云計(jì)算利用互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)為用戶(hù)提供分布式、高可用、可靠的、低成本的、按需付費(fèi)的、強(qiáng)大的計(jì)算力和無(wú)限的存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)、信息、知識(shí)和協(xié)作可能，使人類(lèi)信息技術(shù)達(dá)到無(wú)時(shí)無(wú)處不在的可用性和服務(wù)能力。云計(jì)算的技術(shù)和平臺(tái)的不斷發(fā)展，為人類(lèi)描繪了這種圖景。云計(jì)算源于網(wǎng)絡(luò)計(jì)算、效用計(jì)算、網(wǎng)格計(jì)算、服務(wù)計(jì)算等技術(shù)，并可基于因特網(wǎng)提供的廣域分布式平臺(tái)，為客戶(hù)提供遠(yuǎn)程的、泛在的、易用的、可伸縮的、按需使用與計(jì)費(fèi)的資源與服務(wù)(IaaS，PaaS，SaaS)，從而最大限度減少客戶(hù)投資、拓展新業(yè)務(wù)和的應(yīng)用類(lèi)型。

    目前，云計(jì)算對(duì)普通的個(gè)人用戶(hù)、大多數(shù)企業(yè)用戶(hù)來(lái)說(shuō)大規(guī)模應(yīng)用仍需時(shí)日，要使其真正產(chǎn)生巨大的效益，需要借助于人類(lèi)自然生態(tài)系統(tǒng)和社會(huì)發(fā)展的規(guī)律，在信息社會(huì)進(jìn)行有效的改進(jìn)和應(yīng)用，使高技術(shù)與生活更緊密結(jié)合。云計(jì)算可與網(wǎng)格等結(jié)合，提供各類(lèi)資源(基礎(chǔ)設(shè)施、平臺(tái)、計(jì)算、軟件等)與服務(wù)，提供云存儲(chǔ)、云數(shù)據(jù)、云知識(shí)等集成與共享，如TripCom，OpenKnowledge，LarKC等研究項(xiàng)目。云計(jì)算研究項(xiàng)目Eucalyptus，SLA @ SOI，OpenNebula，RESERVOIR，Globus Nimbus，COCKTAIL等基于可持續(xù)的云生態(tài)系統(tǒng)并提供了各自的平臺(tái)。歐盟提出FP7計(jì)劃研究未來(lái)云計(jì)算系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)與工具，并提出全局云生態(tài)系統(tǒng)(global cloud ecosystem)的概念。目前，尚缺乏通用的云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)模型，為此，提出通用的云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)概念模型，并提出相關(guān)算法，并以云存儲(chǔ)生態(tài)子系統(tǒng)的構(gòu)建方法進(jìn)行較深入的探討。

    本文以下主要從云計(jì)算的生態(tài)構(gòu)成、構(gòu)建方案(以云存儲(chǔ)為例)、系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)機(jī)制、生態(tài)平衡與協(xié)作等多方面進(jìn)行論述，并提出基于代理的云計(jì)算服務(wù)解決方案，為云計(jì)算提供發(fā)展引擎。

1 云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成

    生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)成可劃分為2個(gè)組成部分：生產(chǎn)者、消費(fèi)者。生產(chǎn)者負(fù)責(zé)生產(chǎn)資源，供消費(fèi)者使用。在生產(chǎn)者與消費(fèi)者之間存在物質(zhì)流、能量流、信息流。對(duì)于云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)，生產(chǎn)者是云服務(wù)商，消費(fèi)者是云計(jì)算客戶(hù)，他們之間存在物質(zhì)流、能量流、信息流、資金流等多重關(guān)系。云服務(wù)商包括軟硬件生產(chǎn)商、系統(tǒng)集成商、服務(wù)代理商等各種角色，客戶(hù)可為企業(yè)客戶(hù)、具有相同興趣的團(tuán)體客戶(hù)(如教育、娛樂(lè)等)、個(gè)人客戶(hù)、臨時(shí)客戶(hù)等多種類(lèi)型的客戶(hù)。如圖1所示：

    圖1 云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)模型

    云計(jì)算實(shí)質(zhì)是基于互聯(lián)網(wǎng)提供高效的、經(jīng)濟(jì)的、可靠的、安全的資源共享、信息服務(wù)和應(yīng)用服務(wù)，其中包括：計(jì)算力、存儲(chǔ)資源、硬件設(shè)備、軟件應(yīng)用、數(shù)據(jù)、信息、知識(shí)及教育、娛樂(lè)、游戲、通信等。云計(jì)算目的是通過(guò)高效的管理資源，為用戶(hù)提供易用的資源。按照供應(yīng)／需求的關(guān)系，達(dá)到服務(wù)商與用戶(hù)雙方的雙贏。如同人類(lèi)生態(tài)系統(tǒng)鏈，云計(jì)算也是一個(gè)復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，其生態(tài)系統(tǒng)的兩端是服務(wù)商、用戶(hù)，中間環(huán)節(jié)則存在多條路徑，隨著技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展可不斷變換多種角色，在云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)中起著重要作用。為此，云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)成可細(xì)化為：云計(jì)算生產(chǎn)商，集成商，代理商，服務(wù)商，客戶(hù)以及基于利益的信息流、資金流、物質(zhì)流的生態(tài)流。通過(guò)云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)，人類(lèi)社會(huì)將受益于信息技術(shù)的進(jìn)展，獲得巨大的前進(jìn)動(dòng)力，改變?nèi)祟?lèi)生態(tài)、生活、社會(huì)、生產(chǎn)的發(fā)展方式。

