王 彪 譚思敏 阮遠(yuǎn)華 謝天杰

（中國科學(xué)院云計(jì)算產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新與育成中心,廣東 東莞 523808）

1 引言

云計(jì)算服務(wù)是利用云計(jì)算技術(shù)把計(jì)算資源、網(wǎng)絡(luò)資源和存儲(chǔ)資源等進(jìn)行統(tǒng)一管理和調(diào)度,構(gòu)成一個(gè)計(jì)算資源池向用戶提供服務(wù)。用戶通過網(wǎng)絡(luò)以按需、自助、易擴(kuò)展的方式獲得所需資源和服務(wù)。

隨著云計(jì)算服務(wù)的興起,云計(jì)算服務(wù)質(zhì)量的定義、度量和評(píng)價(jià)的一致性問題逐漸引起各大云計(jì)算服務(wù)提供商和云計(jì)算用戶的關(guān)注。云計(jì)算服務(wù)是否已經(jīng)按需提供,如何保證云計(jì)算服務(wù)的功能、可用性、安全性、可靠性和效率符合當(dāng)初雙方的預(yù)期,都已經(jīng)成為云計(jì)算服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià)的重要考慮因素。為提高云計(jì)算服務(wù)質(zhì)量,就需要對(duì)云計(jì)算服務(wù)進(jìn)行不斷循環(huán)的評(píng)價(jià)和完善,使云計(jì)算服務(wù)質(zhì)量得到不斷提升。為了對(duì)云計(jì)算服務(wù)進(jìn)行公正、客觀、科學(xué)和高效的評(píng)價(jià),急需研究云計(jì)算服務(wù)質(zhì)量的測(cè)評(píng)體系,規(guī)范云計(jì)算服務(wù)質(zhì)量評(píng)測(cè)的方法,使云計(jì)算服務(wù)提供商、云計(jì)算用戶和第三方機(jī)構(gòu)對(duì)云計(jì)算服務(wù)質(zhì)量的評(píng)價(jià)具有一致性,并且評(píng)價(jià)結(jié)論能夠互認(rèn)。

2 云計(jì)算服務(wù)質(zhì)量存在問題分析

衡量云服務(wù)質(zhì)量好壞的重要指標(biāo)就是云服務(wù)提供商提供的云服務(wù)是否能夠滿足用戶的需求,提供的云服務(wù)是否解決用戶難題。隨著云服務(wù)的不斷普及和應(yīng)用,特別是企業(yè)上云、政府業(yè)務(wù)上云以及智能制造、人工智能等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,對(duì)云計(jì)算服務(wù)的類型、質(zhì)量提出了更高的要求,因此云服務(wù)面臨的問題和挑戰(zhàn)也越來越突出,對(duì)云服務(wù)質(zhì)量監(jiān)控、評(píng)價(jià)和改進(jìn)的需求也越來越迫切。據(jù)IDC報(bào)告指出,云服務(wù)質(zhì)量面臨的挑戰(zhàn)主要包括服務(wù)性能、服務(wù)安全性、服務(wù)可用性、服務(wù)的管理以及法律風(fēng)險(xiǎn)等。

在云服務(wù)性能方面,云服務(wù)的質(zhì)量問題就包括服務(wù)中斷、帶寬不足和訪問異常、功能限制等問題；在服務(wù)安全性方面,云服務(wù)的質(zhì)量問題就包括數(shù)據(jù)所處風(fēng)險(xiǎn)、系統(tǒng)可靠性等問題；在服務(wù)可用性方面,云服務(wù)的質(zhì)量問題就包括業(yè)務(wù)可持續(xù)風(fēng)險(xiǎn)、業(yè)務(wù)上云的適用性等問題；在云服務(wù)管理方面,云服務(wù)的質(zhì)量問題包括缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)糾紛等問題。

在云計(jì)算服務(wù)質(zhì)量測(cè)評(píng)技術(shù)研究方面,目前國內(nèi)外主要是對(duì)云平臺(tái)的資源使用情況進(jìn)行度量,按照客戶需求設(shè)定監(jiān)控指標(biāo),進(jìn)而對(duì)云平臺(tái)資源服務(wù)能力進(jìn)行實(shí)效評(píng)估,具體方法包括資源服務(wù)能力監(jiān)控與度量、基于可信第三方的服務(wù)質(zhì)量評(píng)估等。在資源服務(wù)能力監(jiān)控與度量方法上,目前這類監(jiān)控技術(shù)主要包括GMonE[1]、RMCM[2]、Smart SLA、MELA和Mon PaaS等。在基于可信第三方的服務(wù)質(zhì)量評(píng)估方法上,主要包括DMI[3]和CASViD[4]等。這些技術(shù)和解決方案各有各的優(yōu)勢(shì),監(jiān)控指標(biāo)都是根據(jù)客戶需求而設(shè)定的,未針對(duì)共性的質(zhì)量問題形成統(tǒng)一的測(cè)評(píng)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)和體系,因此監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)水平參差不齊。

