【摘要】：隨著云計(jì)算的作用愈加重要,用戶自然而然地期望云服務(wù)也能具有與傳統(tǒng)服務(wù)實(shí)現(xiàn)模型相同的服務(wù)可信性,云服務(wù)、云設(shè)施提供商等也憧憬可信的云服務(wù)模式帶來更多的利益和更佳的聲譽(yù)。但是,相比于傳統(tǒng)的計(jì)算范型,由于云計(jì)算帶來的諸多新的關(guān)鍵技術(shù)及使用方式,可能出現(xiàn)的云服務(wù)失效狀況也更加多樣復(fù)雜和難以把握,例如虛擬化軟件配置錯(cuò)誤、網(wǎng)絡(luò)中斷、虛擬機(jī)負(fù)載過載等情況,均會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的可信性。盡管學(xué)術(shù)界已提出了在不同場(chǎng)景下增強(qiáng)云服務(wù)系統(tǒng)可信性的機(jī)制或方法,但該研究領(lǐng)域仍需要堅(jiān)實(shí)的理論、恰當(dāng)?shù)哪Ｐ�、有效的范例、深入的�?shí)驗(yàn)和具體的實(shí)現(xiàn)來構(gòu)建高可信的云系統(tǒng)。針對(duì)上述問題,本論文的主要目標(biāo)是結(jié)合具體的云服務(wù)應(yīng)用場(chǎng)景,研究基于QoS感知來提高云服務(wù)系統(tǒng)可信性的方式。首先,總結(jié)了可信計(jì)算和云計(jì)算可信性的相關(guān)概念;然后,用形式化的方法刻畫了云應(yīng)用模型、特定的云服務(wù)的QoS模型和RoS模型,并建立了QoS與RoS的映射機(jī)制。在此基礎(chǔ)上,具體開展了以下4個(gè)方面的工作,分別是:(1)針對(duì)用戶期望檢索到可信云服務(wù)的需求,提出了一個(gè)擴(kuò)展的UDDI—CloudUDDI。它除了具備一般的UDDI功能外,還擴(kuò)展了對(duì)云環(huán)境中資源的描述和度量�；诙嗄繕�(biāo)決策方法,它能輔助云服務(wù)消費(fèi)者更準(zhǔn)確地找到高質(zhì)量的云服務(wù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明CloudUDDI能有效地支持云服務(wù)的注冊(cè)和查找,便于根據(jù)用戶的QoS需求,查找到最為符合的云服務(wù)。(2)健壯的應(yīng)用程序平臺(tái)通常具有一定類型的故障檢測(cè),報(bào)告和恢復(fù)機(jī)制。結(jié)合自治愈機(jī)制與AOP技術(shù),提出了一種增強(qiáng)云服務(wù)可信性的框架,該框架從云服務(wù)的邏輯層面,實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)配置云服務(wù)的可信策略的機(jī)制。通過失效注入的方式進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明該框架能有效地降低云服務(wù)失效的概率,增強(qiáng)云服務(wù)的可信性。(3)對(duì)虛擬機(jī)資源合理的配置和調(diào)度可以有效地應(yīng)對(duì)大量任務(wù)請(qǐng)求,其實(shí)質(zhì)也是一種“柔性”的容錯(cuò)機(jī)制。并且,在保障用戶云服務(wù)QoS的同時(shí),能實(shí)現(xiàn)底層資源的優(yōu)化配置,對(duì)消費(fèi)者和云服務(wù)提供商而言,是一種良好的折中。在對(duì)虛擬機(jī)實(shí)例的負(fù)載狀況建模和評(píng)估虛擬機(jī)群的資源利用率之后,提出了一種任務(wù)調(diào)度算法和彈性擴(kuò)展算法,通過算法實(shí)現(xiàn)了任務(wù)分派和虛擬機(jī)群相應(yīng)的彈性擴(kuò)展。該方法能在保障云用戶QoS的同時(shí),實(shí)現(xiàn)底層資源的負(fù)載均衡�；贑loudSim平臺(tái)的仿真實(shí)驗(yàn),將所提出的算法與Round Robin算法、Green Load算法在完成時(shí)間和負(fù)載平衡度方面做了比較,結(jié)果表明:所提出的方法在滿足用戶QoS的前提下,與具有更好的負(fù)載均衡度和完成時(shí)間。(4)提出并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)用于SaaS云服務(wù)的容錯(cuò)的框架。通過感知云服務(wù)的QoS狀態(tài),該框架能為云服務(wù)選擇最優(yōu)的容錯(cuò)策略。通過使用隱馬爾可夫模型中的木桶-小球模型,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)“混合的”故障發(fā)生機(jī)制,它可以模擬真實(shí)情況下各種導(dǎo)致SaaS服務(wù)失效的用例。通過“混合的”故障發(fā)生機(jī)制,設(shè)計(jì)了5組實(shí)驗(yàn)(分別是無容錯(cuò)機(jī)制、使用重試機(jī)制、使用重啟機(jī)制、使用N版本機(jī)制和同時(shí)使用N版本機(jī)制和重試機(jī)制)以對(duì)比驗(yàn)證所提出的框架的有效性。結(jié)果表明,該容錯(cuò)框架能提供有效的容錯(cuò)能力,增強(qiáng)了SaaS服務(wù)的可用性和可靠性。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP393.09

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本文編號(hào)：2419288