張菡

摘要：隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，云計(jì)算成為目前一種較為熱門(mén)的商業(yè)計(jì)算模式，其強(qiáng)大的計(jì)算能力廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，但同時(shí)云計(jì)算在使用過(guò)程中也存在缺乏信息隱私安全性以及數(shù)據(jù)可靠性等一系列問(wèn)題。為了解決以上問(wèn)題，本文在云計(jì)算資源管理中加入信譽(yù)度這一概念，提出一種新的模型—信譽(yù)度評(píng)估模型，仿真結(jié)果表明基于信譽(yù)度的評(píng)估模型能提高云計(jì)算環(huán)境下資源管理的效率，提高云服務(wù)提供商和消費(fèi)者的信譽(yù)度。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算；評(píng)估模型；資源調(diào)度；信譽(yù)度云計(jì)算[1]使用方便且花費(fèi)較為低廉，但是在使用過(guò)程中也存在一些安全問(wèn)題：如何保證存放在云服務(wù)提供商的數(shù)據(jù)隱私不被非法利用以及如何保證作為企業(yè)商業(yè)機(jī)密的數(shù)據(jù)的安全性等問(wèn)題有待解決。本文對(duì)信譽(yù)度模型進(jìn)行研究，通過(guò)結(jié)合已有的資源管理模型,提出了一種新的模型——信譽(yù)度評(píng)估模型，該模型有效緩解云計(jì)算中的安全隱患。

1基于信譽(yù)度的評(píng)估模型的構(gòu)建

1.1 信譽(yù)度的分類(lèi)及計(jì)算

信譽(yù)度[2]是一種信任程度，是“云”中第三方機(jī)構(gòu)對(duì)云服務(wù)提供商向云用戶(hù)提供的資源能完成預(yù)期任務(wù)目標(biāo)程度的認(rèn)識(shí)和總結(jié)，是隨時(shí)間動(dòng)態(tài)可變的。節(jié)點(diǎn)的信譽(yù)度體現(xiàn)了其提供資源的可靠程度，信譽(yù)度越高則提供的資源越可靠。

定義RC（X,Y）代表云服務(wù)提供商X在云計(jì)算系統(tǒng)Y中的信譽(yù)度，其信譽(yù)度計(jì)算公式如下：

其中：

表示CSP所提供的資源總量,i=1,2,3,…，n；RC表示整個(gè)云計(jì)算系統(tǒng)提供的資源總量。

S_rateX為交易成功率；S_profitX為服務(wù)的收益值。SUM_profit是云計(jì)算系統(tǒng)全部的收益值。TimX表示該用戶(hù)開(kāi)始注冊(cè)的時(shí)間，TIMY表示該云計(jì)算系統(tǒng)創(chuàng)建的時(shí)間。

定義SC（X,Y）表示云服務(wù)使用者X在云計(jì)算系統(tǒng)Y中的信譽(yù)度，其公式如下：

其中：

表示云服務(wù)使用者提交的資源需求總和，i=1,2,3,…，n ；JOB代表整個(gè)系統(tǒng)中所有用戶(hù)提交的任務(wù)總和。

定義R（X,Y,）表示云服務(wù)資源X在云計(jì)算系統(tǒng)Y中的信譽(yù)度，其公式如下：

其中：

PICKx表示云服務(wù)消費(fèi)者消費(fèi)資源x的次數(shù)，PICKy表示云服務(wù)消費(fèi)者所有資源的總次數(shù)。

1.2 信譽(yù)度更新

在上述公式（1），（2），（3）中，當(dāng)μ>1時(shí),表示云服務(wù)提供商或者云服務(wù)使用者違約。發(fā)生違約后，則各種信譽(yù)度都將更新：

