云計算平臺是云計算相關(guān)技術(shù)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(yè)務的快速響應能力,進一步推進了業(yè)務職能的提升。目前,國內(nèi)外已經(jīng)在功能、性能、安全等方面建立了傳統(tǒng)計算系統(tǒng)的評測體系,而云計算平臺的評測理論與方法的相關(guān)研究剛剛起步,本文從云計算的特點出發(fā),提出云計算平臺的通用評測體系,為企業(yè)對云計算平臺的選型、驗收、運維提供參考。
一、云計算相關(guān)技術(shù)現(xiàn)狀
國內(nèi)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(xiàn)井噴趨勢,在虛擬化、云安全、云存儲、云間技術(shù)、云管理、云終端、云架構(gòu)等方面對云計算技術(shù)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(wǎng)絡(luò)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(tǒng)一的整體,既包含縱向的層次關(guān)系,又包含指標間的平行關(guān)系,不同的指標反映云計算平臺的不同側(cè)面,分屬于不同的類別。根據(jù)云計算產(chǎn)品功能、云計算相關(guān)技術(shù)、云計算標準的特點,結(jié)合國家在軟件工程的產(chǎn)品質(zhì)量方面的標準,通用評測體系包含6個大類指標:網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)路由和交換能力、存儲架構(gòu)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(jiān)控能力、計量/計費能力、開放的接口能力、網(wǎng)絡(luò)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(jié)構(gòu)如下圖:
1、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)路由和交換能力
根據(jù)NIST定義的云計算平臺具有“無所不在的網(wǎng)絡(luò)訪問(Anywhere Access)”標準,需要評估網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)路由和交換能力,確保無論什么情況下存取服務和數(shù)據(jù),都不需要經(jīng)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(zhuǎn)發(fā)、查表,路由協(xié)議支持,路由吞吐量、時延、路由計算能力等方面構(gòu)成。
交換指標由傳輸速率、傳輸模式、支持的網(wǎng)絡(luò)類型支持協(xié)議和標準等方面構(gòu)成。
2、存儲架構(gòu)快速響應能力
存儲架構(gòu)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(shù)據(jù)和存儲服務的及時交付、數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)服務能力由用戶數(shù)、每秒連接數(shù)、每秒事務數(shù)、當前連接數(shù)、吞吐量、端用戶QoE、服務器利用率方面構(gòu)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(gòu)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(chǔ)。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(qū)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(nèi)存、文件系統(tǒng)、2D/3D圖形性能、I/O設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)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(wǎng)絡(luò)資源池化是規(guī)劃和管理虛擬化環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò);存儲資源池化是從復雜的硬件系統(tǒng)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(jiān)控及分析能力、安全性保證能力等指標構(gòu)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(yè)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(zhì)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(jiān)控能力、計量/計費能力、開放的接口能力、網(wǎng)絡(luò)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(gòu)成:實現(xiàn)對用戶賬號、角色的權(quán)限管理,不同權(quán)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(shù)據(jù)/存儲、數(shù)據(jù)