《公有雲計算服務組合系統收益最佳化研究》是依託西安電子科技大學，由鮑亮擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：公有雲計算服務組合系統收益最佳化研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：鮑亮
- 依託單位：西安電子科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
公有雲計算服務組合系統是軟體即服務模式下的一種新型套用系統，在目前的線上服務中得到了廣泛的重視與套用。收益最佳化是公有雲計算服務組合系統的重要決策與目標。現有研究均以組合服務請求固定不變為假設前提，且很少考慮系統的收益最佳化問題。在實際環境中，用戶請求不斷變化，只能得到模糊的請求比例信息。除了請求信息短期隨機波動外，系統還要面對組合服務調整等長周期穩定性變化，這時需要進行再平衡。本項目以需求模式動態變化為切入點，研究模糊組合服務請求比例信息下公有雲計算服務組合系統的收益最佳化與再平衡問題。通過分析請求比例動態變化對服務調整、服務分配等因素的影響，明確模糊請求比例下系統收益最佳化與再平衡問題的特徵，建立問題的最佳化模型，設計求解算法，並通過實踐加以檢驗和修正。最終有望為需求模式動態變化環境中的公有雲計算服務組合系統的最佳化設計提供新理論與方法，為提升系統的管理水平與服務效率提供理論指導。
結題摘要
公有雲計算服務組合系統是“軟體即服務”模式下的一種新型套用系統，在目前的線上服務中得到了廣泛的重視與套用。 收益最佳化是公有雲計算服務組合系統的重要決策與目標。現有研究均以組合服務請求固定不變為假設前提，且很少考慮系統的收益最佳化問題。本項目以需求模式動態變化為切入點，研究模糊組合服務請求比例信息下公有雲計算服務組合系統的收益最佳化問題。經過3年的深入研究，項目研究團隊基本完成了申請書確定的研究內容，具體執行情況如下：（1）在對現有研究工作進行總結與梳理基礎上建立系統收益模型，並針對公有雲環境中的服務組合系統的特點將收益模型細分為原子服務質量屬性模型、組合服務結構模型和組合服務執行模型三個部分。（2）在收益模型的基礎上，針對組合服務的執行時間和代價兩個目標函式進行最佳化，在遺傳算法NSGA-II的基礎上，對初始種群的生成和交叉過程進行改進，提出一種基於正交試驗和NSGA-II的組合服務選擇算法。實驗表明本項目提出的算法在解的質量和收斂速度等方面都比經典的遺傳算法和NSGA-II算法有所提升。（3）公有雲服務組合系統通常部署在網際網路上，需要面對海量用戶的服務請求。針對這一特徵，項目創新性地提出對Web伺服器的訪問日誌進行分析與處理，統計並分析不同組合服務的用戶請求數據，從而得到每個組合服務的用戶比例、請求頻率等重要特徵，並研究一段時間內滿足每個用戶服務級別協定要求基礎上，面向整個組合服務系統收益最大化的組合服務調度問題，並設計實現對應的調度算法。（4）公有雲計算服務組合系統收益最佳化設計典型案例研究與原型系統構建。本部分研究主要以科學工作流服務資源調度和大數據處理服務資源調度兩個主流套用領域中的服務組合問題為對象進行研究，將項目研究成果套用在這兩個領域的問題中，取得了較好的效果。除此以外，項目組基於本項目的成果設計實現了一個大規模雲服務集成平台原型系統，並將該平台推廣至兩個實際的項目中，取得了較大的經濟效益。本項目以最最佳化方法為基本理論，建立公有雲計算服務組合系統的收益模型，研究刻畫系統成本和收益之間的關係及變化規律，設計面向收益最佳化的服務選擇算法和面向系統行為的服務組合系統收益最佳化算法，分析算法的複雜度，提出評價標準，以獲得對公有雲計算服務組合系統運營方式和利益關係的進一步理解，並套用到電子商務、電信服務等多種套用系統的設計和運營管理中。
