网络拓扑感知的高可靠云服务虚拟资源提供方法研究

In cloud computing environment, the non-sustainable virtual resource occupancy for multiple failure events has badly affected the reliability of virtual resource supplying for cloud service. In addition, traditional methods will consume huge datacenter network resource for the particularity of the datacenter network topology. Enhancing the reliability of virtual resource supplying for cloud service while still minimizing the datacenter network resource consumption has become a critical and challenging research problem. Based on reliability evaluation virtual resource supplying under multiple failure events, datacenter topology aware redundant virtual machine placement algorithm with reliability constraint, virtual machine rescheduling based on risk tolerance baseline, the study intends to build a virtual resources supplying mechanism with low datacenter network resource consumption and high reliability for cloud service. The research results will provide theoretical foundation and technical support for the reliable cloud computing platform construction.

在云计算环境中，由于多源失效导致的虚拟资源非持续占用，使得云服务虚拟资源提供的可靠性急剧下降；同时，由于可靠性保障策略对数据中心网络胖树结构特殊性的忽略，导致数据中心带宽资源过度损耗。这些都为高可靠的云服务虚拟资源提供带来了新的挑战。为此，本项目拟通过对多源失效环境下云服务虚拟资源提供的可靠性评估算法、可靠性约束下数据中心网络拓扑感知的虚拟机冗余放置算法、基于可靠性风险容忍基线的虚拟机重部署算法等研究，来构建一种云环境下低带宽损耗的高可靠云服务虚拟资源提供方法，为未来高可靠的云计算平台建设提供了理论参考和技术支持。

在云计算环境中，由于多源失效导致的虚拟资源非持续占用，使得云服务虚拟资源提供的可靠性急剧下降；同时，由于可靠性保障策略对数据中心网络胖树结构特殊性的忽略，导致数据中心带宽资源过度损耗。这些都为高可靠云服务虚拟资源提供带来了新的挑战。本项目围绕网络拓扑感知的高可靠云服务虚拟资源提供方法开展深入研究，取得了以下成果：.1）提出云服务虚拟资源提供的可靠性评估方法。相关研究成果发表在SCI期刊IEEE Transactions on Service Computing（1区，IF: 4.418）等SCI期刊上。.2）提出云环境下可靠性保障自适应决策方法。相关研究成果发表在SCI期刊Concurrency and Computation: Practice and Experience、Journal of Web and Grid Services、Cluster Computing等SCI 期刊上，以及IEEE CLOUD 2018等EI会议上。.3）提出网络拓扑感知的资源冗余分配方法。相关研究成果发表在IEEE Transaction on Service Computing（1区，IF: 4.418）、Computer Journal等SCI期刊上，和IEEE ICPADS 2017、ACM IMCOM 2018等EI国际学术会议上。.4）将远端云扩展到边缘云，对移动边缘计算环境下服务的可靠性保障问题进行了探索，提出边缘移动性与不确定性感知的服务可靠提供方法，相关研究成果发表在IEEE Transactions on Mobile Computing（CCF A类）、Software: Practice and Experience等SCI期刊，以及BlockSys 2019等EI国际会议上。.基于上述成果，发表SCI/EI论文20篇，其中SCI论文15篇，EI论文5篇，实现了1个原型系统http://webcloudsim.org；培养博士/硕士研究生5人；提交1项国家发明专利；部分成果获得2019年度吴文俊人工智能自然科学奖二等奖。本项目均超额完成各项指标。