云計算環境下基于失效規則的資源動態提供策略

摘要 云計算是當今非常熱門的一個研究點，無論業界還是學界都是如此。但是在實際的云計算過程中，人們研究的重點是如何將計算資源最大程度的進行配置和提高計算的效率，但是對于云計算環境在失敗規律作用下提供動態資源的研究卻非常的少，對云計算基礎和服務的運營商帶來重大的隱患，本文通過把失效規律節點資源當作一個基本的單位來對待，來研究它的使用效率以提高動態資源分配的可靠性。

【關鍵詞】云計算環境 失效規則 資源動態 提供策略

隨著科技的發展和社會的進步，我國的互聯網產業迅速的發展起來，相應的服務業務也越來越多，極大的滿足了用戶的需求。其中云計算能夠在動態增長的眾多資源中，滿足用戶的計算、服務和存儲需求，因而成為大規模商業發展必不可少的計算方式。但是云計算的過程中，由于節點資源自身存在一些不確定、分散性的特點，使得它的進行資源分配的過程中存在著很多的風險甚至是失效，為此通過將云計算平臺的服務進行數據計算密集型服務和交互密集型網絡處理服務兩類劃分，然后通過考察在這種服務類型下的失效節點呈現出的規律，來減少動態資源提供失效的情況發生。

1 云計算系統的分析

1.1 云計算模式及其特點分析

云計算是指在互聯網服務增加、交付、使用的基礎上，可以提供便捷、可用的網絡服務的一種按用量付費的計算模式。這種計算方式下的服務與傳統法的服務方式有明顯的不同，傳統資源的提供者也是服務的提供者，他們為了提高服務的質量往往把服務的系統布置在一個特殊的系統上，將資源和服務一同推出。而云計算模式下提供的服務和資源則成功的結合在一起，提供服務的人轉變成提供資源者的客戶，而提供資源的人則必須一經要求就要提供客戶所需的資源，而且這些提供的資源必須是有效的。資源的可靠性對提供資源和服務的人來說是非常重要的，二者只有在資源有效的基礎上才能提高資源的使用效率。為考察資源提供的可靠性，可以將與計算系統的服務分為數據計算密集型和交互密集型的網絡處理服務兩大類進行分析。

1.2 失效率的確定分析

失效率的定義是可以這樣設定：在時間t的范圍內系統保持著有效性，但是在時間t到t+Δt的范圍內存在著一個系統的實效幾率，失效率與時間構成了一個失效的函數λ（t），在公式中pdf（t）代表的是幾率的密度函數，而cdf（t）則是幾率函數，其公式具體如下：

2 失效規則具備的特點分析

對失效規則進行分析，必須對云計算系統的失效記錄進行分析，通過分析后了解到失效性具有空間局部的特點，而且還可以把失效節點的間隔當作隨機出現的情況進行處理，而且這個隨機的參數值也小于數值是1的weibull（scale，shape），而且數據密集型的失效規則也可以用weibull來進行分析，因而可以得到以下的公式：

通過上面的失效率函數可以得出：

通過以上失效規律的判別發現，對于一個性能較高、網絡處理能力較強的混合計算機群，節點可能出現失效的的情況，會隨著時間的推移而在短暫的下降后會呈現大幅回升的局面，這是因為在節點啟動時相對沒有與周圍的環節進行相應的配合，這是出現故障的概率比較高，但是經過一段時間磨合后有了一定的配合暫時的將故障的幾率降下來，可是任何設備隨著時間的推進由于軟件老化等諸多原因就會慢慢的出現故障。

3 針對云計算失效規則資源動態提供的策略

3.1 基線策略

基線策略目的是為了維護節點資源池，它是不計資源失效規則的策略，在有資源需求時它可以直接隨機的抽出一個節點，在完成工作量后又會被隨機的放回去。在這個過程中如果有節點失效，那么基線策略在把它放回節點資源池的負載等待隊列，并且把相關的計算任務也放入等待隊伍中釋放出這些節點。

3.2 在失效規則的情況下采取的單隊列策略

與基線策略不同，在失效規則情況下采取的策略可以分為單隊列策略和多隊列策略兩大類，其中單隊列策略是基礎，而且它與基線策略不同，是通過維護上次恢復時間的有序節點資源池。在前面的分析的理論下，設定它的失效規則也符合weibull，因此它在剛失效的時候是最薄弱的，隨著時間的推移慢慢變得可靠，而我們就可以將前期經常失效的節點放在顯著的位置，當有計算需要時我們就從其他部分來截取空閑的幾代呢，而這些節點就是非常可靠的，失效性非常的低。