為了更好地提升云計(jì)算的服務(wù)質(zhì)量,解決本文提到的服務(wù)質(zhì)量問題,需要對(duì)云計(jì)算服務(wù)質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)和評(píng)價(jià),通過可量化的指標(biāo)研究,搭建云計(jì)算服務(wù)質(zhì)量測(cè)評(píng)指標(biāo)體系,為云服務(wù)提供商對(duì)自身服務(wù)提供質(zhì)量的自查提供方法,為云服務(wù)使用者對(duì)購買的云服務(wù)的質(zhì)量檢查提供手段。

3 云計(jì)算服務(wù)質(zhì)量測(cè)評(píng)指標(biāo)體系搭建

在充分研究、分析和對(duì)比的基礎(chǔ)上,結(jié)合各類指標(biāo)體系構(gòu)建和評(píng)估方法,以提高云計(jì)算服務(wù)質(zhì)量為重點(diǎn),遵循指標(biāo)體系編制系統(tǒng)性原則、科學(xué)性原則和實(shí)用性原則,依據(jù)云計(jì)算服務(wù)質(zhì)量的情況分析,課題組從服務(wù)可用性、服務(wù)安全性、服務(wù)可靠性、服務(wù)效率性和服務(wù)可維護(hù)性等四個(gè)維度建立云計(jì)算服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系（見圖1）,并在此體系下對(duì)服務(wù)質(zhì)量每個(gè)維度進(jìn)行評(píng)估指標(biāo)細(xì)分,將云計(jì)算服務(wù)質(zhì)量影響因素進(jìn)行歸類并形成可評(píng)估的細(xì)化指標(biāo),從而形成對(duì)云計(jì)算服務(wù)的整體、科學(xué)、合理質(zhì)量水平評(píng)價(jià)。

圖1 云計(jì)算服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

該體系分為兩個(gè)層次,第一層次按照云計(jì)算服務(wù)質(zhì)量評(píng)估的考核內(nèi)容,劃分為服務(wù)可用性、服務(wù)安全性、服務(wù)可靠性、服務(wù)效率性和服務(wù)可維護(hù)性。第二層結(jié)合考核內(nèi)容,細(xì)化質(zhì)量評(píng)估指標(biāo)（見表1）。

其中,服務(wù)可用性包括服務(wù)實(shí)現(xiàn)的完備性、服務(wù)的可度量性、業(yè)務(wù)彈性、應(yīng)用可配置性、數(shù)據(jù)可遷移性、性能符合性、服務(wù)可管理性；服務(wù)安全性包括服務(wù)的保密性、物理安全、主機(jī)安全、網(wǎng)絡(luò)安全、應(yīng)用安全、數(shù)據(jù)安全、安全保障透明性、數(shù)據(jù)的可銷毀性、數(shù)據(jù)的知情權(quán)、虛擬機(jī)隔離性；服務(wù)可靠性包括服務(wù)可恢復(fù)性、數(shù)據(jù)備份的可靠性、數(shù)據(jù)容災(zāi)的可靠性、操作系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、中間件運(yùn)行的可靠性、網(wǎng)絡(luò)、設(shè)施及鏈路可靠性、災(zāi)備系統(tǒng)的可靠性；服務(wù)效率性包括服務(wù)的及時(shí)響應(yīng)性、服務(wù)互動(dòng)溝通機(jī)制、服務(wù)投訴解決率、計(jì)算資源配置及時(shí)性、虛擬機(jī)遷移時(shí)間、應(yīng)用遷移時(shí)間、業(yè)務(wù)資源配置及時(shí)性、部署服務(wù)請(qǐng)求的效率性、業(yè)務(wù)開通效率性；服務(wù)可維護(hù)性包括平均故障修復(fù)時(shí)間、系統(tǒng)易擴(kuò)展性、模塊化、兼容性。

4 結(jié)語

云計(jì)算服務(wù)的質(zhì)量評(píng)估與監(jiān)測(cè)意義重大。對(duì)于接受云計(jì)算服務(wù)的使用者而言,在選擇服務(wù)時(shí)和使用服務(wù)時(shí),可以通過查看該服務(wù)提供商的第三方服務(wù)質(zhì)量測(cè)試報(bào)告,作為購買服務(wù)和評(píng)價(jià)服務(wù)的重要參考依據(jù)之一。對(duì)于云計(jì)算平臺(tái)管理機(jī)構(gòu)而言,服務(wù)質(zhì)量評(píng)估可為其管理提供決策的數(shù)據(jù)支撐,并結(jié)合評(píng)估結(jié)果要求云服務(wù)提供商對(duì)其提供的服務(wù)實(shí)施整改計(jì)劃和方案,持續(xù)提升服務(wù)質(zhì)量。

[1]MONTES J,SANCHEZ A,MEMISHI B,et al.GMonE: A complete approach to cloud monitoring [J].FutureGeneration Compute Sys-tem,2013,29(8) : 2026－2040.

[2]SHAO J,WEI H,WANG Q.et al. A runtime modelbased monitoring approach for cloud [C]/ / Proceedings ofthe 2010 IEEE 3rdIn-ternational Conference on Cloud Computing,Miami: IEEE,2010:313－320.

[3]JAMAIL N S M,ATAN R,ABDULLAH R,et al.Development of SLA monitoring tools based on proposed DMIin cloud computing[J]. TMLAI Transactions on MachineLearning and Artificial Intel-ligence,2015,3(1) : 1－7.

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