IaaS公有云服务将计算资源打包成虚拟机实例的形式供租户租赁，并按照“按用量收费”的方式进行计费。租户不但免去了购置基础设施的资金投入，还可以灵活便捷地根据任务负载对资源的使用规模进行调整。运营商方面则可以通过资源复用提升计算资源的使用效率，并通过规模经济效应降低服务成本，以此获取利益。　　在现有的公有云资源交易机制下，不论是运营商还是租户均在进一步节省开支、增加收益方面上遇到了难题。从运营商的角度看，租户需求的峰谷波动导致了需求低谷时段系统利用率低下的问题。此外，虚拟机实例中未被租户任务利用的计算资源形成了难以回收的资源碎片，使得资源效率问题更加严重。对于租户而言，其在现有的资源交易机制下难以找到恰好符合其资源需求的虚拟机实例，从而导致了资源租用费用的浪费。此外，空闲资源的交易机制需要租户对资源使用做出复杂的决策，并且无法保证任务的执行性能，极大地增加了租户在使用廉价资源节省任务执行费用时的决策难度。以上问题导致目前公有云服务的使用和运营成本仍然相对较高，从而严重的影响了公有云服务的应用范围，成为了其发展的一大障碍。　　对于上述问题，合理的交易机制设计能够通过价格优惠激励租户根据其任务特性帮助运营商提高资源效率，并在同时有效节省租户的任务执行开销。基于这一观点，通过在资源交易机制设计中综合考虑租户与运营商的需求，并将经济学中资源的优化分配方法与公有云资源管理的关键技术相结合，设计了灵活实例、弹性实例以及团购实例三种公有云服务。　　为了减轻租户资源需求峰值对运营商造成的压力，灵活实例在交易机制中基于延迟容忍任务的调度灵活性，通过价格优惠激励租户将任务从峰值时段调度到非峰值时段延迟执行。为了在确保任务的完成期限，灵活实例引入任务执行速率的概念作为度量任务调度灵活性的指标，并据此进行任务的调度和计价。为了最大化运营商的收入，灵活实例采用了一个两阶段的交易机制。第一阶为租户预留任务执行资源，并通过基于价格曲线的动态计价方案，根据供需关系动态调整资源价格。第二阶段采用纳什议价框架对非峰值时段的任务调度进行计费，并可同时达到资源高效利用、比例公平性以及运营商收入的最大化。　　弹性实例则基于租户任务对资源的需求弹性，通过交易机制激励租户在需求低谷时段增加资源使用量，从而提高资源使用效率。为了降低租户的资源租用决策难度并避免单个租户的局部优化策略对全局资源效率的影响，弹性实例采用了基于拍卖的交易机制，仅要求租户提交额外资源分配对其任务执行的价值曲线，而由运营商进行全局的资源分配。为了最大化空闲资源为租户和运营商带来的全局利益（Social Welfare，即运营商和各租户所获得利益的总和），弹性实例采用了交替方向乘子算法框架（Alternating Direction Method of Multiplier，A D M M)对资源分配问题进行高效求解。在计价机制上，灵活实例采用了维克里-克拉克-格罗夫斯(Vickrey-Clarke-Groves，V C G)策略来激励租户向运营商提交其真实的资源需求。　　以减少碎片化资源为目标，团购实例借鉴了团购的思想并设计了基于任务高效放置的资源交易机制。团购实例试图将资源需求互补的租户任务组织成团，集体购买运营商所预先设置的团购套餐内的资源。为了分别提高新创建套餐和现有套餐中的资源利用率，团购实例设计了静态-动态结合的任务放置策略。静态策略将批量的任务放置到新创建的团购套餐之中，并根据分支-定价算法框架设计了最优算法和近似算法。为了充分利用现有套餐中的资源，动态策略把将单个任务分配到现有套餐空闲资源中，针对该问题设计学习-放置算法并对算法的在线近似度进行分析。　　综上所述，针对公有云服务现有计价机制的缺陷，通过将经济学中资源的优化分配方法与公有云资源管理的关键技术相结合，分别设计了三种新型的资源交易机制，从而在帮着租户节省任务执行开销的同时，利用其任务特性帮助运营商有效提高资源效率。