3.3 在失效規則的情況下采用的多隊列策略

多隊列策略與單隊列策略不同，它不是依據各個特有的失效規律來發揮作用，而是面對很多的計算請求需要從多個資源列表中尋找最好的資源，這就需要對各個資源列表的情況進行可靠程度的劃分，不主觀性的設定哪個資源列表一定具有可靠性，而只是比較它們的可靠程度，然后再集中的進行選擇最可靠的資源。

4 結束語

云計算是一種利用網絡技術為人們提供便捷信息服務的計算模式，對人們的生產生活有巨大的推動作用，也越來越受到人們的重視，為了將它的功效更好的發揮出來，文章進行了失效節點資源的規律性分析，提出了一條能夠減少失效資源出現的策略，保證了云計算環境下提供的動態節點資源的可靠性，給廣大的用戶減少了大量的經濟損失，同時也有利于推動我國互聯網產業的健康發展。

參考文獻

[1]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）.

[2]李冰.云計算環境下動態資源管理關鍵技術研究[D].北京郵電大學，2012.

[3]張小慶.基于云計算環境的資源提供優化方法研究[D].武漢理工大學，2013.

[4]程仕偉，潘郁.云計算環境下基于可信性的動態資源分配策略[J].計算機工程，2011（11）.

作者簡介

萬樂，男，江西南昌市人。現就讀同濟大學軟件學院研究生。研究方向為計算機軟件工程。

作者單位

同濟大學軟件學院 上海市 200096

摘要 云計算是當今非常熱門的一個研究點，無論業界還是學界都是如此。但是在實際的云計算過程中，人們研究的重點是如何將計算資源最大程度的進行配置和提高計算的效率，但是對于云計算環境在失敗規律作用下提供動態資源的研究卻非常的少，對云計算基礎和服務的運營商帶來重大的隱患，本文通過把失效規律節點資源當作一個基本的單位來對待，來研究它的使用效率以提高動態資源分配的可靠性。

【關鍵詞】云計算環境 失效規則 資源動態 提供策略

隨著科技的發展和社會的進步，我國的互聯網產業迅速的發展起來，相應的服務業務也越來越多，極大的滿足了用戶的需求。其中云計算能夠在動態增長的眾多資源中，滿足用戶的計算、服務和存儲需求，因而成為大規模商業發展必不可少的計算方式。但是云計算的過程中，由于節點資源自身存在一些不確定、分散性的特點，使得它的進行資源分配的過程中存在著很多的風險甚至是失效，為此通過將云計算平臺的服務進行數據計算密集型服務和交互密集型網絡處理服務兩類劃分，然后通過考察在這種服務類型下的失效節點呈現出的規律，來減少動態資源提供失效的情況發生。

1 云計算系統的分析

1.1 云計算模式及其特點分析

云計算是指在互聯網服務增加、交付、使用的基礎上，可以提供便捷、可用的網絡服務的一種按用量付費的計算模式。這種計算方式下的服務與傳統法的服務方式有明顯的不同，傳統資源的提供者也是服務的提供者，他們為了提高服務的質量往往把服務的系統布置在一個特殊的系統上，將資源和服務一同推出。而云計算模式下提供的服務和資源則成功的結合在一起，提供服務的人轉變成提供資源者的客戶，而提供資源的人則必須一經要求就要提供客戶所需的資源，而且這些提供的資源必須是有效的。資源的可靠性對提供資源和服務的人來說是非常重要的，二者只有在資源有效的基礎上才能提高資源的使用效率。為考察資源提供的可靠性，可以將與計算系統的服務分為數據計算密集型和交互密集型的網絡處理服務兩大類進行分析。

1.2 失效率的確定分析

失效率的定義是可以這樣設定：在時間t的范圍內系統保持著有效性，但是在時間t到t+Δt的范圍內存在著一個系統的實效幾率，失效率與時間構成了一個失效的函數λ（t），在公式中pdf（t）代表的是幾率的密度函數，而cdf（t）則是幾率函數，其公式具體如下：

2 失效規則具備的特點分析

對失效規則進行分析，必須對云計算系統的失效記錄進行分析，通過分析后了解到失效性具有空間局部的特點，而且還可以把失效節點的間隔當作隨機出現的情況進行處理，而且這個隨機的參數值也小于數值是1的weibull（scale，shape），而且數據密集型的失效規則也可以用weibull來進行分析，因而可以得到以下的公式：