    云計(jì)算目前的生態(tài)系統(tǒng)是簡(jiǎn)單的、初級(jí)的，主要包括：生產(chǎn)服務(wù)商、客戶(hù)。目前主要由知名IT廠商承擔(dān)生產(chǎn)服務(wù)職能，如微軟，IBM，Google，Yahoo，Amazon，EMC等，而客戶(hù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)其云計(jì)算服務(wù)，包括個(gè)人用戶(hù)和企業(yè)用戶(hù)、機(jī)構(gòu)用戶(hù)等。由于生態(tài)鏈條的簡(jiǎn)化，云計(jì)算服務(wù)目前是自發(fā)的、初級(jí)的、范圍較小的方式，其服務(wù)能力尚未得到充分的開(kāi)發(fā)和利用。

    使云計(jì)算真正深入到人們的工作、學(xué)習(xí)、生活、娛樂(lè)、科研等中間，需要有集成商、代理商等的有效的協(xié)助，對(duì)現(xiàn)有云計(jì)算服務(wù)進(jìn)行跨地域、跨組織、跨平臺(tái)的整合服務(wù)目錄，提供參數(shù)化評(píng)價(jià)和推介等有效機(jī)制，才能獲得大眾的了解和認(rèn)同，得到規(guī)�；�經(jīng)營(yíng)，使投入與產(chǎn)出達(dá)到平衡和協(xié)調(diào)。

    據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的原理，我們提出基于服務(wù)的云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)的幾個(gè)公式：

    1)投入與產(chǎn)出公式：總收益一(產(chǎn)出一初始投入一運(yùn)維費(fèi)用)×利用率；

    2)服務(wù)收益：服務(wù)收益=單次使用效益×使用次數(shù)；

    3)費(fèi)用公式：客戶(hù)費(fèi)用=使用資源×資源單價(jià)+通信費(fèi)用；

    4)客戶(hù)收益：客戶(hù)收益=客戶(hù)滿意度×客戶(hù)節(jié)省資源×資源單價(jià)一使用者花費(fèi)；

    5)生態(tài)均衡公式：初始投入+運(yùn)維費(fèi)用=服務(wù)

    收益+客戶(hù)收益+無(wú)形社會(huì)收益；總體耗能=服務(wù)端能耗+客戶(hù)端能耗×N個(gè)客戶(hù)。

2 系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制

    作為資源密集、多成員、多鏈的云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)，其有效的運(yùn)行與維護(hù)機(jī)制可借鑒自然生態(tài)系統(tǒng)和人類(lèi)社會(huì)發(fā)展規(guī)律，充分利用成員協(xié)作、自律、他律、協(xié)商、市場(chǎng)與價(jià)格調(diào)控等機(jī)制，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的各方進(jìn)行有效的調(diào)控和協(xié)調(diào)，保證其良性循環(huán)，達(dá)到系統(tǒng)的發(fā)展與平衡。系統(tǒng)構(gòu)建、運(yùn)行與維護(hù)機(jī)制包括：服務(wù)需求調(diào)研：對(duì)服務(wù)市場(chǎng)傳統(tǒng)轉(zhuǎn)型及新客戶(hù)群體趨勢(shì)進(jìn)行調(diào)研與預(yù)測(cè)，決定宣傳與系統(tǒng)實(shí)施策略；系統(tǒng)規(guī)劃：通過(guò)對(duì)市場(chǎng)整體需求分析，規(guī)劃系統(tǒng)架構(gòu)及容量擴(kuò)展方法；通過(guò)客戶(hù)意見(jiàn)反饋，調(diào)整系統(tǒng)架構(gòu)；系統(tǒng)實(shí)施控制：依據(jù)現(xiàn)有系統(tǒng)，購(gòu)置必要的設(shè)備與開(kāi)發(fā)組合中間件，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行建設(shè)與實(shí)旋；系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控：記錄系統(tǒng)運(yùn)行日志，定期進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采取必要的對(duì)策；系統(tǒng)調(diào)度：對(duì)客戶(hù)請(qǐng)求進(jìn)行排隊(duì)，根據(jù)負(fù)載及請(qǐng)求達(dá)到率動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)服務(wù)進(jìn)程的生成、執(zhí)行、克隆、清理；系統(tǒng)生命周期管理：除主服務(wù)進(jìn)程外，對(duì)其他派生服務(wù)進(jìn)程根據(jù)作業(yè)完成情況進(jìn)行管理；系統(tǒng)進(jìn)化與重構(gòu)：根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行日志、系統(tǒng)負(fù)載、系統(tǒng)性能等情況，預(yù)測(cè)未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)客戶(hù)請(qǐng)求率，對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)的計(jì)算力、存儲(chǔ)資源進(jìn)行擴(kuò)充或遷移，使進(jìn)化后系統(tǒng)的性能與服務(wù)效率得以改善。

