雲際計算

雲際計算(JointCloud Computing) 是以雲服務提供者之間開放協作為基礎，通過多方雲資源深度融合，方便開發者通過“軟體定義”方式定製雲服務，創造雲價值，實現“服務無邊界、雲間有協作、資源易共享、價值可轉換”的新一代雲計算模式。

基本介紹

• 中文名：雲際計算
• 外文名：JointCloud Computing

雲際計算

雲際計算(JointCloud Computing) 是以雲服務提供者之間開放協作為基礎，通過多方雲資源深度融合，方便開發者通過“軟體定義”方式定製雲服務，創造雲價值，實現“服務無邊界、雲間有協作、資源易共享、價值可轉換”的新一代雲計算模式。

發展簡史

傳統雲計算面臨的挑戰

第一代雲計算（Cloud1.0）是圍繞數據中心的雲計算，在支撐全球化發展方面還處於初級階段。呈現爆發性、全域性和多樣性等特徵的全球化雲服務資源需求與單一雲服務提供者的服務能力之間出現了巨大鴻溝。

網際網路套用服務商自身業務的全球化進程加劇了雲計算長期面對的三個方面挑戰：一是從雲服務提供者角度看，效費比問題更加突出了；二是從雲服務消費者角度看，平台鎖定問題更加尖銳了；三是從雲生態的角度看，服務模式問題更加現實了。

• 效費比問題。許多使用雲服務的網際網路創新業務在全球化的過程中越來越受制單一雲服務提供者應對業務爆發性的能力。如果一雲服務提供者根據峰值需求配置IT資源，將導致資源利用率低，顯著增加雲服務提供者的成本，並最終轉嫁給雲服務的用戶，這違背了雲計算的初衷。
  
• 平台鎖定問題。國際化的網際網路套用服務商越來越擔心被單一的雲服務提供者“平台鎖定”。根據近期調研，許多雲服務消費者不僅擔心單一雲服務提供者阻礙了由於服務中斷或業務不連續所引起的雲用戶服務遷移，甚至擔心“平台鎖定”帶來更多的經濟、政治、社會和文化風險。
  
• 服務模式問題。在新興的“共享經濟”理念下，經濟全球化也正在經歷一種新的演變，即主張多個潛在競爭實體之間協作共贏而非競爭性壟斷，這種全球化、協作化的業務需要新的跨世界不同地區的全球協作雲計算商業模式。
  

圍繞雲際協作的新一代雲計算

新一代雲計算（Cloud2.0）將是圍繞雲際協作的雲計算，學術界和工業界已經開展了大量研究。雲際計算將是雲計算未來發展新形態。

Inter-Cloud試圖通過使用其他雲服務提供者的計算、存儲或其他任意類型的資源，解決單一雲服務提供者物理資源有限或地理上難以實現無處不在的覆蓋等所帶來的QoS問題。

SuperCloud強調以用戶為中心，試圖跨多個雲服務提供者構建全套透明的計算、存儲和數據通信服務。

Multi-Cloud旨在通過更多雲服務提供者共存的軟硬基礎設施冗餘最佳化容錯能力，降低雲用戶數據丟失或雲計算環境中局部構件失效引起的宕機等情況下所產生的服務中斷風險，提高性能，避免雲平台鎖定。

Federated Cloud旨在多個未建立信任關係的雲服務提供者之間，通過部署和管理多個內外部雲計算服務來匹配業務需求，支持若干個獨立雲平台合作完成一個目標任務。

Cloud Service Broker（CSB）旨在為雲服務提供者與雲服務消費者提供諮詢、集成和協商談判服務。

北京大學與南京大學等的學者提出了一種網際網路環境下的新型軟體形態——網構軟體（InternetWare）。網構軟體運行平台需要聯接並管理網際網路上數量眾多的異構、自治的軟硬體資源。網際網路上的異源異質資源通過虛擬化，實現對網路化的軟體協同，數據管理以及資源聚合的支持。

國防科技大學等單位學者提出以網路資源的按需聚合與自主協同為核心，建立虛擬計算環境iVCE。iVCE將建立在開放的網際網路基礎設施之上，通過中心資源、邊緣資源和端資源的按需彈性聚合為終端用戶或套用系統提供和諧、可信、透明的一體化服務。

