互联云环境中基于效用模型的跨云协同服务优化研究

The application of Intercloud environment is as the research background. Base on the object of improving the performance of Intercloud services, we explore method of service level management and collaborative optimization crossing multi cloud service in Intercloud. As an important development trend for cloud computing service model, for integrating a lot of various cloud services, and contains a complex business process, the research of service level object management and collaborative optimization is particularly complex in Intercloud environment, which brings new challenges to the service computing. Existing research results of Web services collaborative optimization applied to the Intercloud environment facing issues of large-scale application and large size service, which application of cooperative mechanism is not strong, and cooperation context is not considered. This project intends to research service utility model for the Intercloud based on game theory and utility optimization strategy. Furthermore, oriented by multi-objective optimization of the utility model to study the mechanism of Intercloud services collaboration and optimization. We will research on several aspects as follows: utility model of Intercloud services, knowledge description for dependency of Intercloud service level, context awared service select, utility oriented service collaboration and optimization. The goal of this research is to improve the performance of interoperability and servicel level for Intercloud service, moreover to form theory, model, method and technology for service on demand to achieve service collaboration in Intercloud environment.

课题以多云服务组成的互联云环境应用为背景，以提高互联云服务性能为切入点，探索互联云的服务等级管理和协同优化方法。互联云作为云计算服务形式的重要发展趋势，因集成了大量多种云服务，并包含了复杂业务流程，其服务等级目标管理和协同优化尤为复杂，给服务计算研究带来新的挑战。已有Web服务协同优化的研究成果应用于互联云环境面临着大规模应用和大粒度服务的问题，协同机制的适用性不强、缺乏对协同上下文的考虑。课题拟基于博弈论和效用理论，建立互联云服务需求与供给效用模型，并基于效用模型研究互联云协同服务优化问题。形成以互联云协同服务优化为目标、以跨云服务互操作的服务等级依赖性知识表示和监控为基础、基于用户和服务的情境信息选择服务、进一步对选择的多服务进行组合和协同优化的相互衔接逐级深入的研究过程。课题研究将提高互联云服务的互操作能力和服务等级，为在互联云环境实现按需协同服务模式提供理论、模型、方法和技术支持。

如何提高云服务协作能力是云计算面临的重要课题，以提高QoS为目标的多云服务组合优化问题尚未有效解决。已有的Web服务发现与组合的研究成果应用于云环境面临着大规模应用导致的性能瓶颈、组合机制的适应性不强、缺乏对组合上下文的考虑等问题。互联云包含了复杂业务流程和复杂网络结构，使得其服务的协同管理和组合优化尤为复杂，给服务计算研究带来了新的挑战。. 基于上述研究背景和需求，本项目以互联云服务QoS提升为导向、以提高云服务协作能力为目标，研究互联云环境下跨云服务组合优化的机理。主要研究内容与成果有：1）建立了互联云经济机制的框架模型，研究了提高云服务收益的资源定价策略；2）研究了互联云组合服务QoS的效用模型。提出基于多维QoS效用模型的优化方法，设计了用来评估互联云组合服务性能的效用函数，建立了组合服务的QoS指标体系及模型；3）提出了基于本体语义描述、语义相似度匹配的的服务发现方法，提高了服务发现的准确率、召回率和时间性能；4）深入研究了互联云环境下的服务协作架构，以及云间网络环境对组合服务QoS的影响。研究效用模型驱动的服务协同优化策略以及协同服务的多目标优化算法，并提出了多种效用驱动的互联云服务协同组合优化算法。最后建立科研云平台验证研究成果。. 本课题组已在国际刊物和有影响的国际会议中发表高质量学术论文 24篇，其中 SCI 检索系统收录11篇，EI检索系统收录 24篇；与墨尔本大学Rajkumar Buyya教授合作出版专著1部，申请发明专利 2项。本课题的研究将会为互联云网络环境下跨云服务协同提供良好的理论和实践支撑，具有深远的科学意义与广阔的应用前景。