其中，RCold（X，Y）,SCold（X，Y）,Rold（X，Y）為在更新之前的各信譽(yù)度的值。

1.3 一種新的信譽(yù)度評(píng)估模型PCM

信譽(yù)度模型的建立首先需構(gòu)造一個(gè)信譽(yù)度函數(shù)，然后對(duì)函數(shù)設(shè)定相應(yīng)的參數(shù)、權(quán)值等，將各種變量值、影響因子、系數(shù)等帶入信譽(yù)度函數(shù)來(lái)計(jì)算云服務(wù)提供者、使用者或云服務(wù)資源的信譽(yù)度。圖1為云環(huán)境下一種新的信譽(yù)度評(píng)估模型PCM。

其中，信息收集管理器ICM：主要用于收集信息，這些信息均是來(lái)自云服務(wù)數(shù)據(jù)中心，包括CSP提供的資源信息以及CSP和CSC之間的交易記錄信息。

信譽(yù)度計(jì)算單元RCU：通過(guò)從ICM收集的信息來(lái)確定CSP和CSC的信譽(yù)度以及兩者所提供資源的信譽(yù)度。

信譽(yù)度存儲(chǔ)單元RSU:將通過(guò)RCU計(jì)算出來(lái)的CSP和CSC的信譽(yù)度存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)單元中，其中儲(chǔ)存信譽(yù)度評(píng)估數(shù)據(jù)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)可使用CEDB數(shù)據(jù)庫(kù)模塊。

信譽(yù)度報(bào)告單元RR:主要作用是定期發(fā)布CPS和CSC的信譽(yù)度，可以通過(guò)公共服務(wù)器的方式發(fā)布，也可以通過(guò)查詢(xún)對(duì)話框由用戶(hù)自助查詢(xún)。

信譽(yù)度評(píng)估過(guò)程如下：ICM首先和LCPDB實(shí)時(shí)交換信息，以便搜集用戶(hù)使用的所有資源服務(wù)的信息；信息搜集完成后由ICM將資源傳送給RCU，RCU計(jì)算云服務(wù)提供商和云服務(wù)使用者的信譽(yù)度；將計(jì)算出的信譽(yù)度信息存儲(chǔ)到RSU中，同時(shí)更新CSP和CSC的信譽(yù)度；最后由RR將CSP和CSC的信譽(yù)度評(píng)估結(jié)果定期發(fā)布到公共服務(wù)器上。

2仿真結(jié)果與分析

本文采用云計(jì)算仿真軟件CloudSim模擬工具進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。首先為CloudSim的自帶函數(shù)Cloudlet cloudlet1=new Cloudlet(id, type，length, file_size, output_size，expectationtime)創(chuàng)建一組任務(wù)，并將任務(wù)加入任務(wù)參數(shù)列表。

本實(shí)驗(yàn)采用基于服務(wù)質(zhì)量的任務(wù)分類(lèi)調(diào)度算法，將基于服務(wù)質(zhì)量的無(wú)信譽(yù)度的任務(wù)分類(lèi)調(diào)度算法和基于信譽(yù)度的任務(wù)分類(lèi)調(diào)度算法進(jìn)行對(duì)比分析。

圖2是在無(wú)信譽(yù)度算法和基于信譽(yù)度的算法中，各個(gè)子任務(wù)完成情況的比較。仿真結(jié)果表明所有子任務(wù)在采用基于信譽(yù)度的算法情況下均比采用無(wú)信譽(yù)度算法情況下完成時(shí)間縮短。

圖3是對(duì)任務(wù)分配的虛擬機(jī)的帶寬的比較，由于采樣點(diǎn)較少，本文認(rèn)為基于信譽(yù)度的算法與無(wú)信譽(yù)度的算法相比，在提高帶寬這方面有一定的優(yōu)越性。

3結(jié)論

本文通過(guò)研究云計(jì)算中的體系結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)模型，為了解決云計(jì)算中存在的安全問(wèn)題提出了一種新的信譽(yù)度評(píng)估模型PCM，通過(guò)該模型計(jì)算出CSP和CSC以及各自提供資源的信譽(yù)度。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，基于信譽(yù)度的算法在任務(wù)完成，帶寬偏好等方面均比無(wú)信譽(yù)度算法有所提高。

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