云計(jì)算（典藏版）課件 第11章 云際計(jì)算技術(shù)

第11章云際計(jì)算技術(shù)11.1傳統(tǒng)云計(jì)算挑戰(zhàn)11.2云際計(jì)算誕生11.3云際計(jì)算體系架構(gòu)11.4云際計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)of311習(xí)題11.5云際存儲關(guān)鍵技術(shù)高級人工智能人才培養(yǎng)叢書11.6云際計(jì)算研究進(jìn)展11.7云際計(jì)算應(yīng)用場景11.1傳統(tǒng)云計(jì)算挑戰(zhàn)第11章云際計(jì)算技術(shù)of312單云服務(wù)固有缺陷：平臺鎖定問題。消費(fèi)者過分依賴于單一云服務(wù)的產(chǎn)品和服務(wù)，無法在不產(chǎn)生大量切換成本的情況下進(jìn)行靈活遷移，造成平臺鎖定問題。數(shù)據(jù)安全性。消費(fèi)者將數(shù)據(jù)全部交給一個云服務(wù)提供者保管，若云服務(wù)提供者內(nèi)部出現(xiàn)問題，很容易獲取用戶的所有信息，數(shù)據(jù)隱私泄露在所難免。服務(wù)可靠性。若云服務(wù)提供者停止服務(wù)或遭遇故障，各類云服務(wù)消費(fèi)者將面臨數(shù)據(jù)全部丟失的風(fēng)險(xiǎn)，造成不可挽回的經(jīng)濟(jì)損失。效費(fèi)比問題。許多使用云服務(wù)的互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新業(yè)務(wù)在全球化的過程中越來越受制于單一云服務(wù)提供者應(yīng)對業(yè)務(wù)爆發(fā)性的能力。例如，天貓“雙十一”全球購物狂歡節(jié)等，通常需要超過10倍于日常需求的IT資源，這給云服務(wù)提供者帶來了巨大的IT資源效費(fèi)比問題。第11章云際計(jì)算技術(shù)11.1傳統(tǒng)云計(jì)算挑戰(zhàn)11.2云際計(jì)算誕生11.3云際計(jì)算體系架構(gòu)11.4云際計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)of313習(xí)題11.5云際存儲關(guān)鍵技術(shù)高級人工智能人才培養(yǎng)叢書11.6云際計(jì)算研究進(jìn)展11.7云際計(jì)算應(yīng)用場景11.2傳統(tǒng)云計(jì)算誕生第11章云際計(jì)算技術(shù)of3141.云際計(jì)算概念：

云際計(jì)算是以云服務(wù)提供者之間開放協(xié)作為基礎(chǔ)，通過多方云資源深度融合，方便開發(fā)者通過“軟件定義”方式定制云服務(wù)，創(chuàng)造云價值，實(shí)現(xiàn)“服務(wù)無邊界、云間有協(xié)作、資源易共享、價值可轉(zhuǎn)換”的新一代云計(jì)算模式。11.2傳統(tǒng)云計(jì)算誕生第11章云際計(jì)算技術(shù)of3152.云際計(jì)算技術(shù)優(yōu)勢：1．業(yè)務(wù)連續(xù)性

采用云際計(jì)算服務(wù)能夠?qū)崿F(xiàn)單個云服務(wù)提供者無法達(dá)到的冗余級別，有助于在災(zāi)難發(fā)生時仍能確保業(yè)務(wù)連續(xù)不中斷。2、數(shù)據(jù)可靠性

采用云際計(jì)算服務(wù)能夠顯著提高數(shù)據(jù)可靠性，從而降低因云失效引起的數(shù)據(jù)丟失風(fēng)險(xiǎn)。3、訪問性能

云際計(jì)算服務(wù)能充分利用每個云服務(wù)提供者的優(yōu)勢，即在不同云服務(wù)提供者之間靈活做出最佳選擇，獲得最佳的云服務(wù)。11.2傳統(tǒng)云計(jì)算誕生第11章云際計(jì)算技術(shù)of3162.云際計(jì)算技術(shù)優(yōu)勢：4、安全隱私

由于隱私問題，許多用戶不愿意將其最敏感的數(shù)據(jù)托管到公共云中，減輕隱私擔(dān)憂的方法之一就是使用糾刪碼來跨多個云服務(wù)提供者分發(fā)數(shù)據(jù)。5、管理靈活性

