開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的激勵(lì)機(jī)制研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境已經(jīng)從早期相對(duì)靜態(tài)的、面向特定組織和用戶群體的封閉網(wǎng)絡(luò)，轉(zhuǎn)變?yōu)榭晒苍L問(wèn)的、面向大量動(dòng)態(tài)用戶的開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)。在國(guó)內(nèi)外，作為開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)的典型代表，網(wǎng)格和對(duì)等網(wǎng)絡(luò)成為分布式系統(tǒng)方向最活躍的研究領(lǐng)域之一。 開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)具有開(kāi)放、動(dòng)態(tài)、異質(zhì)、實(shí)體對(duì)等自治、資源共享自愿等特性，網(wǎng)絡(luò)的理性用戶更多地表現(xiàn)出自興趣和自主性，其根本目的就是最大化自身利益，而并不考慮網(wǎng)絡(luò)的整體效用。每個(gè)節(jié)點(diǎn)都希望盡可能多地使用其他

2、節(jié)點(diǎn)的資源，而盡可能少地貢獻(xiàn)自己的資源，或者即使貢獻(xiàn)自己的資源，也不保證資源的可靠性，網(wǎng)絡(luò)中存在大量的不合作現(xiàn)象和欺詐行為。隨著網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)規(guī)模越來(lái)越大，資源的公平共享問(wèn)題正在變得棘手，開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)中的激勵(lì)機(jī)制已經(jīng)成為分布式系統(tǒng)研究領(lǐng)域的一個(gè)重要課題。 本論文圍繞開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)自主行為造成的不可靠的服務(wù)可用性和搭便車問(wèn)題進(jìn)行了研究，以期有效合理的激勵(lì)理性自私的節(jié)點(diǎn)誠(chéng)實(shí)共享自有資源，有效利用好網(wǎng)絡(luò)已擁有的資源，提高網(wǎng)絡(luò)綜合能力。

3、本文首先分析了開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，對(duì)開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)的典型代表Grid和P2P進(jìn)行了概述和比較，并深入討論了其中存在的問(wèn)題，引出本文的研究?jī)?nèi)容。隨后在第二章，介紹了開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)中存在的公平共享問(wèn)題，由公平性維護(hù)擴(kuò)展到信譽(yù)度維護(hù)，并總結(jié)了目前存在的信譽(yù)度評(píng)價(jià)方法及信任模型；本章還分析了把市場(chǎng)機(jī)制應(yīng)用到開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)資源管理中的優(yōu)勢(shì)以及市場(chǎng)激勵(lì)中需要考慮的關(guān)鍵問(wèn)題。 其次，針對(duì)信息不對(duì)稱問(wèn)題，將信譽(yù)機(jī)制引入網(wǎng)格市場(chǎng)的資源交易中，提出了基于信譽(yù)感知的資源交

4、易機(jī)制。給資源提供者賦予一定的信譽(yù)值，以反映資源的可靠性，資源使用者可以根據(jù)信譽(yù)值判斷是否交易?；谛抛u(yù)感知的集合競(jìng)價(jià)機(jī)制和基于信譽(yù)感知的連續(xù)雙向拍賣機(jī)制均能使資源使用者由于不可靠的服務(wù)可用性造成的損失明顯減少，有效解決了信息不對(duì)稱問(wèn)題，兩種機(jī)制各有優(yōu)勢(shì)。 然后，為了調(diào)整自私節(jié)點(diǎn)的行為，提出了基于信譽(yù)的市場(chǎng)激勵(lì)模型。假設(shè)不同的服務(wù)水平可以兌換成不同的價(jià)格，服務(wù)使用者可以根據(jù)信譽(yù)系統(tǒng)的推薦購(gòu)買服務(wù)，最小化自己的購(gòu)買風(fēng)險(xiǎn)；服務(wù)提供者

5、模型化為具有學(xué)習(xí)能力的Agent，通過(guò)學(xué)習(xí)逐漸適應(yīng)本地市場(chǎng)，獲得優(yōu)化的服務(wù)質(zhì)量調(diào)整決策，最終系統(tǒng)將達(dá)到一個(gè)平衡。該模型能夠同時(shí)保證服務(wù)雙方的利益，因而能夠激勵(lì)節(jié)點(diǎn)積極地貢獻(xiàn)和使用資源。 再次，提出了P2P文件共享系統(tǒng)中基于懲罰的信譽(yù)模型。針對(duì)現(xiàn)有信譽(yù)模型存在的不足，從經(jīng)濟(jì)理論受到啟發(fā)，將懲罰的概念引入到信譽(yù)機(jī)制的研究中，對(duì)節(jié)點(diǎn)的不協(xié)作行為進(jìn)行懲罰，建立一種基于懲罰的信譽(yù)模型。該模型能夠有效抑制節(jié)點(diǎn)不協(xié)作行為的發(fā)生，達(dá)到激勵(lì)節(jié)點(diǎn)協(xié)

6、作的目的。 最后，論文第六章提出了P2P流媒體系統(tǒng)中積分檢測(cè)相結(jié)合的激勵(lì)機(jī)制。節(jié)點(diǎn)通過(guò)自身或子節(jié)點(diǎn)共享數(shù)據(jù)流獲得貢獻(xiàn)積分，貢獻(xiàn)積分越高，節(jié)點(diǎn)獲得數(shù)據(jù)流的優(yōu)先權(quán)就越高；為了貢獻(xiàn)積分最大化，節(jié)點(diǎn)有選擇地對(duì)它的子節(jié)點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)來(lái)促進(jìn)子節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的共享。使用該機(jī)制能解決長(zhǎng)期歷史積分問(wèn)題，提高合作者比例，并維護(hù)了較高的系統(tǒng)性能。 本文從網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)性、節(jié)點(diǎn)異構(gòu)性和資源的不可信性等開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用呈現(xiàn)出的問(wèn)題出發(fā)，緊緊圍繞節(jié)點(diǎn)不可靠的服務(wù)可用性