《面向异构通信环境的云计算资源管理关键技术及IaaS系统应用》

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研究目的:云计算作为新一代信息技术,正快速渗透到社会各行业的信息化应用中,已成为推动工业化与信息化深度融合和工业转型升级的新引擎。云计算应用系统的性能是否优越主要取决于云计算资源管理是否高效。然而它们在其实际部署中,通常面临的底层通信环境差异性较大。同时,云计算资源呈现较大的动态性、异构性以及分布性等特点。这些都导致了在异构通信环境下云计算资源管理更加复杂且困难。鉴于此,该项目从数据副本一致性维护、资源管理实体间安全信任、分布式存储数据、域间数据传输开销最小化、边缘计算云无线接入资源管理等几个方面,对异构通信环境下的云计算资源管理关键技术进行深入研究,提出了一整套云计算资源管理技术,并已成功部署应用于华胜天成IaaS运营支撑平台系列产品中。

技术创新点:该项目主要技术创新如下:

1)针对云计算任务数据副本冲突问题,提出了基于物理位置的副本一致性维护方法。该方法能有效地降低网络中任务数据副本更新消息传输延时,并减少冗余更新消息的数量。

2)针对云计算资源管理实体间安全信任问题,提出了一个面向云计算IaaS服务模式的资源管理安全信任体系。该体系能为云计算数据中心IaaS提供统一的身份管理服务、身份认证服务、资源访问授权服务、资源访问记账与审计服务和统一的安全管理服务。

3)针对云计算环境中数据的高生存性需求,基于网络编码提出了支持高效数据重构的分布式数据存储技术。该技术可以设计出合理的可再生码与局部可修复码,不仅可以实现与传统RAID冗余同级别的可靠性,还可大幅减少单一故障节点数据重构所需传输带宽。

4)针对最小化域间数据传输开销需求,提出了一种ISP友好的云计算任务数据流分发技术。该技术能计算并选取传输成本最小的路径与节点,并提高同一网络基础设施内节点的命中率,达到流量本地化目的。

5)针对云计算泛在无线接入场景的可效率与公平兼顾需求,基于软件人提出了一种边缘计算云无线接入资源动态管理模型。该模型可实现无线信道资源的公平分配,并能体现效率与公平性。

成果产生的价值:该项目已获授权专利5项等多项成果。基于上述创新成果开发的IaaS系统已广泛应用于政府、医疗、石油、制造、教育、科研、广电、电力等行业,总销售额达3280余万元。该项目取得的关键技术以及开发的IaaS系统,带动了国内云计算应用系统的发展,推动了中国信息产品自主化进程。

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