Подход к процессу взаимного информационного согласования элементов систем доставки данных на основе аукционной модели

В статье рассматривается представление о повышении эффективности процесса обслуживания запросов в одноранговых распределенных вычислительных системах на основе логического объединения их подмножества в пиринговые системы, а также предложен алгоритм взаимного информационного согласования элементов объединенной системы для обслуживания потока высокоинтенсивных запросов к данным на основе аукционной модели. В качестве метода и модели, обеспечивающей поддержку децентрализованного взаимодействия элементов пиринговой системы, предложена аукционная модель. Обоснован выбор аукционной модели – обратной аукционной модели Викри. С использованием теории мультиагентных систем рассмотрен подход для процесса формирования логической группы элементов пиринговой системы, определены соответствующие программные модули-агенты, обеспечивающие функции инициализации и реализации процесса проведения аукциона. С использованием теоретико-множественного представления определяются такие параметры, формирующие условия участия узлов-участников аукциона в процессе взаимного информационного согласования, как стоимостная функция и функция полезности. Детально рассмотрен выбор и обоснование функций компонентов аукционной модели. Определен вид стоимостной функции и функции полезности, используемых узлами – участниками аукциона. На основании состава функциональных компонентов элементов пиринговой системы, входящих в логическую группу, а также определения состава и вида функций, реализуемых этими компонентами, разработана схема алгоритма реализации обратной аукционной модели Викри, обеспечивающая формирование и функционирование логической группы элементов пиринговой системы.

1. Gilbert S., Lynch N. Perspectives on the CAP Theorem. Computer. 2012;45(2):30–36. https://doi.org/10.1109/MC.2011.389

2. Amini L., Shaikh A., Schulzrinne H. Effective peering for multi-provider content delivery services. In: IEEE Infocom 2004, 07-11 March 2004, Hong Kong, China. IEEE; 2004. https://doi.org/10.1109/INFCOM.2004.1356973

3. Khan Pathan A.-M., Broberg J., Bubendorfer K., Kim K.H., Buyya R. An Architecture for Virtual Organization (VO)-Based Effective Peering of Content Delivery Networks. In: UPGRADE-CN’07: Proceedings of the Second Workshop on Use of P2P, GRID and Agents for the Development of Content networks, 26 June 2007, Monterey, California, USA. New York: Association for Computing Machinery; 2007. pp. 29–38. https://doi.org/10.1145/1272980.1272989

4. Rowstron A., Druschel P. Pastry: Scalable, Decentralized Object Location, and Routing for Large-Scale Peer-to-Peer Systems. Lecture Notes in Computer Science. 2001;2218:329–350. https://doi.org/10.1007/3-540-45518-3_18

5. Wang X., Ma R.T.B. On Private Peering Agreements between Content and Access Providers: A Contractual Equilibrium Analysis. Proceedings of the ACM on Measurement and Analysis of Computing Systems. 2020;4(3). https://doi.org/10.1145/3428326

6. Khan Pathan A.-M., Buyya R. Economy-based Content Replication for Peering Content Delivery Networks. In: Seventh IEEE International Symposium on Cluster Computing and the Grid (CCGrid '07), 14-17 May 2007, Rio De Janeiro, Brazil. IEEE; 2007. pp. 887–892. https://doi.org/10.1109/CCGRID.2007.48

7. Рожкова Т.С. Подходы к использованию аукционных методов для управления ресурсами в распределенной вычислительной системе. В сборнике: Научная сессия ТУСУР–2020: Материалы международной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Научная сессия ТУСУР–2020»: в 3 частях: Часть 2, 13-30 мая 2020 года, Томск, Россия. Томск: В-Спектр; 2020. С. 64–67.

8. Bubendorfer K., Thomson W. Resource Management Using Untrusted Auctioneers in a Grid Economy. In: 2006 Second IEEE International Conference on e-Science and Grid Computing (e-Science'06), 04-06 December 2006, Amsterdam, Netherlands. IEEE; 2006. https://doi.org/10.1109/E-SCIENCE.2006.261158

9. Vickrey W. Counterspeculation, Auctions, and Competitive Sealed Tenders. The Journal of Finance. 1961;16(1):8–37. https://doi.org/10.1111/j.1540-6261.1961.tb02789.x

10. Norman T.J., Preece A., Chalmers S., Jennings N.R., Luck M., Dang V.D., Nguyen T.D., Deora V., Shao J., Gray W.A., Fiddian N.J. CONOISE: Agent-Based Formation of Virtual Organisations. In: Research and Development in Intelligent Systems XX: Proceedings of AI2003, the Twenty-third SGAI International Conference on Innovative Techniques and Applications of Artificial Intelligence, 15-17 December 2003, Peterhouse College, Cambridge, UK. London: Springer; 2004. pp. 353–366. https://doi.org/10.1007/978-0-85729-412-8_26

11. Ogston E., Vassiliadis S. A peer-to-peer agent auction. In: AAMAS '02: Proceedings of The First International Joint Conference on Autonomous Agents and Multi-Agent Systems: Part 1, 15-19 July 2002, Bologna, Italy. New York: Association for Computing Machinery; 2002. pp. 151–159. https://doi.org/10.1145/544741.544776