[发明专利]成本和可靠性感知的异构多服务器系统利润最优化方法

说明书

本发明公开了一种成本和可靠性感知的异构多服务器系统利润最优化方法，包括：建立异构多服务器系统模型，获取预期的服务收入和多服务器的系统利用率；建立软错误可靠性模型，将应用程序域投资选择和利润最大化问题表述为一个带约束非线性优化问题；利用基于惩罚函数的迭代方法，获取任何单一应用程序域的最优多服务器系统配置、最小成本及最大利润，并将异构多服务器系统的利润及配置优化问题转换为一个0‑1背包问题；利用基于动态规划的算法和基于贪婪的算法，求解最佳的应用程序域投资策略以及相应的最大利润。该方法可在配置异构多服务器系统配置的同时考虑预算约束和服务请求的软错误可靠性，并提升了云服务质量及提供商的利润。

技术领域

本发明属于利润最大化技术领域，特别是一种成本和可靠性感知的异构多服务器系统利润最优化方法。

背景技术

云计算是一种很有前途的IT商业模式，在过去十年中引起了学术界和业界的广泛关注。他们将云计算用于各种应用程序域，如电子邮件、虚拟桌面、大数据分析和面向客户的Web应用程序。云计算的弹性可以根据客户的需求呈现计算资源的数量，并可以根据服务需求的变化快速扩展或减少计算资源。如果云服务提供商追求最大利润，他们必须制定最佳的应用程序域投资选择策略，因为预算通常有限，无法支持所有应用程序域。

在增加服务收入以提高服务提供商的利润方面。Chaisiri等人(Z.Yang,Y.Cui,X.Wang,Y.Liu,M.Li,and Z.Zhang,Towards maximal service profit in geo-distributed clouds,in Proceedings of the International Conference onDistributed Computing Systems(ICDCS),pp.442-452,2019.)提出了一种具有两阶段资源的随机规划策略，以最大化服务提供商的利润，其中考虑了服务需求的不确定性。Cao等人(J.Cao,K.Huang,K.Li,and A.Y.Zomaya,Optimal multiserver configuration forprofit maximization in cloud computing,IEEE Transactions on Parallel andDistributed Systems,vol.24,no.6,pp.1087-1096,2013.)提出了一种动态定价策略，通过提高服务收入以及具有两种速度模型的最优多服务器配置来最大化服务提供商的利润。Mei等人(M.Jing,K.Li,A.Ouyang,and K.Li,A profit maximization scheme withguaranteed quality of service in cloud computing,IEEE Transactions onComputing,vol.64,no.11,pp.3064-3078,2015.)设计了一种收入保证策略，通过利用长期租赁和短期服务器租赁方案来确保在截止日期内完成服务处理，从而最大化服务提供商的利润。