由于每個云服務(wù)提供者的服務(wù)在質(zhì)量和價格方面存在差異性，云際計(jì)算能夠根據(jù)每個云的價格以及擅長的特定服務(wù)來最佳地選取多個云的使用策略，避免平臺鎖定。6、存儲成本

云服務(wù)提供者設(shè)置了每種服務(wù)的使用資費(fèi)，根據(jù)資費(fèi)情況，使用多個云的客戶可以為不同的服務(wù)選擇資費(fèi)最合理的云服務(wù)提供者。第11章云際計(jì)算技術(shù)11.1傳統(tǒng)云計(jì)算挑戰(zhàn)11.2云際計(jì)算誕生11.3云際計(jì)算體系架構(gòu)11.4云際計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)of317習(xí)題11.5云際存儲關(guān)鍵技術(shù)高級人工智能人才培養(yǎng)叢書11.6云際計(jì)算研究進(jìn)展11.7云際計(jì)算應(yīng)用場景11.3云際計(jì)算體系架構(gòu)第11章云際計(jì)算技術(shù)of3181.集中式代理架構(gòu)：11.3云際計(jì)算體系架構(gòu)第11章云際計(jì)算技術(shù)of3192.分布式代理架構(gòu)：云際計(jì)算半集中式代理架構(gòu)云際計(jì)算分散式代理架構(gòu)11.3云際計(jì)算體系架構(gòu)第11章云際計(jì)算技術(shù)of31102.云際計(jì)算架構(gòu)對比分析：架構(gòu)管理難度地理范圍擴(kuò)展性集中式容易小差半集中式中等中等中等分散式困難大好第11章云際計(jì)算技術(shù)11.1傳統(tǒng)云計(jì)算挑戰(zhàn)11.2云際計(jì)算誕生11.3云際計(jì)算體系架構(gòu)11.4云際計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)of3111習(xí)題11.5云際存儲關(guān)鍵技術(shù)高級人工智能人才培養(yǎng)叢書11.6云際計(jì)算研究進(jìn)展11.7云際計(jì)算應(yīng)用場景11.4云際計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)第11章云際計(jì)算技術(shù)of31121.云際協(xié)作環(huán)境：云際協(xié)作環(huán)境框架

分布云交易主要針對云際協(xié)作環(huán)境中云服務(wù)消費(fèi)者與云服務(wù)提供者，以及不同云服務(wù)提供者之間如何確定服務(wù)等級協(xié)議，如何處理違約，如何計(jì)量計(jì)費(fèi)等問題，提供拍賣競價、協(xié)商談判和計(jì)量計(jì)價等服務(wù)支持。11.4云際計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)第11章云際計(jì)算技術(shù)of31131.云際協(xié)作環(huán)境：云際協(xié)作環(huán)境框架

分布云社區(qū)提供云際協(xié)作的社區(qū)服務(wù)。異源異質(zhì)異構(gòu)的不同云服務(wù)提供者，為了提高互操作性，可依據(jù)分布云社區(qū)提供的軟件定義標(biāo)準(zhǔn)，封裝服務(wù)接口，在邏輯層面實(shí)現(xiàn)同質(zhì)化，達(dá)成可互操作的基本條件。11.4云際計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)第11章云際計(jì)算技術(shù)of31141.云際協(xié)作環(huán)境：云際協(xié)作環(huán)境框架

分布云監(jiān)管主要為云交易提供關(guān)于云服務(wù)提供者的信用度量和評價、云服務(wù)消費(fèi)者的消費(fèi)行為審計(jì)、服務(wù)等級協(xié)議及契約的違約舉證等方面的機(jī)制支持。11.4云際計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)第11章云際計(jì)算技術(shù)of31151.云際協(xié)作環(huán)境：1)云際互聯(lián)

目的是有效連接多個實(shí)體云，改善目前傳統(tǒng)云計(jì)算模型的眾多問題，但在實(shí)施過程中，云際互聯(lián)面臨新的挑戰(zhàn)：

第一是云際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境會隨時動態(tài)變化，難以構(gòu)建可靠、有質(zhì)量保障的云服務(wù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境；

