【摘要】：隨著云計算的作用愈加重要,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。但是,相比于傳統(tǒng)的計算范型,由于云計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誤、網(wǎng)絡(luò)中斷、虛擬機負載過載等情況,均會影響整個系統(tǒng)的可信性。盡管學(xué)術(shù)界已提出了在不同場景下增強云服務(wù)系統(tǒng)可信性的機制或方法,但該研究領(lǐng)域仍需要堅實的理論、恰當(dāng)?shù)哪Ｐ�、有效的范例、深入的實驗和具體的實現(xiàn)來構(gòu)建高可信的云系統(tǒng)。針對上述問題,本論文的主要目標是結(jié)合具體的云服務(wù)應(yīng)用場景,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)了可信計算和云計算可信性的相關(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的映射機制。在此基礎(chǔ)上,具體開展了以下4個方面的工作,分別是:(1)針對用戶期望檢索到可信云服務(wù)的需求,提出了一個擴展的UDDI—CloudUDDI。它除了具備一般的UDDI功能外,還擴展了對云環(huán)境中資源的描述和度量�；诙嗄繕藳Q策方法,它能輔助云服務(wù)消費者更準確地找到高質(zhì)量的云服務(wù)。實驗結(jié)果表明CloudUDDI能有效地支持云服務(wù)的注冊和查找,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)用程序平臺通常具有一定類型的故障檢測,報告和恢復(fù)機制。結(jié)合自治愈機制與AOP技術(shù),提出了一種增強云服務(wù)可信性的框架,該框架從云服務(wù)的邏輯層面,實現(xiàn)動態(tài)配置云服務(wù)的可信策略的機制。通過失效注入的方式進行仿真實驗,結(jié)果表明該框架能有效地降低云服務(wù)失效的概率,增強云服務(wù)的可信性。(3)對虛擬機資源合理的配置和調(diào)度可以有效地應(yīng)對大量任務(wù)請求,其實質(zhì)也是一種“柔性”的容錯機制。并且,在保障用戶云服務(wù)QoS的同時,能實現(xiàn)底層資源的優(yōu)化配置,對消費者和云服務(wù)提供商而言,是一種良好的折中。在對虛擬機實例的負載狀況建模和評估虛擬機群的資源利用率之后,提出了一種任務(wù)調(diào)度算法和彈性擴展算法,通過算法實現(xiàn)了任務(wù)分派和虛擬機群相應(yīng)的彈性擴展。該方法能在保障云用戶QoS的同時,實現(xiàn)底層資源的負載均衡�；贑loudSim平臺的仿真實驗,將所提出的算法與Round Robin算法、Green Load算法在完成時間和負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,與具有更好的負載均衡度和完成時間。(4)提出并實現(xiàn)了一個用于SaaS云服務(wù)的容錯的框架。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)的容錯策略。通過使用隱馬爾可夫模型中的木桶-小球模型,設(shè)計并實現(xiàn)了一個“混合的”故障發(fā)生機制,它可以模擬真實情況下各種導(dǎo)致SaaS服務(wù)失效的用例。通過“混合的”故障發(fā)生機制,設(shè)計了5組實驗(分別是無容錯機制、使用重試機制、使用重啟機制、使用N版本機制和同時使用N版本機制和重試機制)以對比驗證所提出的框架的有效性。結(jié)果表明,該容錯框架能提供有效的容錯能力,增強了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)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP393.09

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本文編號：2419288