劉旭健

摘 要：網(wǎng)格計(jì)算能夠?qū)⒔?jīng)濟(jì)模型中的典型角色及其之間的交互抽象到網(wǎng)格環(huán)境中，為經(jīng)濟(jì)模型的研究與探索提供便利，有利于更好突出經(jīng)濟(jì)模型的特點(diǎn)。在對網(wǎng)格計(jì)算加以概述的基礎(chǔ)上，分析了網(wǎng)格計(jì)算在經(jīng)濟(jì)模型探索中的優(yōu)勢，并探討了在計(jì)算機(jī)網(wǎng)格環(huán)境下的不同經(jīng)濟(jì)模型，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)領(lǐng)域在經(jīng)濟(jì)模型的探索方面提供有效的參考。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)格環(huán)境；計(jì)算機(jī)；經(jīng)濟(jì)模型

中圖分類號：F011 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-291X（2017）08-0168-02

一、關(guān)于計(jì)算機(jī)“網(wǎng)格”的概述

（一）內(nèi)涵

“網(wǎng)格”屬于信息學(xué)中的一個概念，是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上有效地將地理上分布的各種資源進(jìn)行共享或者集成，使之構(gòu)成一個整體，并達(dá)到一定的任務(wù)目的。網(wǎng)格的應(yīng)用能夠?yàn)橛脩籼峁┤娴男畔①Y源與應(yīng)用服務(wù)，并在最大程度上實(shí)現(xiàn)信息資源的共享與傳遞[1]。

（二）特征

1.開放性。網(wǎng)格是建立在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)之上的，因此具備互聯(lián)網(wǎng)“開放性”的基本特征。計(jì)算機(jī)網(wǎng)格無論是在技術(shù)、系統(tǒng)還是在應(yīng)用方面，都能夠?qū)崿F(xiàn)開放性的信息資源共享與傳遞。

2.集中性。這一特征是網(wǎng)格最突出的特征。網(wǎng)格的建立就是基于對地理位置上不同資源集中到一起，并進(jìn)行集中控制與統(tǒng)一規(guī)劃。

3.平臺性。要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格的基本功能就必須借助一定的基礎(chǔ)設(shè)施或者網(wǎng)絡(luò)平臺。用戶通過在互聯(lián)網(wǎng)中進(jìn)入到相應(yīng)的虛擬平臺中，就能夠有效在網(wǎng)格中獲取需要的信息，或者進(jìn)行信息的共享。

二、經(jīng)濟(jì)模型在網(wǎng)格環(huán)境中應(yīng)用的優(yōu)勢

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)格環(huán)境下，主要分為了資源使用者GRC（Grid Resource Consumer）與資源提供者GRP（Grid Resource Provider）這兩個主體。其中，資源使用者為了獲取自己在完成任務(wù)時所需要的資源而需要向資源支付一定的報(bào)酬，而資源提供者則是在網(wǎng)格環(huán)境中以轉(zhuǎn)讓資源而贏利。從經(jīng)濟(jì)學(xué)的觀點(diǎn)來看，這兩個主體之間的行為屬于商品交換的范疇。因此，要對網(wǎng)格資源進(jìn)行管理，可以借助經(jīng)濟(jì)模型的分析方法進(jìn)一步優(yōu)化網(wǎng)格的應(yīng)用。

（一）能夠保障網(wǎng)格資源提供者的利益

在網(wǎng)格環(huán)境中，有效地鼓勵資源提供者將其空閑資源上傳并貢獻(xiàn)，不僅有利于大規(guī)模網(wǎng)格系統(tǒng)的建設(shè)，同時也能夠使資源提供者自身獲取應(yīng)有的報(bào)酬，實(shí)現(xiàn)利益的最大化。

（二）能夠?yàn)榫W(wǎng)格資源的公平競爭提供保障

在網(wǎng)格環(huán)境中，每一個用戶都可以自由上傳與分享網(wǎng)格資源，而資源使用者，通常需要借助相應(yīng)的規(guī)則進(jìn)入到計(jì)算機(jī)網(wǎng)格環(huán)境中，并且與他人共同競爭自己所需要的資源。而通過構(gòu)建經(jīng)濟(jì)模型研究計(jì)算機(jī)網(wǎng)格中的經(jīng)濟(jì)行為與經(jīng)濟(jì)形式，可以為營造公平競爭的網(wǎng)格環(huán)境提供有效保障。

（三）有利于優(yōu)化網(wǎng)格資源的供需關(guān)系

通過經(jīng)濟(jì)模型的構(gòu)建，能夠?qū)F(xiàn)實(shí)市場中價值規(guī)律應(yīng)用到網(wǎng)格環(huán)境中。如果網(wǎng)格資源出現(xiàn)供不應(yīng)求的情況，那么就可以以提高價格的方式減少需求數(shù)量，同時也能夠讓促使資源提供者數(shù)量的增加。而當(dāng)網(wǎng)格資源出現(xiàn)供大于求的狀況時，就可以以降低價格的方式增加使用者數(shù)量，并減少資源的發(fā)布量，以達(dá)到優(yōu)化供需關(guān)系的目的。

（四）有利于形成經(jīng)濟(jì)激勵機(jī)制

在這一經(jīng)濟(jì)激勵機(jī)制下，通過報(bào)酬的高低判斷能夠讓資源提供者優(yōu)先解決緊迫的任務(wù)，并將優(yōu)先級別低的任務(wù)延后，這樣就能夠提供優(yōu)質(zhì)的QoS服務(wù)[2]。