第二是不同實(shí)體云的資源與服務(wù)具有差異化和非標(biāo)準(zhǔn)化的特點(diǎn)，難以被有效地發(fā)現(xiàn)和協(xié)作調(diào)用，也難以進(jìn)行服務(wù)質(zhì)量和服務(wù)數(shù)量的計(jì)量與結(jié)算。

11.4云際計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)第11章云際計(jì)算技術(shù)of31161.云際協(xié)作環(huán)境：1)云際互聯(lián)

目前，云際互聯(lián)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了部分研究目標(biāo)，具體來說可以分為3個方面：

首先，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)驅(qū)動的云際基礎(chǔ)設(shè)施的部署優(yōu)化，在保證服務(wù)質(zhì)量的前提下，增加服務(wù)得到滿足的用戶比例。

其次，構(gòu)建了云際服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)化描述方法，涵蓋云際服務(wù)的各種屬性與特征，如性能指標(biāo)、價格描述等。

第三，實(shí)現(xiàn)了云際組網(wǎng)動態(tài)優(yōu)化，通過軟件定義網(wǎng)絡(luò)控制平面獲取云際網(wǎng)絡(luò)信息，控制數(shù)據(jù)平面的數(shù)據(jù)通路動態(tài)切換，合理運(yùn)用流量工程等方法，保持所有鏈路長時間的高效利用率。11.4云際計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)第11章云際計(jì)算技術(shù)of31171.云際協(xié)作環(huán)境：2)多云存儲

多云存儲通過代理將多個供應(yīng)商的不同云存儲服務(wù)虛擬化聯(lián)合管理，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一存取、性能調(diào)優(yōu)、安全可靠等一系列功能，以此來降低存儲成本、提高效率，最大化地挖掘數(shù)據(jù)價值，保證高可用的業(yè)務(wù)連續(xù)性。然而面對指數(shù)增長的數(shù)據(jù)和用戶越來越高的性能需求，多云存儲仍然面臨數(shù)據(jù)可用性、數(shù)據(jù)完整性、數(shù)據(jù)一致性和數(shù)據(jù)安全性等許多技術(shù)層面的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。11.4云際計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)第11章云際計(jì)算技術(shù)of31181.云際協(xié)作環(huán)境：3)跨云計(jì)算

跨云計(jì)算關(guān)鍵支撐技術(shù)基于硬件安全擴(kuò)展機(jī)制(Enclave)，設(shè)計(jì)了安全的跨云虛擬機(jī)遷移方法。提出了兩階段遷移協(xié)議，引入控制線程保證虛擬機(jī)進(jìn)入停止?fàn)顟B(tài)并對狀態(tài)加密，保證跨云遷移過程中狀態(tài)的安全性和一致性；同時，基于二進(jìn)制插樁和狀態(tài)完整性保護(hù)等技術(shù)，提出了跨平臺的Enclave動態(tài)遷移技術(shù)，允許Enclave在不同硬件架構(gòu)上互相遷移。

11.4云際計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)第11章云際計(jì)算技術(shù)of31192.對等協(xié)作機(jī)制：云際協(xié)作環(huán)境框架11.4云際計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)第11章云際計(jì)算技術(shù)of31202.對等協(xié)作機(jī)制：1．P2P技術(shù)P2P是一種分布式網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)的參與者共享他們所擁有的一部分硬件資源（處理能力、存儲能力、網(wǎng)絡(luò)連接能力、打印機(jī)等），這些共享資源需要由網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)和內(nèi)容，能被其它對等節(jié)點(diǎn)直接訪問而無需經(jīng)過中間實(shí)體。在此網(wǎng)絡(luò)中的參與者既是資源（服務(wù)和內(nèi)容）提供者，又是資源獲取者。P2P技術(shù)具有非中心化、可擴(kuò)展性、健壯性、高性能/價格比、隱私保護(hù)、負(fù)載均衡等特點(diǎn)，相比傳統(tǒng)分布式系統(tǒng)，具有無可比擬的優(yōu)勢，不斷應(yīng)用到軍事領(lǐng)域、商業(yè)領(lǐng)域、政府信息、通訊等領(lǐng)域。11.4云際計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)第11章云際計(jì)算技術(shù)of31212.對等協(xié)作機(jī)制：2．區(qū)塊鏈技術(shù)

