基于mas價格協(xié)商的sdn資源交易方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于通信領(lǐng)域，具體涉及一種基于MAS價格協(xié)商的SDN資源交易方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及，用戶的增加，服務(wù)的多樣性，傳統(tǒng)碼址資源（IP地址）已經(jīng)不 能滿足當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的需求，同時也暴露出越來越多的問題。近年來由于網(wǎng)絡(luò)用戶的增加，全球 范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)資源浪費日趨嚴(yán)重。傳統(tǒng)的資源調(diào)度策略已經(jīng)不能滿足當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)資源分 配。其次，網(wǎng)絡(luò)資源的分配不合理問題，由于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)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(qū)分服務(wù)，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(xiàn)用戶對資源的真實需求，實現(xiàn)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(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)分層數(shù)據(jù)中心其缺陷主要有：服務(wù)器到服務(wù)器連接受限， 規(guī)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(wù)間的流量隔 離和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議待改進(jìn)等。這些問題的出現(xiàn)使得新型的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)需要滿足：大規(guī)模，高 擴展性，高強壯性，低配置開銷，靈活的拓?fù)浜玩溌啡萘靠刂坪偷统杀镜取?br>[0003] 近年來，SDN(SoftwareDefinedNetwork，軟件定義網(wǎng)絡(luò)，以下用SDN簡稱）的熱 度持續(xù)升溫，有效實現(xiàn)了集中控制底層資源的方式。因此本專利以SDN為基礎(chǔ)，引入一種經(jīng) 濟模型，形成了一種基于MAS(Multi-AgentSystem，以下用MAS簡稱）價格協(xié)商的SDN資 源交易方法。將SDN的資源調(diào)度轉(zhuǎn)化為一種經(jīng)濟學(xué)中的商品交易。該交易方法與傳統(tǒng)網(wǎng)格 中的資源管理方法中的經(jīng)濟模型類似，不同的是本專利的基于MAS價格協(xié)商的SDN資源交 易方法采用了一種價格協(xié)商協(xié)議對資源選擇進(jìn)行了進(jìn)一步的處理，有效地區(qū)別了傳統(tǒng)的網(wǎng) 格、集群計算。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于MAS價格協(xié)商的SDN資源交 易方法。
[0005] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案包括如下步驟：
[0006] 步驟（1).根據(jù)SDN架構(gòu)，在轉(zhuǎn)發(fā)層、控制層和應(yīng)用層分別構(gòu)建了商家Agent、 Agent控制層和顧客Agent，并且在控制層和應(yīng)用層中均構(gòu)建了搜索Agent、比對Agent、協(xié) 商Agent以及交易Agent來完成資源的交易任務(wù)；
[0007] 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。
[0008] 步驟（3).比對Agent則將步驟⑵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(yōu)資源塊集合，集合中的最優(yōu)資源塊是相互獨立的；比對Agent則會在這個最 優(yōu)資源塊集合中選擇出可以完成任務(wù)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(tǒng)組合的多條資源鏈中選擇性價比最高的一條；
[0009] 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(jìn)入步驟（4)中的協(xié)商過程；如果顧客Agent中的用戶沒有成功選擇，那么MAS系統(tǒng)中 比對Agent那則重新執(zhí)行步驟（3)，即在步驟（3)重新組合得到最優(yōu)資源塊集合，繼續(xù)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；
[0010] 步驟（4).協(xié)商Agent分解成為多個子協(xié)商Agent，并將這些子協(xié)商Agent集成到 相應(yīng)的Agent系統(tǒng)層中，組成符合相應(yīng)層屬性的協(xié)商Agent;然后根據(jù)步驟（3)用戶成功選 擇的資源鏈，在相應(yīng)層的協(xié)商Agent進(jìn)行協(xié)商，最終得出顧客Agent和Agent控制層交易的 價格；
[0011] 所述的價格協(xié)商的理想標(biāo)準(zhǔn)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(xié)商機制對顧客Agent與Agent 控制層之間的交易進(jìn)行協(xié)商；
[0012] 步驟（5).Agent控制層和商家Agent同上述步驟（4)價格協(xié)商過程相似，利用 MAS價格協(xié)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(xié)商好的價格進(jìn)行交易，最終用戶得到資源，交易 完成。
[0013] 步驟（1)中所述的商家Agent、Agent控制層和顧客Agent三層結(jié)構(gòu)，分別與SDN 架構(gòu)的轉(zhuǎn)發(fā)層、控制層和應(yīng)用層三層結(jié)構(gòu)一一對應(yīng)。
[0014] 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(xié)調(diào)，相互 服務(wù)，共同完成一個任務(wù)。它的目標(biāo)是將大而復(fù)雜的系統(tǒng)建設(shè)成小的、彼此互相通信和協(xié)調(diào) 的，易于管理的系統(tǒng)。根據(jù)不同的應(yīng)用，將MAS劃分為顧客Agent系統(tǒng)、Agent控制層系統(tǒng) 和商家Agent系統(tǒng)。
[0015] 步驟⑵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。
[0016] 例如，用戶請求網(wǎng)絡(luò)電話服務(wù)，首先會租用TCP/IP協(xié)議，利用專門軟件將話音轉(zhuǎn) 化為數(shù)字信號，打包形成多個小數(shù)據(jù)包，然后會在網(wǎng)絡(luò)上搜索空閑的帶寬；因為在復(fù)雜的網(wǎng) 絡(luò)拓?fù)渲校酚善髋c路由器之間會有多個空閑的帶寬，搜索Agent的任務(wù)就是將這一系列 空閑帶寬找出，最后經(jīng)過一系列過程完成通話。
[0017] 步驟（3)中所述的比對用戶需求和步驟⑵搜索到的所有資源塊，組合出最優(yōu)資 源塊集合，此處的最優(yōu)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(xiàn) 的；同時在最優(yōu)資源塊集合中選擇出可以完成任務(wù)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：
[0018] 顧客Agenta將從Agent控制層b處購買資源數(shù)量為'，Agent控制層b則 從商家Agentc處購買的資源數(shù)量為，顧客Agenta完成它的第n個作業(yè)所花費的時 間為C=/(<，乂，，假設(shè)Agenta對其所有作業(yè)的完成時間是有上限的，其限制為 t，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，Ma=XMwf，N個商家Agent 提供底層網(wǎng)絡(luò)