淺談云計算云存儲生態系統

摘 要：隨著世界科技的飛速發展，網絡資源配置、部署、發布和維護在一定程度上都有了較大的變化，無論是面對個人用戶還是企業用戶，都起到了巨大的作用。它沖破了時間和空間的限制，云計算作為一種新型的服務計算模式，對IT行業和相關類別的產業都造成了巨大的影響。隨著云計算生態系統概念的提出，相應的系統構架、運營要素和運行機制等都成為人們研究和討論的課題。本文就云計算機云存儲生態系統展開研究和探討。

關鍵詞：云計算；云存儲；生態系統

云計算（cloud computing）是依賴互聯網存在的，為互聯網用戶提供分布方式、高可用、可信度高、成本低、計算能力強、存貯空間的無限量、數據、信息、知識聯合協作，能夠隨時隨地的為人類服務。云計算的技術和平臺的發展空間越來越大，可用于網絡計算、網格計算、效用計算、讀物計算等等，還可依靠因特網提供的廣域分布信息為人類提供遠程、廣泛、可操作性強、伸縮性強。按需使用與計費的資源與服務（IaaS，PaaS，SaaS），從而最大限度減少客戶投資、拓展新業務的新型技術。

1 云計算構成

云計算的生態系統有兩個部分組成，生產和消費者。生產者的工作內容專屬負責提供生產資源以便供消費者使用，生產者和消費者之間存在著物質流、信息流、資金流和能量流等等。對于云計算生態系統來說，云服務商是生產者、消費者則是云計算的客戶。云服務商這個角色其中包含很多方面，如硬件生產商、系統集成商、代理服務商等等。云計算的客戶包括可為企業客戶，興趣相同的團體客戶（如教育方面和娛樂方面等等）、個人用戶、臨時客戶等多種類型[1]。詳情見圖1所示。

云計算的實質是依靠互聯網提供的高效的，安全的、經濟的資源共享，信息和應用服務模式。其具體項目為：計算功能、存儲功能、軟件的應用功能、硬件設施、數據和信息的分享功能、知識及教育、游戲娛樂功能、通信功能等等。其目的是通過高效的資源管理，給用戶提供所需的資源。按照其供求關系，達到雙方共贏的局面。云計算是較為復雜的生態結構系統。其生態系統的頂端為供應商和用戶。云系統隨著科技的發展，在人類的生活中的應用會越來越廣泛。云計算生態系統可分為以下幾個部分：即云計算生產商，代理商，集成商，服務商，客戶以及基于互惠互利局面的的信息流、資金流、物質流的生態流.通過云計算生態系統，人類社會的發展也會越來越依賴于與云計算生態系統。

云生態系統目前還處于初級階段，主要參與者包括生產服務商和客戶。現在與知名IT廠商的合作較為廣泛。主要是微軟，IBM，Google，Yshoo，Amazon等，用戶（個人用戶和企業用戶、機構用戶等等）可通過互聯網訪問其云計算服務來需獲取所需的信息。目前生態系統還比較簡單，云計算服務也只是出于初級階段、開發范圍還不足。其余的服務功能尚需等待科技的進步才能實現[2]。

想讓云計算真正的植入到人們的日常工作學習，生活娛樂、科學研究等方面。還需等待代理商和集成商的配合，對目前現有的云計算服務進行深入調查研究，提供有效的評價和推介，才能獲得更多用戶的認同和使用，由此發展規模化經營，使其投入和產出形成一致的局面。云計算生態系統的公式有以下幾種：

投入與產出的公式為：總效益=（產出—促使投入—運維服務）×利用率

服務與收益的公式為：服務收益=單次使用效益×使用次數

費用的公式為：客戶費用=使用資源×資源單價+通信費用

客戶收益的公式為：客戶收益=客戶滿意度×客戶節省資源×資源單價-使用者花費

生態均衡的公式為：初始投入+運維費用=服務收益+客戶收益+無形社會收益；總體耗能=服務端能耗+客戶端能耗×N個客戶.