近幾年，區(qū)塊鏈作為一項(xiàng)新興技術(shù)引起了廣泛關(guān)注。區(qū)塊鏈分為公有區(qū)塊鏈、聯(lián)盟區(qū)塊鏈、私有區(qū)塊鏈，具有去中心化、開放性、獨(dú)立性、安全性、匿名性等特點(diǎn)，眾多優(yōu)勢可以很好解決現(xiàn)有技術(shù)所面臨的瓶頸問題，使其迅速成為學(xué)術(shù)界的熱門研究話題之一，目前已經(jīng)滲透到全球多個行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。在云際計(jì)算中，可以考慮引入去中心、去信任的區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建云際分布記賬系統(tǒng)，用于解決云服務(wù)提供者和云服務(wù)消費(fèi)者之間的可信價值交換問題。由于云際計(jì)算是面向全球云服務(wù)提供者和云服務(wù)消費(fèi)者參與協(xié)同的云計(jì)算，因此，公有鏈?zhǔn)亲鳛闃?gòu)造云際協(xié)作環(huán)境有效選擇之一。11.4云際計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)第11章云際計(jì)算技術(shù)of31222.對等協(xié)作機(jī)制：3．容錯編碼技術(shù)

容錯編碼技術(shù)的基本原理是將數(shù)據(jù)分割成數(shù)據(jù)塊，對數(shù)據(jù)塊進(jìn)行編碼后，分別發(fā)送到不同云服務(wù)提供者，達(dá)到容錯的目的。若某個數(shù)據(jù)塊失效，則通過對剩余可用塊進(jìn)行線性組合計(jì)算來恢復(fù)。具體的編碼實(shí)現(xiàn)包括集中式和分布式兩種。未來的云際計(jì)算規(guī)模將越來越龐大，更傾向于使用分布式編碼的方案來提高數(shù)據(jù)可靠性。但分布式編碼實(shí)現(xiàn)方法需要多個不同節(jié)點(diǎn)相互協(xié)調(diào)合作，帶來大量數(shù)據(jù)傳輸，占用較多網(wǎng)絡(luò)資源。因此相對于集中式編碼，分布式編碼的重點(diǎn)已從降低運(yùn)算復(fù)雜度轉(zhuǎn)換到了降低網(wǎng)絡(luò)資源消耗和一致性保證，同時對安全性和性能有更高要求。第11章云際計(jì)算技術(shù)11.1傳統(tǒng)云計(jì)算挑戰(zhàn)11.2云際計(jì)算誕生11.3云際計(jì)算體系架構(gòu)11.4云際計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)of3123習(xí)題11.5云際存儲關(guān)鍵技術(shù)高級人工智能人才培養(yǎng)叢書11.6云際計(jì)算研究進(jìn)展11.7云際計(jì)算應(yīng)用場景11.5云際存儲關(guān)鍵技術(shù)第11章云際計(jì)算技術(shù)of31241.糾刪碼容錯技術(shù)：

云際存儲中為防止數(shù)據(jù)丟失、故障、中斷以及供應(yīng)商鎖定等損失，往往需要提高數(shù)據(jù)的容錯能力。目前常見的數(shù)據(jù)容錯技術(shù)有兩種：多副本容錯技術(shù)和糾刪碼容錯技術(shù)。與多副本容錯技術(shù)相比，糾刪碼容錯技術(shù)可以在顯著降低存儲空間消耗的同時提供相同甚至更高的數(shù)據(jù)容錯能力。糾刪碼容錯技術(shù)的基本原理是將數(shù)據(jù)分割成數(shù)據(jù)塊，對數(shù)據(jù)塊進(jìn)行編碼生成編碼塊，使得每個編碼塊都是所有數(shù)據(jù)塊的線性組合，然后將編碼塊存儲在不同的位置，達(dá)到容錯的目的。若某個塊失效，則通過對剩余可用塊進(jìn)行線性組合計(jì)算來恢復(fù)。11.5云際存儲關(guān)鍵技術(shù)第11章云際計(jì)算技術(shù)of31251.糾刪碼容錯技術(shù)：方案編碼實(shí)現(xiàn)方法糾刪碼類別節(jié)點(diǎn)可編程性擴(kuò)展性RACS集中式RS碼否一般NCCloud集中式MSR碼是差F2MC集中式RS碼否一般NCFS分散式MBR碼否一般SafeStore分散式MDS碼否好DEPSKY分散式RS碼否好云際存儲糾刪碼方案對比分析11.5云際存儲關(guān)鍵技術(shù)第11章云際計(jì)算技術(shù)of31262.數(shù)據(jù)完整性證明機(jī)制：

