基于MAS價格協商的SDN資源交易方法技術

本發明專利技術公開了一種MAS價格協商的SDN資源交易方法。它包括如下步驟：1）在SDN架構中，分別在轉發層、控制層和應用層構建了商家Agent、Agent控制層和顧客Agent；2）在顧客Agent中，按用戶需求去搜索滿足其條件的資源塊；3）比對用戶需求和搜索到的資源塊，組合得到一系列資源鏈；4）顧客Agent和Agent控制層利用MAS價格協商機制得出兩層之間交易的價格；5）Agent控制層和商家Agent利用MAS價格協商機制得出兩層之間的交易價格。本發明專利技術提出的資源交易方法充分結合了SDN的特色，資源控制與轉發的分離，使資源更有效地得到管理，有效抑制了網絡資源的浪費問題。

【技術實現步驟摘要】
基于MAS價格協商的SDN資源交易方法
本專利技術屬于通信領域，具體涉及一種基于MAS價格協商的SDN資源交易方法。
技術介紹
隨著互聯網的普及，用戶的增加，服務的多樣性，傳統碼址資源(IP地址)已經不能滿足當前網絡的需求，同時也暴露出越來越多的問題。近年來由于網絡用戶的增加，全球范圍內的網絡資源浪費日趨嚴重。傳統的資源調度策略已經不能滿足當前的網絡資源分配。其次，網絡資源的分配不合理問題，由于傳統網絡采用單一的處理方式，這種方式公平地對待每一位用戶，并不能很好的區分服務，更不能真實反映用戶對資源的需求程度，造成了資源的分配不合理。所以如何能夠體現用戶對資源的真實需求，實現資源的充分利用，使有限的資源在無限的用戶之間得到均衡有效的分配也是目前Internet所面臨的問題。最后，在新的需求面前，傳統互聯網分層數據中心其缺陷主要有:服務器到服務器連接受限，規模較小，資源較分散，擴展成本較高，路由效率低，配置開銷較大，不提供服務間的流量隔離和網絡協議待改進等。這些問題的出現使得新型的數據中心網絡需要滿足:大規模，高擴展性，高強壯性，低配置開銷，靈活的拓撲和鏈路容量控制和低成本等。近年來，SDN(SoftwareDefinedNetwork，軟件定義網絡，以下用SDN簡稱)的熱度持續升溫，有效實現了集中控制底層資源的方式。因此本專利以SDN為基礎，引入一種經濟模型，形成了一種基于MAS(Multi-AgentSystem，以下用MAS簡稱)價格協商的SDN資源交易方法。將SDN的資源調度轉化為一種經濟學中的商品交易。該交易方法與傳統網格中的資源管理方法中的經濟模型類似，不同的是本專利的基于MAS價格協商的SDN資源交易方法采用了一種價格協商協議對資源選擇進行了進一步的處理，有效地區別了傳統的網格、集群計算。
技術實現思路
本專利技術的目的是針對現有技術的不足，提供一種基于MAS價格協商的SDN資源交易方法。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案包括如下步驟：步驟(1).根據SDN架構，在轉發層、控制層和應用層分別構建了商家Agent、Agent控制層和顧客Agent，并且在控制層和應用層中均構建了搜索Agent、比對Agent、協商Agent以及交易Agent來完成資源的交易任務；步驟(2).在顧客Agent中，首先將用戶的需求匯總，隨后按用戶需求去搜索滿足其需求條件的所有資源塊，資源塊是由Agent控制層的搜索Agent完成。步驟(3).比對Agent則將步驟(2)搜索出的所有資源塊同用戶的需求一一對比，組合得到最優資源塊集合，集合中的最優資源塊是相互獨立的；比對Agent則會在這個最優資源塊集合中選擇出可以完成任務的資源塊，組合得到滿足用戶需求的多條資源鏈；最后由用戶自主在上述MAS系統組合的多條資源鏈中選擇性價比最高的一條；如果顧客Agent中的用戶成功選擇了一條資源鏈，那么顧客Agent與Agent控制層將進入步驟(4)中的協商過程；如果顧客Agent中的用戶沒有成功選擇，那么MAS系統中比對Agent那則重新執行步驟(3)，即在步驟(3)重新組合得到最優資源塊集合，繼續組合滿足用戶需求的新的多條資源鏈，然后由用戶自主選擇，直至跳出步驟(3)為止；步驟(4).