14、基于市场的差异化服务质量资源分配

基于市场的差异化服务质量资源分配

1. 引言

网格的出现让研究人员和科学家能够跨组织边界访问和共享计算与存储资源。在网格环境中，不同用户有不同的服务需求，即对服务质量（QoS）的可用性、可靠性、容量、性能、安全性等方面有不同要求。每个QoS属性都会带来各种约束和性能权衡。由于管理特定客户端QoS要求的复杂性以及资源供需的动态性，即使是经验丰富的系统管理员也难以管理资源分配过程。

在现实世界中，当存在竞争利益时，市场被用于资源分配，使用通用货币作为衡量物品价值的手段。鉴于分布式资源管理的性质，将经济方法与网格计算中的资源管理相结合，以提供差异化的服务质量是很自然的。基于市场的模型在网格中具有吸引力，因为它符合客户端竞争稀缺资源的现实情况，有望为确定资源分配提供简单、可靠的机制。

然而，在将市场模型应用于网格之前，需要解决两个挑战：
- 模型应能够扩展到大量的机器和客户端。传统经济模型用于分布式资源中介时，通常侧重于优化某些全局系统指标，如性能。为了计算市场清算价格，这些方法需要从提供者和消费者那里获取或估计全局供需信息，这不可避免地会产生高通信和计算开销，并且本质上不可扩展。
- 模型必须能够同时支持QoS空间中的多个点。不能采用一刀切的方法，因为特定客户端可能更看重某些QoS属性。例如，分析数据或运行数据挖掘任务的客户端可能希望对临时数据的缓存空间进行高性能数据访问，但可能不关心应用程序完成后数据是否安全或永久丢失；而存档关键数据的客户端可能希望以性能下降为代价获得高度可靠的存储。

本文将介绍两种模型：拍卖市场模型，即提供者提供资源并向消费者投标；以及张贴价格市场模型，即提供者定期调整可供购买的资源价格。为了证明这些模型的有效性，我们引入了