數(shù)據(jù)完整性證明機(jī)制可以根據(jù)是否對原數(shù)據(jù)采用容錯預(yù)處理技術(shù)，分為數(shù)據(jù)持有性證明PDP機(jī)制和數(shù)據(jù)可恢復(fù)證明POR機(jī)制。PDP機(jī)制能快速判斷遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)上數(shù)據(jù)是否損壞，更多地注重效率。POR機(jī)制不僅能識別數(shù)據(jù)是否損壞，并且能夠恢復(fù)已損壞的數(shù)據(jù)。兩種機(jī)制有不同的應(yīng)用需求，PDP機(jī)制主要用于檢測大數(shù)據(jù)文件的完整性，而POR機(jī)制則用于確保重要數(shù)據(jù)的完整性。11.5云際存儲關(guān)鍵技術(shù)第11章云際計(jì)算技術(shù)of31272.數(shù)據(jù)完整性證明機(jī)制：方案服務(wù)器計(jì)算復(fù)雜度用戶計(jì)算復(fù)雜度通信復(fù)雜度數(shù)據(jù)恢復(fù)支持動態(tài)操作驗(yàn)證次數(shù)MRPDPO(c)O(n)O(1)否是無限D(zhuǎn)PDPO(c)O(n)O(1)是部分是無限PPPDPO(c)O(n)O(1)否是無限PORsO(1)O(1)是否有限D(zhuǎn)PORO(1)O(1)是是有限IVCZKPO(c)O(n)O(1)否是無限MRVRO(logn)O(1)O(1)是是無限多云完整性檢測機(jī)制對比分析11.5云際存儲關(guān)鍵技術(shù)第11章云際計(jì)算技術(shù)of31283.并發(fā)控制方法：

分布式環(huán)境下多任務(wù)并發(fā)處理不當(dāng)將會導(dǎo)致時間和數(shù)據(jù)上的不一致，而時間及數(shù)據(jù)的不一致將導(dǎo)致集群效率和性能不高，甚至分布式任務(wù)的失敗。云際存儲系統(tǒng)需要保證數(shù)據(jù)在多任務(wù)并發(fā)的情況下全部正確寫入進(jìn)來，不會出現(xiàn)錯亂或遺漏，同時保證寫操作執(zhí)行成功后，在可接受的時間內(nèi)所有的用戶可以獲取到最新的數(shù)據(jù)。

目前用來解決并發(fā)問題的使用最廣泛的分布式組件是Zookeeper。Zookeeper相當(dāng)于集群的管理者，監(jiān)視著集群中各個節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)，根據(jù)節(jié)點(diǎn)提交的反饋進(jìn)行下一步合理操作。最終，將簡單易用的接口和性能高效、功能穩(wěn)定的系統(tǒng)提供給用戶。11.5云際存儲關(guān)鍵技術(shù)第11章云際計(jì)算技術(shù)of31293.并發(fā)控制方法：方案并發(fā)處理鎖機(jī)制中央控制核心特征HybrisZooKeeper需要需要結(jié)合公有云和私有云SPANStorePMan需要需要能生成統(tǒng)一視圖MetaStorageDynamo需要不需要采用分散架構(gòu)管理ScaliaMVCC不需要需要優(yōu)化數(shù)據(jù)放置CoCloudNotificationHandler需要需要兼容不同版本BLRSReplicaSelection/Re-Creation需要不需要分散式優(yōu)化副本選擇HGAServiceClustering/GreedyHeuristic需要需要約束優(yōu)化復(fù)合應(yīng)用程序部署問題多云并發(fā)控制機(jī)制對比分析11.5云際存儲關(guān)鍵技術(shù)第11章云際計(jì)算技術(shù)of31304.安全重刪技術(shù)：