協商Agent分解成為多個子協商Agent，并將這些子協商Agent集成到相應的Agent系統層中，組成符合相應層屬性的協商Agent；然后根據步驟(3)用戶成功選擇的資源鏈，在相應層的協商Agent進行協商，最終得出顧客Agent和Agent控制層交易的價格；所述的價格協商的理想標準是用戶想以最低價格購買，而Agent控制層則想以最高價格售出，顧客Agent和Agent控制層利用MAS中的價格協商機制對顧客Agent與Agent控制層之間的交易進行協商；步驟(5).Agent控制層和商家Agent同上述步驟(4)價格協商過程相似，利用MAS價格協商機制得出Agent控制層和商家Agent的交易價格；最后，顧客Agent接受來自Agent控制層的資源，并且按照步驟(4)協商好的價格進行交易，最終用戶得到資源，交易完成。步驟(1)中所述的商家Agent、Agent控制層和顧客Agent三層結構，分別與SDN架構的轉發層、控制層和應用層三層結構一一對應。本專利中的MAS是多個Agent組成的集合，其多個Agent成員之間相互協調，相互服務，共同完成一個任務。它的目標是將大而復雜的系統建設成小的、彼此互相通信和協調的，易于管理的系統。根據不同的應用，將MAS劃分為顧客Agent系統、Agent控制層系統和商家Agent系統。步驟(2)中搜索Agent的作用就是搜索Agent控制層中的盡可能滿足用戶需要的所有資源塊，通過資源塊的屬性(速率、帶寬、QoS等)確定滿足用戶需求的資源塊。例如，用戶請求網絡電話服務，首先會租用TCP/IP協議，利用專門軟件將話音轉化為數字信號，打包形成多個小數據包，然后會在網絡上搜索空閑的帶寬；因為在復雜的網絡拓撲中，路由器與路由器之間會有多個空閑的帶寬，搜索Agent的任務就是將這一系列空閑帶寬找出，最后經過一系列過程完成通話。步驟(3)中所述的比對用戶需求和步驟(2)搜索到的所有資源塊，組合出最優資源塊集合，此處的最優指在理想上100％符合用戶的要求，但是在實際上這是不可能的實現的；同時在最優資源塊集合中選擇出可以完成任務的資源塊，組合得到滿足用戶需求的多條資源鏈，在這些資源鏈中用戶自主選擇性價比最高的一條，具體操作是：顧客Agenta將從Agent控制層b處購買資源數量為Agent控制層b則從商家Agentc處購買的資源數量為顧客Agenta完成它的第n個作業所花費的時間為假設Agenta對其所有作業的完成時間是有上限的，其限制為且Agent控制層可以提供M種不同的資源塊，而顧客Agent可以選擇多種資源來完成自己的請求，ua為顧客Agenta消費M種資源的總費用，N個商家Agent提供底層網絡資源，資源的分配按照Agent控制層支付的最終價格進行分配，由此構成多條資源鏈。用戶自主選擇性價比最高的一條。步驟(4)中所述的協商Agent則是用來對資源鏈的價格進行協商，所述的價格協商的理想標準是用戶想以最低價格購買，而Agent控制層則想以最高價格售出。每個商家Agentc向Agent控制層b提供的資源起始價格為那么在商家Agentc(所有商家Agent的總和)處就有對應一個所有商家Agent的價格向量得到用戶和控制層的效用函數商家Agent資源的分配按照Agent控制層支付的最終價格進行分配，根據用戶和控制層的效用函數構造拉格朗日函數當求的最優拉格朗日乘子的解后，我們可以分別算出用戶的效用函數以及控制層的效用函數對用戶的效用函數構造拉格朗日函數通過求偏導可以得出一個最優解其中即為最優價格解，表示用戶a愿意以的價格支付服務的費用，最后雙方交易完成。步驟(5)中所述的Agent控制層和商家Agent利用MAS價格協商機制中的價格協商協議得出Agent控制層和商家Agent的交易價格，具體是顧客Agent接受來自Agent控制層的資源，并且按照協商好的收費標準進行交易。由于商家Agent資源的分配按照Agent控制層支付的最終價格本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于MAS價格協商的SDN資源交易方法，其特征在于包括如下步驟：步驟(1).根據SDN架構，分別在轉發層、控制層和應用層構建了商家Agent、Agent控制層和顧客Agent，并且在控制層和應用層中均構建了搜索Agent、比對Agent、協商Agent以及交易Agent來完成資源的交易任務；步驟(2).