    系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)可根據(jù)預(yù)定策略進(jìn)行，也可人工調(diào)整，并結(jié)合閾值與事件觸發(fā)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理與調(diào)控。借鑒云生態(tài)系統(tǒng)的概念，我們提出云生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化算法，云服務(wù)協(xié)作算法，基于歷史反饋信息調(diào)整服務(wù)指數(shù)等算法(如算法1，算法2，算法3)。將各類(lèi)算法與規(guī)則內(nèi)嵌或附加到管理模塊中，可實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)的宏觀進(jìn)化與協(xié)作、微觀控制的、自適應(yīng)的云計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)。

    算法1 云生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)化算法。

    輸入：云生態(tài)鏈；

    輸出：進(jìn)化的生態(tài)鏈；

    ①云生態(tài)系統(tǒng)的初始化；

    ②弱者與強(qiáng)者并存；

    ③弱者長(zhǎng)大；

    ④強(qiáng)者優(yōu)化；

    ⑤優(yōu)勝劣汰；

    ⑥并購(gòu)重組：基于利益；基于技術(shù)；基于業(yè)務(wù)

    鏈／管理鏈／客戶(hù)鏈優(yōu)化；

    ⑦成本與收益平衡；

    ⑧技術(shù)進(jìn)化與服務(wù)生態(tài)平衡。

    算法2．云服務(wù)生態(tài)協(xié)作算法。

    輸入：服務(wù)請(qǐng)求，服務(wù)路徑，服務(wù)模塊；

    輸出：服務(wù)匹配；

    ①多個(gè)服務(wù)請(qǐng)求輸入；

    ②單個(gè)服務(wù)匹配；

    ③若單服務(wù)無(wú)法滿足，則多服務(wù)水平協(xié)作；

    ④通過(guò)服務(wù)模塊樹(shù)進(jìn)行層次協(xié)作；

    ⑤復(fù)雜服務(wù)通過(guò)網(wǎng)狀協(xié)作；

    ⑥預(yù)估代價(jià)供客戶(hù)選擇；

    ⑦服務(wù)執(zhí)行和服務(wù)結(jié)果推送；

    ⑧服務(wù)路徑與結(jié)果緩存；

    ⑨新的服務(wù)請(qǐng)求接納；

    ⑩通過(guò)更新部分結(jié)果減少開(kāi)銷(xiāo)；

    ⑥通過(guò)交叉服務(wù)擴(kuò)大服務(wù)能力；

    ⑥通過(guò)買(mǎi)方市場(chǎng)平衡客戶(hù)流；

    ⑩通過(guò)賣(mài)方市場(chǎng)平衡服務(wù)商分布。

    算法3．基于歷史反饋調(diào)整服務(wù)指數(shù)算法。

    輸入：服務(wù)請(qǐng)求輸入，服務(wù)模塊參數(shù)；

    輸出：基于歷史反饋信息調(diào)整后的服務(wù)指數(shù)；

    ①定義多隱層反饋計(jì)算規(guī)則；

    ②每個(gè)云計(jì)算具有獨(dú)立功能的節(jié)點(diǎn)根據(jù)客戶(hù)請(qǐng)求／費(fèi)用／收益預(yù)測(cè)推出資源列表；

    ③多個(gè)云節(jié)點(diǎn)可供資源及費(fèi)用列表輸入；

    ④客戶(hù)根據(jù)應(yīng)用需求對(duì)資源根據(jù)費(fèi)用最優(yōu)、滿足任務(wù)截止期限等Qos指標(biāo)選擇并執(zhí)行服務(wù)；

    ⑤根據(jù)客戶(hù)滿意度給出評(píng)價(jià)指數(shù)；

    ⑥多次服務(wù)經(jīng)驗(yàn)指數(shù)比較，獲取服務(wù)商信譽(yù)度與能力指數(shù)級(jí)別；

    ⑦按服務(wù)優(yōu)劣排序；

    ⑧優(yōu)先選擇信譽(yù)度高、能力最適合的優(yōu)化服務(wù)響應(yīng)模式；

    ⑨復(fù)雜服務(wù)按工作流程對(duì)服務(wù)單元粒子進(jìn)行鏈接重組；

    ⑩采用遺傳算子對(duì)服務(wù)粒子交叉、變異、重組、突變；

    ⑩將服務(wù)單元組合功能通過(guò)能力適配優(yōu)先方法分配給客戶(hù)單元；

    ◎系統(tǒng)并行運(yùn)行并產(chǎn)生新的歷史反饋值并等待下一次客戶(hù)請(qǐng)求。

核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺(tái)是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴(lài)品牌。

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