隨著數(shù)據(jù)量的飛速增長，存儲空間和傳輸速率成為當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)存儲領(lǐng)域的一大瓶頸，其中對相同相似數(shù)據(jù)的優(yōu)化處理成為一個研究熱點(diǎn)。據(jù)研究，在所有備份的數(shù)據(jù)中，高達(dá)80%以上的數(shù)據(jù)是冗余的，利用數(shù)據(jù)高度冗余的特性，研究者們提出了重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)。重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)是一種數(shù)據(jù)縮減技術(shù)，它的算法流程是對數(shù)據(jù)進(jìn)行分塊，計(jì)算每個塊的特征值并加入特征值列表，新加入的塊通過對比特征值列表來確定是否重復(fù)，若不重復(fù)則建立索引保存該塊特征值和映射關(guān)系到特征值列表并存儲原始塊到數(shù)據(jù)庫，若重復(fù)則只添加映射關(guān)系。而安全重刪是在此基礎(chǔ)上加入糾刪碼、加密等技術(shù)，增強(qiáng)了數(shù)據(jù)在全周期內(nèi)的安全性，不僅降低了數(shù)據(jù)管理所需的存儲空間，實(shí)現(xiàn)更快更頻繁的存取，而且實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全防護(hù)和高效傳輸。11.5云際存儲關(guān)鍵技術(shù)第11章云際計(jì)算技術(shù)of31314.安全重刪技術(shù)：方案算法數(shù)據(jù)去重級別抗攻擊類型重刪范圍PAKEPAKE文件級蠻力攻擊用戶間CDStoreCE+AONT-RS塊級側(cè)信道攻擊客戶端/用戶間CloudSHCE-PPC塊級側(cè)信道/蠻力攻擊用戶間CloudShareCE+DS塊級側(cè)信道/女巫攻擊用戶間StoreSimMinhash+SPClustering塊級單點(diǎn)攻擊用戶間F2MCCE+SFTC塊級側(cè)信道攻擊用戶間基于重復(fù)數(shù)據(jù)的防護(hù)機(jī)制對比分析第11章云際計(jì)算技術(shù)11.1傳統(tǒng)云計(jì)算挑戰(zhàn)11.2云際計(jì)算誕生11.3云際計(jì)算體系架構(gòu)11.4云際計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)of3132習(xí)題11.5云際存儲關(guān)鍵技術(shù)高級人工智能人才培養(yǎng)叢書11.6云際計(jì)算研究進(jìn)展11.7云際計(jì)算應(yīng)用場景11.6云際計(jì)算研究進(jìn)展第11章云際計(jì)算技術(shù)of31331.Inter-Cloud（互聯(lián)云）Inter-CloudFabric架構(gòu)

Inter-Cloud于2008年由工業(yè)界的思科公司(Cisco)提出，試圖通過使用其他云服務(wù)提供者的計(jì)算、存儲或其他任意類型的資源，解決單一云服務(wù)提供者物理資源有限或地理上難以實(shí)現(xiàn)無處不在的覆蓋等所帶來的服務(wù)質(zhì)量(QoS)問題。11.6云際計(jì)算研究進(jìn)展第11章云際計(jì)算技術(shù)of31342.SuperCloud（超云）

