云計算環境下的資源調度分析

唐丹穎

摘 要：云計算的核心問題是資源管理，本文采用近10年來云計算環境下的資源調度的專利申請數據作了專利分析，對該領域的主要申請人、國內外申請人以及申請趨勢作了一定的分析。

關鍵詞：云計算；資源調度；專利分析

引言

近年來，隨著互聯網網絡規模的不斷擴大，互聯網所需要處理的業務量也隨之快速增長。如何處理海量的數據與服務，以有效地為用戶提供方便、快捷的網絡服務，已成為互聯網當前發展面臨的一個問題。在這種背景下，基于分布式計算特別是網格技術的發展，產生了一種新型服務計算模型：云計算[1]。云計算是目前最流行的分布式計算模式，不要求用戶有級別管理，并能夠控制系統的底層實現[2]。

云計算的核心問題是資源管理。資源調度就是將任務分配到合適的資源上，在滿足用戶QoS需求的前提下，任務完成時間盡可能少，且資源利用率盡量高，以滿足不同的資源使用者的需求。云計算的調度是否有效，直接關系到云資源的是否有效、云服務是否穩定性、用戶是否滿意和云服務提供商花銷多少等多個方面因素[3]。隨著國內外各機構在云計算資源調度技術的研究越來越深入，對于云計算資源調度的專利申請分布和趨勢的研究和分析具有一定的指導意義。

1 專利申請趨勢分析

對云計算環境下的資源調度相關的專利申請進行統計分析，統計分析采用的數據為截止到2016年12月24日公開的專利申請，得到下述結果。

1.1 中國專利分析

1.1.1 各國在中國的專利申請趨勢分析

對各國在中國歷年的專利申請量進行統計，得到如圖1的統計結果。由圖1可知，云計算環境下的資源調度技術在中國的申請量逐年增加，其中，國內申請人的相關專利申請量也呈增長趨勢，且國內申請的占比從2011年開始也在逐年增加，從2011年開始占比就已超過80%；美國在中國的相關專利申請量呈逐年穩定增加趨勢，其申請量沒有出現較大的漲幅；其他國家在中國的相關專利申請量較少。反映出國內對于云計算環境下的資源調度技術研究熱度逐年高漲，該項技術在中國屬于新興技術，國內在云環境下虛擬機資源調度的研究起步較晚，因此，參與研究的單位較多；而國外申請針對該項技術的研究在中國申請的專利較少。

1.1.2 主要申請人情況

云計算環境下的資源調度相關技術中國專利申請量排名前10位的申請人見圖2。可以看出，排名靠前的國內申請人中高校申請人為3個，企業申請人為4個，說明高校在云計算環境下的資源調度相關技術方面進行了較多的研究，該技術有相當一部分的研究處于實驗室階段；國內企業相關專利申請量排名較靠前的有華為、中興、浪潮等。而排名靠前的國外申請人包括國際商業機器公司（IBM）、因特爾公司和微軟公司。其中，國際商業機器公司是云計算的重要倡導者和推動者，IBM Blue Cloud建立在Linux開源Xen平臺和Apache Hadoop集群平臺之上，采用專門的Tivoli服務器和WebSphere網絡服務來進行資源管理、環境部署、負載均衡和任務調度等一系列工作；而微軟推出了云計算戰略以及云計算服務平臺一一Windows Azure Service Platform。

1.2 全球專利分析

1.2.1 主要申請人情況

對全球范圍內相關的申請量和國家分布進行分析，如圖3所示，可以看出，美國的申請量所占比重最大，在云計算領域中IBM、微軟等美國申請人都有相關的研究，并且推出了各自的云平臺。而中國的申請量占比13%，與我國專利申請量逐年增多有關，也反映出該技術在我國市場需求量巨大。

1.2.2 主要申請人情況

圖4給出了全球專利申請范圍內云計算環境下的資源調度相關技術的主要申請人及其相關專利的申請量，從中可以看出，我國申請人中華為的相關申請最多，說明我國在云環境下的資源調度相關技術方面已經有了一定的研究成果；而國外主要申請人均為大型跨國公司，且都是科技創新型大公司，其關注的熱點技術反映了一個領域甚至一個時代的重點技術。

2 未來發展方向及總結

云環境下虛擬機資源調度技術作為云計算底層的核心技術之一，其性能好壞將直接影響整個云平臺的服務，目前雖然已經有了許多相關的研究，但仍然存在不少開放的問題。未來在對資源調度算法的改進、如何在簡化負載均衡策略、平衡能耗和資源調度效率的問題上預計將會有更多的研究。

當前，云計算在國內外都屬于熱門研究方向，而云計算環境下的資源調度技術也是高校和企業所關注的重要問題，雖然中國在相關技術的專利申請量從2011年開始產生了數量上的飛躍，但是相比于國外的研究，起步較晚，還有許多相關的技術仍處于實驗室階段，中國企業應當對國外相關的先進技術作深入研究，并進行自主創新項目的研究，將研究成果與市場需求相結合，以提高專利轉化效率，提升專利競爭力。

參考文獻

[1]林偉偉，齊德昱.云計算資源調度研究綜述[J].計算機科學，2012，39（10）：1-6.

[2]謝麗霞，嚴焱心.云計算環境下的服務調度和資源調度研究[J].計算機應用研究，2015，32（2）：528-531.

[3]左利云，曹志波.云計算中調度問題研究綜述[J].計算機應用研究，2012，29（11）：4023-4027.

（作者單位：國家知識產權局專利局專利審查協作天津中心）