[T],]]>Σl∈ζixil≤1,∀i∈[I],]]>xil∈{0,1},∀i∈[I],∀l∈ζi.]]>其中，ζi.代表能在期限内完成作业的时间安排；步骤2：引入对偶变量pk(t)和用户i的效用ui，其中，时间t时每单位k类型资源的临界定价，用原始对偶算法写出对偶线性规划：minimizeΣi∈[I]ui+Σt∈[T]Σk∈[K]ckpk(t)]]>限制条件:ui≥bil-Σk∈[K]Σt∈lrikpk(t),∀i∈[I],∀l∈ζi,]]>pk(t),ui≥0,∀i∈[I],∀k∈[K],∀t∈[T].]]>令当ui>0时，拍卖商接受用户i的投标，并用达到最大值时的时间来调度任务的执行；当ui＝0时，拍卖商拒绝用户i的投标；步骤3：初始化原始变量和对偶变量；xij＝0,yi(t)＝0,ui＝0,pk(t)＝0,zk(t)＝0；l∈ζi,xil＝0；步骤4：在每个用户i的投标到来时，通过dual oracle选择可以使用户i效用最大化的投标j*及对应的执行安排即对用户i的作业的每个期限dij，选择t∈[ti,dij]中价格∑k∈[K]rikpk(t)最低时隙数wi，记录所对应的作业执行安排lj；步骤5：如果用户i效用ui＝0，拒绝该用户的投标；如果用户i效用ui>0，则更新原始变量xij*＝1、yi(t)＝1，并更新zk(t)(t时间内被分配出去的k类资源的数目)，和价格pk(t)；由于这里决定价格pk(t)的定价机制属于postedpricing机制，也就是说价格与用户i的投标价格无关，所以本发明的拍卖机制是诚实的；此时，若所有用户均已投标，则结束算法；反之则回到步骤5。