在顧客Agent中，首先將用戶的需求匯總，隨后按用戶需求去搜索滿足其條件的資源塊，此處的資源塊是由Agent控制層的搜索Agent完成；步驟(3).比對Agent則將步驟(2)搜索出的所有資源塊同用戶的需求一一對比，組合得到最優資源塊集合，集合中的最優資源塊是相互獨立的；比對Agent則會在這個最優資源塊集合中選擇出可以完成任務的資源塊，組合得到滿足用戶需求的多條資源鏈；最后由用戶自主在上述MAS系統組合的多條資源鏈中選擇出性價比最高的一條；如果顧客Agent中的用戶成功選擇了一條資源鏈，那么顧客Agent與Agent控制層將進入步驟(4)中的協商過程；如果顧客Agent中的用戶沒有成功選擇，那么MAS系統中比對Agent則重新執行步驟(3)，即在步驟(3)重新組合得到的最優資源塊集合中，繼續組合滿足用戶需求的新的多條資源鏈，然后由用戶自主選擇，直至跳出步驟(3)為止；步驟(4).協商Agent分解成為多個子協商Agent，并將這些子協商Agent集成到相應的Agent系統層中，組成符合相應層屬性的協商Agent；然后根據步驟(3)用戶成功選擇的資源鏈，在相應層的協商Agent進行協商，最終得出顧客Agent和Agent控制層交易的價格；所述的價格協商的理想標準是用戶想以最低價格購買，而Agent控制層則想以最高價格售出，顧客Agent和Agent控制層利用MAS中的價格協商機制對顧客Agent與Agent控制層之間的交易進行協商；步驟(5).Agent控制層和商家Agent利用MAS價格協商機制得出Agent控制層和商家Agent的交易價格；最后顧客Agent接受來自Agent控制層的資源，并且按照步驟(4)協商好的價格進行交易，最終用戶得到資源，交易成功。...

【技術特征摘要】
1.一種基于MAS價格協商的SDN資源交易方法，其特征在于包括如下步驟：步驟(1).根據SDN架構，分別在轉發層、控制層和應用層構建了商家Agent、Agent控制層和顧客Agent，并且在控制層和應用層中均構建了搜索Agent、比對Agent、協商Agent以及交易Agent來完成資源的交易任務；步驟(2).在顧客Agent中，首先將用戶的需求匯總，隨后按用戶需求去搜索滿足其條件的資源塊，此處的資源塊是由Agent控制層的搜索Agent完成；步驟(3).比對Agent則將步驟(2)搜索出的所有資源塊同用戶的需求一一對比，組合得到最優資源塊集合，集合中的最優資源塊是相互獨立的；比對Agent則會在這個最優資源塊集合中選擇出可以完成任務的資源塊，組合得到滿足用戶需求的多條資源鏈；最后由用戶自主在上述MAS系統組合的多條資源鏈中選擇出性價比最高的一條；如果顧客Agent中的用戶成功選擇了一條資源鏈，那么顧客Agent與Agent控制層將進入步驟(4)中的協商過程；如果顧客Agent中的用戶沒有成功選擇，那么MAS系統中比對Agent則重新執行步驟(3)，即在步驟(3)重新組合得到的最優資源塊集合中，繼續組合滿足用戶需求的新的多條資源鏈，然后由用戶自主選擇，直至跳出步驟(3)為止；步驟(4).協商Agent分解成為多個子協商Agent，并將這些子協商Agent集成到相應的Agent系統層中，組成符合控制層、應用層屬性的協商Agent；然后根據步驟(3)用戶成功選擇的資源鏈，在控制層和應用層的協商Agent進行協商，最終得出顧客Agent和Agent控制層交易的價格；所述的價格協商的理想標準是用戶想以最低價格購買，而Agent控制層則想以最高價格售出，顧客Agent和Agent控制層利用MAS中的價格協商機制對顧客Agent與Agent控制層之間的交易進行協商；步驟(5).Agent控制層和商家Agent利用MAS價格協商機制得出Agent控制層和商家Agent的交易價格；最后顧客Agent接受來自Agent控制層的資源，并且按照步驟(4)協商好的價格進行交易，最終用戶得到資源，交易成功。2.如權利要求1所述的一種基于MAS價格協商的SDN資源交易方法，特征在于步驟(3)...

【專利技術屬性】
技術研發人員：諸葛斌，王偉明，布曉波，鄧麗，
申請(專利權)人：浙江工商大學，
類型：發明
國別省市：浙江;33