（五）開放性的網(wǎng)格環(huán)境與市場經(jīng)濟(jì)的開放性是一致的

能夠讓資源使用者依據(jù)自身的需要表達(dá)其訴求，并通過設(shè)置報(bào)酬的高低快速獲取有效的資源服務(wù)。而資源提供者也能夠依據(jù)自身的需要作出有效的決策，提供使用者所需要的資源，這就形成了一種合理的分配機(jī)制。

三、經(jīng)濟(jì)模型在計(jì)算機(jī)網(wǎng)格環(huán)境中的應(yīng)用

經(jīng)濟(jì)學(xué)中包含了數(shù)量眾多的理論與原理，而在網(wǎng)格環(huán)境中要對網(wǎng)格資源進(jìn)行商品交換，則需要構(gòu)建如下幾種經(jīng)濟(jì)模型。

（一）商品市場模型

在這一經(jīng)濟(jì)模型中，由GRP制定網(wǎng)格資源的價格，同時依據(jù)GRC所交換的商品數(shù)量進(jìn)行收費(fèi)。一般說來，不同GRP的定價策略是不同的。資源的價格也可以依據(jù)GRP的需求或者供需關(guān)系進(jìn)行調(diào)整，這些網(wǎng)格資源主要包括CPU、內(nèi)存、I/O、輔存、網(wǎng)絡(luò)等。資源使用者要獲取自己所需要的資源則可以依照下列的程序?qū)嵤┎僮鳌?/p>

1.GRC通過CA與GIS交互，查找符合要求的GRP。

2.CA（Consumer Agent，消費(fèi)者代理）根據(jù)效用函數(shù)和目標(biāo)，在符合要求的GRP中找出最合適的GRP。

3.CA與GRP的PA（Provider Agent，提供者代理）進(jìn)行交互，提交作業(yè)并獲得作業(yè)結(jié)果。

4.PA根據(jù)CA作業(yè)的執(zhí)行情況計(jì)算報(bào)酬，并由CA支付費(fèi)用。

（二）標(biāo)價模型

標(biāo)價的方式與現(xiàn)實(shí)商品市場中的標(biāo)價模型是類似的。在網(wǎng)格環(huán)境中，資源提供者也能夠利用降價或者廣告宣傳等策略吸引更多的資源使用者。其實(shí)施程序如下。

1.GRP通過PA向GIS（Grid Information Server，網(wǎng)格信息服務(wù)器）注冊優(yōu)惠信息以及享受優(yōu)惠的條件。

2.GRC通過CA向GIS查找滿足需要的優(yōu)惠信息與提供優(yōu)惠策略的GRP。

3.CA與GRP的PA交互，提交作業(yè)并獲得作業(yè)結(jié)果。

4.PA根據(jù)CA作業(yè)的執(zhí)行情況計(jì)算報(bào)酬，并由CA支付費(fèi)用。

（三）議價模型

上述兩種經(jīng)濟(jì)模型中的網(wǎng)格資源價格都是由GRP所制定的，而GRC只能夠被動接受。而在議價模型中，CA為了獲取更多的優(yōu)惠與服務(wù)之間，能夠與PA之間進(jìn)行議價。無論是CA還是PA都有著一定目標(biāo)函數(shù)，只要雙方達(dá)成一致，就能夠進(jìn)行討價還價，其最終結(jié)果要么是達(dá)到一個雙方都能夠認(rèn)同的價格，要么就是議價失敗，其中一方退出。GRC一般會在眾多的網(wǎng)格資源中選擇價格較低的GRP作為提供服務(wù)的對象，因此GRC有了更多的選擇權(quán)利。但與此同時，在雙方議價的過程中可能會花費(fèi)更長的時間或資源。

（四）招標(biāo)模型

招標(biāo)模型是在網(wǎng)格環(huán)境中最常見的一種經(jīng)濟(jì)模型。GRC可以根據(jù)自身的需求尋找最佳的GRP，并將任務(wù)提交給經(jīng)理人。而提供資源服務(wù)的為承包人，其合同制定的程序如下。

1.CA公布需求，邀請GRP投標(biāo)。

2.有意向的GRP對GRC的需求加以評估，如果確定自己能夠完成則可以以投標(biāo)的方式做出回應(yīng)。

3.CA評估標(biāo)書，選擇最合適的GRP。

4.CA與所選中的GRP的PA私下交互，并提交作業(yè)。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)格環(huán)境有著廣闊的發(fā)展前景，在未來的應(yīng)用范圍也會更加廣泛。使網(wǎng)格資源交易要遵守一定的經(jīng)濟(jì)規(guī)則，則需要加強(qiáng)對計(jì)算機(jī)網(wǎng)格環(huán)境的管理。通過構(gòu)建經(jīng)濟(jì)模型對其中所涉及的經(jīng)濟(jì)行為進(jìn)行分析，為資源的提供者與使用者營造一個良好的交互環(huán)境，促進(jìn)網(wǎng)格的更好發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉學(xué)彥，王振雷，王昕.基于相似度網(wǎng)格模型的在線經(jīng)濟(jì)性能分級評估方法[J].化工學(xué)報(bào)，2016，（11）：4724-4731.

[2] 李昂.基于計(jì)算經(jīng)濟(jì)模型的網(wǎng)格資源調(diào)度技術(shù)研究[D].哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)，2011.

[責(zé)任編輯 興 華]