SuperCloud架構(gòu)模型SuperCloud強(qiáng)調(diào)以用戶為中心，試圖跨多個云服務(wù)提供者構(gòu)建全套透明的計(jì)算、存儲和數(shù)據(jù)通信服務(wù)。SuperCloud圍繞跨云互操作、虛擬機(jī)(VM)跨云遷移、安全與可靠性等方面，提出了嚴(yán)格隔離、細(xì)粒度和自管理等安全云的研究思路，實(shí)現(xiàn)在多個云服務(wù)提供者之上構(gòu)造虛擬用戶云。11.6云際計(jì)算研究進(jìn)展第11章云際計(jì)算技術(shù)of31352.SuperCloud（超云）SuperCloud將達(dá)到以下目標(biāo)：自助服務(wù)安全：云架構(gòu)的實(shí)現(xiàn)，使用戶可以靈活地定義自己的保護(hù)需求并相應(yīng)地實(shí)例化策略。自我管理的安全性：開發(fā)一個自主的安全管理框架，該框架在計(jì)算層、存儲層和網(wǎng)絡(luò)層以及跨提供商域無縫運(yùn)行，以確保符合安全策略。端到端安全性：提出信任模型和安全機(jī)制，支持跨不同管理提供程序域組合服務(wù)和信任語句。彈性：實(shí)現(xiàn)一個資源管理框架，該框架使用來自不同云提供商的原語，以健壯的方式組合與提供商無關(guān)的資源。11.6云際計(jì)算研究進(jìn)展第11章云際計(jì)算技術(shù)of31363.Multi-Cloud（多云）Multi-Cloud架構(gòu)模型Multi-Cloud旨在通過更多云服務(wù)提供者共存的軟硬件基礎(chǔ)設(shè)施冗余優(yōu)化容錯能力，降低云用戶數(shù)據(jù)丟失或云計(jì)算環(huán)境中局部構(gòu)件失效所引起的宕機(jī)等情況下產(chǎn)生的服務(wù)中斷風(fēng)險(xiǎn)，提高性能，避免云平臺鎖定。11.6云際計(jì)算研究進(jìn)展第11章云際計(jì)算技術(shù)of31374.FederatedCloud（聯(lián)邦云）FederatedCloud架構(gòu)模型FederatedCloud旨在在多個未建立信任關(guān)系的云服務(wù)提供者之間，通過部署和管理多個內(nèi)外部云計(jì)算服務(wù)來匹配業(yè)務(wù)需求，支持若干個獨(dú)立云平臺合作完成一個目標(biāo)任務(wù)。11.6云際計(jì)算研究進(jìn)展第11章云際計(jì)算技術(shù)of31385.CloudServiceBroker（云服務(wù)代理）CloudServiceBroker架構(gòu)模型CloudServiceBroker（CSB）旨在為云服務(wù)提供者與云服務(wù)消費(fèi)者提供咨詢、集成和協(xié)商談判服務(wù)。CSB不僅可通過對云服務(wù)提供者的服務(wù)集成與定制，為云服務(wù)消費(fèi)者提供更優(yōu)質(zhì)的云服務(wù)，還可通過創(chuàng)新渠道和市場機(jī)會，為云服務(wù)提供者增長銷量。11.6云際計(jì)算研究進(jìn)展第11章云際計(jì)算技術(shù)of3139網(wǎng)構(gòu)軟件架構(gòu)模型

網(wǎng)構(gòu)軟件運(yùn)行平臺需要聯(lián)接并管理互聯(lián)網(wǎng)上數(shù)量眾多的異構(gòu)、自治的軟硬件資源。互聯(lián)網(wǎng)上的異源異質(zhì)資源通過虛擬化，實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)化的軟件協(xié)同、數(shù)據(jù)管理以及資源聚合的支持。6.Internetware（網(wǎng)構(gòu)軟件）11.6云際計(jì)算研究進(jìn)展第11章云際計(jì)算技術(shù)of31406.Internetware（網(wǎng)構(gòu)軟件）網(wǎng)構(gòu)軟件基本特征：

自主性。網(wǎng)構(gòu)軟件系統(tǒng)中的軟件實(shí)體具有相對獨(dú)立性、主動性和自適應(yīng)性。

協(xié)同性。網(wǎng)構(gòu)軟件系統(tǒng)中軟件實(shí)體與軟件實(shí)體之間可按多種靜態(tài)連接和動態(tài)合作方式在開放的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下加以互連、互通、協(xié)作和聯(lián)盟。

反應(yīng)性。網(wǎng)構(gòu)軟件具有感知外部運(yùn)行和使用環(huán)境并對系統(tǒng)演化提供有用信息的能力。

演化性。網(wǎng)構(gòu)軟件結(jié)構(gòu)可根據(jù)應(yīng)用需求和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境變化而發(fā)生動態(tài)演化，主要表現(xiàn)在其實(shí)體元素?cái)?shù)目的可變性，結(jié)構(gòu)關(guān)系的可調(diào)節(jié)性和結(jié)構(gòu)形態(tài)的動態(tài)可配置性。

多態(tài)性。網(wǎng)構(gòu)軟件系統(tǒng)的效果體現(xiàn)出相容的多目標(biāo)性。11.6云際計(jì)算研究進(jìn)展第11章云際計(jì)算技術(shù)of31417.iVCE（網(wǎng)絡(luò)虛擬機(jī)計(jì)算環(huán)境）網(wǎng)構(gòu)軟件架構(gòu)模型