2 云計算生態系統的運行

云計算生態系統的優勢存在于可用資源豐富，多成員、多鏈等方面。能夠行之有效的運行和維護系統機制。利用現有資源，如成員配合、自律、協商、市場與價格的調控等方面，對生態系統進行調控。其保證其能夠快速有效的發展、達到系統平衡。云計算系統的運行包括服務和服務需求的了解、對服務對象進行調查和預測，宣傳策略和系統運行實施策略，系統的進行規劃、了解和分析市場需求、探討擴展服務的方向和內容，根據客戶的意見對系統構架進行調節，利用現有系統資源，幫助系統建設和實施，記錄系統運行日志且要定期的進行分析和統計，發現問題及時采取措施，系統的進化和重構需要依靠日常系統日志的記錄結果、系統整體性能的運轉情況，使進化后的系統能夠更好的進行服務。

系統日常的運行和維護中，可根據預方案進行，也可進行人為的調整，這些都要根據事態的發展開進行。根據云生態系統的運行機制，能夠得出云計算生態系統的進化算法、云服務協作算法、根據客戶反饋的信息調整服務指數等算法。

云生態系統進化算法：輸入云生態鏈。輸出進化生態鏈。開始為生態系統的初始化，接著是弱者與強者共同存在，然后弱者成長遇到強者進化最終達到優勝劣汰。后續就需進行系統重組（按照利益、技術、業務鏈、管理鏈、客戶鏈優化等）估算成本與收益，改進技術，達到服務生態平衡的狀態[3]。

云服務生態協助算法：輸入服務請求，服務路徑和服務模塊。輸出服務匹配。開始多個服務請求輸入，然后進行單個服務匹配，若是發現單個服務無法滿足的情況，則啟動多服務水平協作。通過服務模塊樹進行分層協作，復雜服務通過網狀協作。接著預估代價工客戶進行選擇，選擇結束后執行服務和服務結果的推送，檢查服務路徑與結果緩存。請求接納新的服務后通過更新部分結果減少開銷，根據交叉服務擴大服務范圍和內容，根據買方市場平衡客戶流、通過賣方市場平衡服務商。

系統歷史反饋調整服務指數算法：輸入服務請求和服務模塊。輸出基于系統歷史反饋信息調整后的服務指數。首先定義多一層反饋計算規則。按照每一個云計算具有單獨能力的節點依據客戶的需求、費用情況，收益預測推出資源列表。在多個云節點可提供資源及費用的輸出，客戶根據應用需求對資源根據費用最優、滿足任務截止期限等QoS指標選擇并執行服務；根據客戶評價的滿意度給出評價指數。對多次服務進行比較，以此獲取服務商信譽度與能力指數級別，然后按照服務質量優劣進行排序，從中選取信譽度高、綜合能力強的優化服務響應模式。對于復雜的服務需按照工作流程對服務單元粒子進行重組，采用遺傳算子對服務粒子交叉、變異、重組、突變；將服務的單元組合功能通過能力適配優先方法分配給各個客戶單元，系統維持運行狀態，產生新的反饋記錄并等待客戶的下一次請求[4]。

3 生態平衡與協作

云計算生態系統能夠有效的改善企業信息系統運行的情況，可對其提供外在的，可擴展的，協作的安全可靠的資源與計算服務。平衡的內容涵蓋了服務商、代理商、客戶等多受眾群間的服務能力及需求匹配。服務群體為協作與競爭并存共同存在的發展。對象利益：達到利益均衡，相互促進，相互改善。功能定位：為了給用戶提供廣泛的、可利用率高的、效果可靠的、計算與服務。用戶群：節省用戶投資，促進用戶廣泛發展。社會資源的節約：在一定程度上節約了社會資源、對保護環境和生態做出貢獻。對于其他生態系統來說，社會、環境、生物、人類，通過生態系統節約了一定的資源，且促進了技術的進步和發展，減少能源的浪費情況，以最低的價格的得到最好的效益。

4 結語

云計算不僅影響了IT應用，開發、發布和維護管理，隨著經濟和科技的全面發展，還將對社會、經濟和人文方面產生巨大的影響。云技術以來互聯網提供了全面的信息服務平臺，實現了資源共享。云計算生態系統的構成為人類社會的發展提供了良好的平臺。隨著云計算生態系統的全面發展，將給社會帶來更大的影響。

[參考文獻]

[1]Y.C.Lee，A.Y.Zomaya.\"Rescheduling for reliable job completion with the support of clouds\".Future Generation Computer Systems.2010.

[2]Weimin Zheng，Pengzhi Xu，Xiaomeng Huang，Nuo Wu.Design a cloud storage platform for pervasive computing environments[J]，2010.

[3]田冠華，孟丹，詹劍鋒.云計算環境下基于失效規則的資源動態提供策略[J].計算機學報.2010（10）.

[4]Zhan Ying，Sun Yong.Cloud storage management technology.Proc of the2nd Int Conf on Information and Computing Science.2009.