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现有互联网的飞速发展使其在可扩展性、安全性、移动性和可管可控性等方面面临着巨大的挑战,这些挑战已经成为制约互联网向前发展的瓶颈。本论文依托国家973项目"SOFIA:未来互联网体系结构设计及机制研究”,从资源管理角度入手进行“未来互联网络资源负载均衡研究”,旨在为新一代互联网体系结构的设计提供参考,同时也为新一代互联网络资源管理的研究打下基础。未来互联网以多资源协同的工作方式向互联网用户提供服务,必然在资源管理方面面临新的挑战,我们需要以一个新的思路和角度来转变对这一问题的认识。开展对未来互联网负载均衡的研究能够保证资源合理的工作同时提高互联网的工作效率与资源利用率。在研究过程中,由于“未来互联网”是一个新兴事物,学术界对其还没有统一且清楚的认识,因此为了研究未来互联网络资源的负载均衡问题,首先要了解何为未来互联网;在此基础之上进一步研究未来互联网络资源创新管理模型和框架;并基于这一框架研究自组织自适应的互联网级负载均衡策略和数据中心级的负载均衡分配策略及其算法。围绕上述思路,本论文的主要研究内容如下:(1)从服务提供与网络管理的角度分析了“未来互联网”的主要研究内容并刻画“未来互联网”的主要特征。由于目前关于“未来互联网”的研究多数是从网络建设,网络技术等技术角度来进行,所以需要从服务与管理的角度来理解未来互联网。本部分在分析主要国家关于“未来互联网”的研究项目基础之上,提炼出了未来互联网的主要研究内容,并从服务提供的角度刻画了未来互联网的主要特征,并围绕其中的“感知”特征展开后续的研究。(2)提出了基于“感知”和“态势感知”的未来互联网络资源管理理念、面向服务的网络资源管理模型及其框架设计和基于感知的未来互联网络资源负载均衡研究模型,将网络资源管理理念由被动向主动转变。通过研究态势感知在其它领域的成熟应用并结合未来互联网络资源管理的发展需求提出了未来互联网络资源态势感知模型的组件需求以及功能需求;并在此基础之上提出了面向服务的网络资源管理态势感知模型及其框架,为建设未来网络资源管理平台打下基础;最后提出了一个面向负载均衡的未来互联网体系结构,并基于该体系结构展开后续的研究。(3)基于网络资源视角设计了基于博弈论的负载均衡分配策略及其算法。本部分在分析了关于“负载均衡”算法的研究综述基础上,结合第(1)(2)点中的研究内容,将未来互联网的资源管理问题抽象成一个层次化的资源分配模型。在模型中同时考虑到了资源请求者的自私心理以及资源对于资源请求的同构心理,在用户之间建立非合作博弈模型而在资源之间建立合作博弈模型。该模型结合了合作与非合作博弈的优点尽量弥补他们之间的不足,能够在保证用户公平性指标的基础上提高资源之间的公平性指标,并且从系统工作效率来看也优于其它的非合作博弈算法,同时该算法减少了系统关于负载信息维护的开销,并能够达到节能减排的作用。(4)基于经济学原理从消费者的视角提出了一个能够满足白组织自适应要求的负载均衡分配策略。在该部分中将用户与资源放在竞争的市场环境中,利用市场调节机制来使系统达到负载均衡的状态。首先根据微观经济学理论模拟了资源价格在市场中的形成机制,模拟了消费者在竞争市场中的行为以及代理商的销售行为。通过模拟消费者关于计算资源的竞争市场来分析在市场稳定的状态下资源分配的情况。结果显示该算法能够合理地模拟消费者的市场行为以及资源在市场甲的价格形成机制,该策略不仅能够使资源处于负载均衡分配的状态同时能够增加代理商(网络资源服务提供商)的市场收入。