未來跨雲計算的需求也將越來越突出，如何跨越多云為套用提供服務，實現多雲之間的開放協作和深度合作，也是資源泛在化背景下的一個重要課題。國家已啟動相關重點研發項目，力求在雲際計算的模型、機制和方法方面取得突破，形成標準規範；構建雲際計算原型系統，驗證模型、機制和方法，以及標準規範的有效性；推動我國雲計算技術從“跟跑、並跑”並存向“並跑、領跑”的轉變。

概念

體系結構

雲際計算生態系統的體系結構必須體現自主協作與利益交換的設計原則：

• 雲際計算必須支持雲服務提供者直接（而不是間接）參與自由交易；雲際計算提出支持雲服務提供者直接參與雲際協作的對等合作機制（Peer Cooperation Mechanism, PCM）。
  
• 雲際計算必須支持雲服務提供者之間的公平交易。雲際計算提出支持公平交易的雲際協作環境（JointCloud Collaboration Environment，JCCE）。
  

對等合作機制PCM

PCM是雲服務提供者直接自主參與協作和交易的機制。定義了PCM的雲服務提供者是雲際計算生態系統中的行為主體，可以類比為現實市場中的市場主體。

PCM框架設計成為三橫（業務平面、控制平面、資源平面）一縱（信息平面）4個緊密關聯的平面。

• 資源平面主要負責對其管轄資源直接操作，例如部署/啟動/終止任務等等。
  
• 控制平面主要負責對其管轄資源的相關控制策略的執行，例如，根據資源共享策略，控制可以共享資源的數量、價格策略和服務質量承諾。
  
• 業務平面主要負責受理外部提交的協作交易請求，實施面向雲客戶協作交易流程管理。
  
• 信息平面通過上述三層平面提供的API接口收集信息，與JCCE或其他PCM交換相關信息等。
  

雲際協作環境JCCE

JCCE是雲服務提供者之間協作交易的依託，可以類比為現實社會中的市場環境。

JCCE框架中包含了三類核心服務，即分布雲交易、分布雲社區和分布雲監管。

• 分散式雲交易主要針對雲際協作環境中雲服務消費者與雲服務提供者，以及不同雲服務提供者之間如何確定服務等級協定（Service Level Agreement，SLA），如何處理違約，如何計量計費等問題，提供拍賣競價、協商談判、計量計價等服務支持。
  
• 分散式雲社區提供雲際協作的社區服務。異源異質異構的不同雲服務提供者，為了提高互操作性，可依據分散式雲社區提供的軟體定義標準，封裝服務接口，在邏輯層面實現同質化，達成具有可互操作的基本條件。
  
• 分散式雲監管主要為雲交易提供關於雲服務提供者的信用度量和評價、雲服務消費者的消費行為審計、SLA及契約的違約舉證等方面的機制支持。
  

上述三類服務是雲際協作的基石。為支撐上述三類核心服務，JCCE還將提供基於區塊鏈的分布記賬服務，以支持上述三類核心服務的獨立性和可信性。

套用

數據交易安全屋

安全屋是一種用於數據流通共享的雲際計算產品。安全屋遵循雲際計算的對等協作機制框架，在數據源端實現了資源平面數據訪問和增加水印功能，在控制平面實現了合規檢查和智慧型契約機制，在業務平面實現了數據請求和訂單管理功能，在信息平面實現了價值交換轉移記錄以及審計信息的收集。

UCloud早在2017年初就將大數據確定為‘CBA’(Cloud，BigData，AI)戰略的重要一環，並參與到科技部重點項目‘雲際計算課題’的研究中，推出了產學研相結合的首個數據融合方向的商業化落地產品——UCloud安全屋(Safe House)，目前已在金融、汽車、商業地產等諸多領域得到套用並取得很好的效果。

基於區塊鏈的雲際計算交易所

雲際計算交易所能夠整合多家雲際服務的資源，滿足各種用戶對計算、存儲和通信的爆發性、全域性和多樣性需求。

百度等一線大廠也關注云際計算環境下的安全計算相關問題，對於區塊鏈、多方安全計算等方面的技術人才的需求度極高。

國家標準

2018年4月23日，全國信息技術標準化技術委員會雲計算標準工作組在北京組織召開了四月雲計算標準研製會議，對雲際計算的標準需求進行了分析。

2018年6月28日，全國信息技術標準化技術委員會2018年第二次主任委員辦公會議同意《信息技術雲計算雲際計算參考架構》這一擬立項的國家標準計畫項目上報主管部門。