云計算平臺的通用評測體系研究

云計算平臺是云計算相關技術的集大成者，是云計算應用的具體落實和典型實踐，云計算平臺加強了業務的快速響應能力，進一步推進了業務職能的提升。目前，國內外已經在功能、性能、安全等方面建立了傳統計算系統的評測體系，而云計算平臺的評測理論與方法的相關研究剛剛起步，本文從云計算的特點出發，提出云計算平臺的通用評測體系，為企業對云計算平臺的選型、驗收、運維提供參考。

一、云計算相關技術現狀

國內外標準化組織對云計算的研究從2009年逐步展開，到2011年底呈現井噴趨勢，在虛擬化、云安全、云存儲、云間技術、云管理、云終端、云架構等方面對云計算技術進行了詳細的研究，在標準方面確立了度量云計算平臺的可行性。NIST定義描述了云計算的五個基本特征，快速伸縮（Elastic）、服務可度量（Metered）、按需自助服務（Self Service）、無所不在的網絡訪問（Anywhere Access）、資源池（Resource Pooling），在標準方面確立了如何度量云計算平臺的方向。

2通用評測體系指標

云計算平臺的通用評測體系指標是一個統一的整體，既包含縱向的層次關系，又包含指標間的平行關系，不同的指標反映云計算平臺的不同側面，分屬于不同的類別。根據云計算產品功能、云計算相關技術、云計算標準的特點，結合國家在軟件工程的產品質量方面的標準，通用評測體系包含6個大類指標：網絡架構路由和交換能力、存儲架構快速響應能力、虛擬化能力、資源抽象與控制能力、服務成熟度、安全性保證能力。其中，服務成熟度又分為5個小類指標：服務提供能力、服務監控能力、計量/計費能力、開放的接口能力、網絡響應性能。服務提供能力又分為3個小類指標：服務獲得，服務保證，服務效率。

通用評測體系指標組織結構如下圖：

1、網絡架構路由和交換能力

根據NIST定義的云計算平臺具有“無所不在的網絡訪問（Anywhere Access）”標準，需要評估網絡架構路由和交換能力，確保無論什么情況下存取服務和數據，都不需要經歷過渡的延遲。云計算平臺的過渡延遲主要因為交換和路由引起，確立的交換和路由的具體指標如下：

路由指標由CPU能力，包轉發、查表，路由協議支持，路由吞吐量、時延、路由計算能力等方面構成。

交換指標由傳輸速率、傳輸模式、支持的網絡類型支持協議和標準等方面構成。

2、存儲架構快速響應能力

存儲架構快速響應能力是在存儲層面確保NIST定義的云計算平臺的“服務可度量（Metered）”標準，用于保證數據和存儲服務的及時交付、數據和存儲服務的可用性，是云計算平臺的通用評測體系指標的重要方面。目前主要從數據服務能力和存儲服務能力的兩個角度建立12個評測指標：

數據服務能力由用戶數、每秒連接數、每秒事務數、當前連接數、吞吐量、端用戶QoE、服務器利用率方面構成。

存儲服務能力由讀寫速率、I/O速率、事務響應時間、吞吐量、服務器利用率方面構成。

3、虛擬化能力

算的“按需自助服務”、“資源池化”、“快速伸縮”的標準，是保證云計算平臺性能的基礎。目前市場上的虛擬化能力主要分為x86虛擬化能力和微分區虛擬化能力，本文建立了如下的宏觀測試指標和微觀測試指標：

宏觀測試指標包括吞吐率（throughput）、響應時間（respond time）、可擴充性（dilation）、暫停時間（downtime）、正常運行時間（uptime）、性能隔離度（performance isolation）、減速比（slowdown）、加速比（speedup）等指標。

微觀測試指標包括CPU、內存、文件系統、2D/3D圖形性能、I/O設備、網絡設備等指標。

4、資源抽象與控制能力

資源抽象與控制能力分為三個方面：計算資源池化是高效的虛擬化服務器資源，并把他們整合到邏輯資源池，然后通過控制能力把這些資源定位到具體應用；網絡資源池化是規劃和管理虛擬化環境下的網絡；存儲資源池化是從復雜的硬件系統抽象出存儲資源，確保最大化效率利用存儲。

資源抽象與控制能力由彈性伸縮與效率、資源管理能力、遷移可靠性度量、容量能力、監控及分析能力、安全性保證能力等指標構成。

5、服務成熟度

云計算平臺的服務成熟度是云計算平臺向企業或其他人員提供的一種評估云計算平臺的服務成熟性的指標，使云計算平臺的服務質量等級可量化。通用評測體系主要從IaaS、PaaS、SaaS層面來度量服務成熟度，分為五個評測指標：服務提供能力、服務監控能力、計量/計費能力、開放的接口能力、網絡響應性能。

6、安全性保證能力

安全性保證能力主要由以下部分構成：實現對用戶賬號、角色的權限管理，不同權限的用戶具有不同的平臺使用和維護等操作能力。并能在數據/存儲、數據