通過上面的失效率函數可以得出：

通過以上失效規律的判別發現，對于一個性能較高、網絡處理能力較強的混合計算機群，節點可能出現失效的的情況，會隨著時間的推移而在短暫的下降后會呈現大幅回升的局面，這是因為在節點啟動時相對沒有與周圍的環節進行相應的配合，這是出現故障的概率比較高，但是經過一段時間磨合后有了一定的配合暫時的將故障的幾率降下來，可是任何設備隨著時間的推進由于軟件老化等諸多原因就會慢慢的出現故障。

3 針對云計算失效規則資源動態提供的策略

3.1 基線策略

基線策略目的是為了維護節點資源池，它是不計資源失效規則的策略，在有資源需求時它可以直接隨機的抽出一個節點，在完成工作量后又會被隨機的放回去。在這個過程中如果有節點失效，那么基線策略在把它放回節點資源池的負載等待隊列，并且把相關的計算任務也放入等待隊伍中釋放出這些節點。

3.2 在失效規則的情況下采取的單隊列策略

與基線策略不同，在失效規則情況下采取的策略可以分為單隊列策略和多隊列策略兩大類，其中單隊列策略是基礎，而且它與基線策略不同，是通過維護上次恢復時間的有序節點資源池。在前面的分析的理論下，設定它的失效規則也符合weibull，因此它在剛失效的時候是最薄弱的，隨著時間的推移慢慢變得可靠，而我們就可以將前期經常失效的節點放在顯著的位置，當有計算需要時我們就從其他部分來截取空閑的幾代呢，而這些節點就是非常可靠的，失效性非常的低。

3.3 在失效規則的情況下采用的多隊列策略

多隊列策略與單隊列策略不同，它不是依據各個特有的失效規律來發揮作用，而是面對很多的計算請求需要從多個資源列表中尋找最好的資源，這就需要對各個資源列表的情況進行可靠程度的劃分，不主觀性的設定哪個資源列表一定具有可靠性，而只是比較它們的可靠程度，然后再集中的進行選擇最可靠的資源。

4 結束語

云計算是一種利用網絡技術為人們提供便捷信息服務的計算模式，對人們的生產生活有巨大的推動作用，也越來越受到人們的重視，為了將它的功效更好的發揮出來，文章進行了失效節點資源的規律性分析，提出了一條能夠減少失效資源出現的策略，保證了云計算環境下提供的動態節點資源的可靠性，給廣大的用戶減少了大量的經濟損失，同時也有利于推動我國互聯網產業的健康發展。

參考文獻

[1]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）.

[2]李冰.云計算環境下動態資源管理關鍵技術研究[D].北京郵電大學，2012.

[3]張小慶.基于云計算環境的資源提供優化方法研究[D].武漢理工大學，2013.

[4]程仕偉，潘郁.云計算環境下基于可信性的動態資源分配策略[J].計算機工程，2011（11）.

作者簡介

萬樂，男，江西南昌市人。現就讀同濟大學軟件學院研究生。研究方向為計算機軟件工程。

作者單位

同濟大學軟件學院 上海市 200096

摘要 云計算是當今非常熱門的一個研究點，無論業界還是學界都是如此。但是在實際的云計算過程中，人們研究的重點是如何將計算資源最大程度的進行配置和提高計算的效率，但是對于云計算環境在失敗規律作用下提供動態資源的研究卻非常的少，對云計算基礎和服務的運營商帶來重大的隱患，本文通過把失效規律節點資源當作一個基本的單位來對待，來研究它的使用效率以提高動態資源分配的可靠性。

【關鍵詞】云計算環境 失效規則 資源動態 提供策略

隨著科技的發展和社會的進步，我國的互聯網產業迅速的發展起來，相應的服務業務也越來越多，極大的滿足了用戶的需求。其中云計算能夠在動態增長的眾多資源中，滿足用戶的計算、服務和存儲需求，因而成為大規模商業發展必不可少的計算方式。但是云計算的過程中，由于節點資源自身存在一些不確定、分散性的特點，使得它的進行資源分配的過程中存在著很多的風險甚至是失效，為此通過將云計算平臺的服務進行數據計算密集型服務和交互密集型網絡處理服務兩類劃分，然后通過考察在這種服務類型下的失效節點呈現出的規律，來減少動態資源提供失效的情況發生。