虛擬計(jì)算環(huán)境(iVCE)是指建立在開放的互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施之上，以網(wǎng)絡(luò)資源的按需聚合與自主協(xié)同為核心機(jī)制，為終端用戶或應(yīng)用系統(tǒng)提供和諧、可信、透明的一體化服務(wù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)有效資源共享和便捷合作工作。11.6云際計(jì)算研究進(jìn)展第11章云際計(jì)算技術(shù)of31427.iVCE（網(wǎng)絡(luò)虛擬機(jī)計(jì)算環(huán)境）iVCE的體系結(jié)構(gòu)框架由七個部分組成：1.資源層

資源層由各種異構(gòu)和多樣的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)資源組成。2.資源虛擬層

資源虛擬層包括了關(guān)于自主元素創(chuàng)建和管理的一組基礎(chǔ)服務(wù)，支持將資源封裝成為自主元素，完成對資源層中各種網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)資源的虛擬化和自主化。3.聚合層

聚合層任務(wù)是創(chuàng)建與管理虛擬共同體，在各虛擬共同體范圍內(nèi)分別組織和管理iVCE中大量自主元素的元信息，面向任務(wù)適時形成相對穩(wěn)定的資源空間和視圖。4.自主協(xié)同層

自主協(xié)同層根據(jù)任務(wù)需求生成相應(yīng)的虛擬執(zhí)行體，通過虛擬執(zhí)行體綁定相關(guān)的自主元素，并通過自主協(xié)同來完成任務(wù)。11.6云際計(jì)算研究進(jìn)展第11章云際計(jì)算技術(shù)of31437.iVCE（網(wǎng)絡(luò)虛擬機(jī)計(jì)算環(huán)境）5.可信保證體系

可信保證體系為iVCE環(huán)境中資源按需聚合和自主協(xié)同的安全性、可依賴性及協(xié)同行為的可信性提供保證，以創(chuàng)建一個安全和諧的計(jì)算環(huán)境。6．編程開發(fā)環(huán)境

編程開發(fā)環(huán)境主要為iVCE的開發(fā)、部署和運(yùn)行提供程序設(shè)計(jì)語言級的設(shè)施和相應(yīng)的開發(fā)和運(yùn)行環(huán)境。7.應(yīng)用層

應(yīng)用層直接面向用戶，提供iVCE之上的各種應(yīng)用功能。第11章云際計(jì)算技術(shù)11.1傳統(tǒng)云計(jì)算挑戰(zhàn)11.2云際計(jì)算誕生11.3云際計(jì)算體系架構(gòu)11.4云際計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)of3144習(xí)題11.5云際存儲關(guān)鍵技術(shù)高級人工智能人才培養(yǎng)叢書11.6云際計(jì)算研究進(jìn)展11.7云際計(jì)算應(yīng)用場景11.7云際計(jì)算應(yīng)用場景第11章云際計(jì)算技術(shù)of31457.iVCE（網(wǎng)絡(luò)虛擬機(jī)計(jì)算環(huán)境）數(shù)據(jù)交易安全屋

安全屋是一種用于數(shù)據(jù)流通共享的云際計(jì)算產(chǎn)品，是目前比較成熟的云際計(jì)算應(yīng)用。安全屋遵循云際計(jì)算的對等協(xié)作機(jī)制框架，在數(shù)據(jù)源端實(shí)現(xiàn)了資源平面數(shù)據(jù)訪問和增加水印功能，在控制平面實(shí)現(xiàn)了合規(guī)檢查和智能合約機(jī)制，在業(yè)務(wù)平面實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)請求和訂單管理功能，在信息平面實(shí)現(xiàn)了價值交換轉(zhuǎn)移記錄以及審計(jì)信息的收集。11.7云際計(jì)算應(yīng)用場景第11章云際計(jì)算技術(shù)of31467.iVCE（網(wǎng)絡(luò)虛擬機(jī)計(jì)算環(huán)境）基于區(qū)塊鏈的云際計(jì)算交易所

云際計(jì)算交易所能夠整合多家云計(jì)算供應(yīng)商的服務(wù)資源，滿足