1 云計算系統的分析

1.1 云計算模式及其特點分析

云計算是指在互聯網服務增加、交付、使用的基礎上，可以提供便捷、可用的網絡服務的一種按用量付費的計算模式。這種計算方式下的服務與傳統法的服務方式有明顯的不同，傳統資源的提供者也是服務的提供者，他們為了提高服務的質量往往把服務的系統布置在一個特殊的系統上，將資源和服務一同推出。而云計算模式下提供的服務和資源則成功的結合在一起，提供服務的人轉變成提供資源者的客戶，而提供資源的人則必須一經要求就要提供客戶所需的資源，而且這些提供的資源必須是有效的。資源的可靠性對提供資源和服務的人來說是非常重要的，二者只有在資源有效的基礎上才能提高資源的使用效率。為考察資源提供的可靠性，可以將與計算系統的服務分為數據計算密集型和交互密集型的網絡處理服務兩大類進行分析。

1.2 失效率的確定分析

失效率的定義是可以這樣設定：在時間t的范圍內系統保持著有效性，但是在時間t到t+Δt的范圍內存在著一個系統的實效幾率，失效率與時間構成了一個失效的函數λ（t），在公式中pdf（t）代表的是幾率的密度函數，而cdf（t）則是幾率函數，其公式具體如下：

2 失效規則具備的特點分析

對失效規則進行分析，必須對云計算系統的失效記錄進行分析，通過分析后了解到失效性具有空間局部的特點，而且還可以把失效節點的間隔當作隨機出現的情況進行處理，而且這個隨機的參數值也小于數值是1的weibull（scale，shape），而且數據密集型的失效規則也可以用weibull來進行分析，因而可以得到以下的公式：

通過上面的失效率函數可以得出：

通過以上失效規律的判別發現，對于一個性能較高、網絡處理能力較強的混合計算機群，節點可能出現失效的的情況，會隨著時間的推移而在短暫的下降后會呈現大幅回升的局面，這是因為在節點啟動時相對沒有與周圍的環節進行相應的配合，這是出現故障的概率比較高，但是經過一段時間磨合后有了一定的配合暫時的將故障的幾率降下來，可是任何設備隨著時間的推進由于軟件老化等諸多原因就會慢慢的出現故障。

3 針對云計算失效規則資源動態提供的策略

3.1 基線策略

基線策略目的是為了維護節點資源池，它是不計資源失效規則的策略，在有資源需求時它可以直接隨機的抽出一個節點，在完成工作量后又會被隨機的放回去。在這個過程中如果有節點失效，那么基線策略在把它放回節點資源池的負載等待隊列，并且把相關的計算任務也放入等待隊伍中釋放出這些節點。

3.2 在失效規則的情況下采取的單隊列策略

與基線策略不同，在失效規則情況下采取的策略可以分為單隊列策略和多隊列策略兩大類，其中單隊列策略是基礎，而且它與基線策略不同，是通過維護上次恢復時間的有序節點資源池。在前面的分析的理論下，設定它的失效規則也符合weibull，因此它在剛失效的時候是最薄弱的，隨著時間的推移慢慢變得可靠，而我們就可以將前期經常失效的節點放在顯著的位置，當有計算需要時我們就從其他部分來截取空閑的幾代呢，而這些節點就是非常可靠的，失效性非常的低。

3.3 在失效規則的情況下采用的多隊列策略

多隊列策略與單隊列策略不同，它不是依據各個特有的失效規律來發揮作用，而是面對很多的計算請求需要從多個資源列表中尋找最好的資源，這就需要對各個資源列表的情況進行可靠程度的劃分，不主觀性的設定哪個資源列表一定具有可靠性，而只是比較它們的可靠程度，然后再集中的進行選擇最可靠的資源。

4 結束語

云計算是一種利用網絡技術為人們提供便捷信息服務的計算模式，對人們的生產生活有巨大的推動作用，也越來越受到人們的重視，為了將它的功效更好的發揮出來，文章進行了失效節點資源的規律性分析，提出了一條能夠減少失效資源出現的策略，保證了云計算環境下提供的動態節點資源的可靠性，給廣大的用戶減少了大量的經濟損失，同時也有利于推動我國互聯網產業的健康發展。

參考文獻

[1]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）.

[2]李冰.云計算環境下動態資源管理關鍵技術研究[D].北京郵電大學，2012.

[3]張小慶.基于云計算環境的資源提供優化方法研究[D].武漢理工大學，2013.

[4]程仕偉，潘郁.云計算環境下基于可信性的動態資源分配策略[J].計算機工程，2011（11）.

作者簡介

萬樂，男，江西南昌市人。現就讀同濟大學軟件學院研究生。研究方向為計算機軟件工程。

作者單位

同濟大學軟件學院 上海市 200096