王小軍　朱祎

摘要：通過(guò)對(duì)云計(jì)算數(shù)據(jù)中心提高資源利用率和用戶QOS的需求進(jìn)行分析，圍繞其中的關(guān)鍵技術(shù)虛擬化技術(shù)，從服務(wù)器虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化、存儲(chǔ)虛擬化三個(gè)方面進(jìn)行總結(jié)，針對(duì)云計(jì)算平臺(tái)建立其可用性模型，分析了IAAS，PAAS，SAAS三種云服務(wù)模式的可用性計(jì)算方法，最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了云計(jì)算可用性參考模型適用于常見的云服務(wù)模式。

關(guān)鍵詞：虛擬化；云計(jì)算；數(shù)據(jù)中心；可用性

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2014）04-0677-03

1 概述

目前數(shù)據(jù)中心的規(guī)模迅速發(fā)展，根據(jù)Netcraft服務(wù)器數(shù)量報(bào)告，Akamai Technology達(dá)到10.5萬(wàn)臺(tái)，OVH達(dá)到10萬(wàn)臺(tái)，Google根據(jù)能耗估計(jì)約90萬(wàn)臺(tái)。快速發(fā)展的數(shù)據(jù)中心正面臨著用戶需求多、能耗高、運(yùn)維成本高、安全性差等的突出問(wèn)題[1]。因此，數(shù)據(jù)中心需要采用新的技術(shù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)降低成本，提高資源利用率和系統(tǒng)可靠性的目的。

云計(jì)算概念從提出之初，其目標(biāo)非常明確，即利用虛擬化技術(shù)整合現(xiàn)有零散資源為可擴(kuò)展的動(dòng)態(tài)資源，以網(wǎng)絡(luò)為載體提供硬件基礎(chǔ)設(shè)施、運(yùn)行平臺(tái)、業(yè)務(wù)功能軟件等形式的自動(dòng)化服務(wù)，而用戶利用網(wǎng)絡(luò)便可以以低廉的價(jià)格、良好的服務(wù)質(zhì)量保證（QOS）、按需地獲得資源和服務(wù)。其具有按需服務(wù)、廣泛的網(wǎng)絡(luò)接入、資源共享、彈性計(jì)算、服務(wù)可度量的特征[2]，目前云計(jì)算研究中關(guān)注的熱點(diǎn)主要包括提高資源利用率、節(jié)約能源、降低運(yùn)行成本、云計(jì)算安全等。

云計(jì)算數(shù)據(jù)中心，要求資源能夠被統(tǒng)一調(diào)度、網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展、系統(tǒng)高可靠、運(yùn)維自動(dòng)化。虛擬化技術(shù)對(duì)底層硬件資源進(jìn)行抽象，對(duì)上層應(yīng)用程序透明，其通過(guò)整合零散的資源為虛擬可管理的動(dòng)態(tài)資源，從而實(shí)現(xiàn)資源的按需管理，提高動(dòng)態(tài)資源的利用率。因此虛擬化技術(shù)是推動(dòng)數(shù)據(jù)中心發(fā)展的核心技術(shù)。

2 虛擬化技術(shù)

數(shù)據(jù)中心硬件主要包括服務(wù)器，存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)。因此虛擬化技術(shù)也分為三個(gè)部分，分別為服務(wù)器虛擬化技術(shù)、存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)。

2.1 服務(wù)器虛擬化

服務(wù)器虛擬化的目標(biāo)是提高服務(wù)器資源的利用率，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的綠色節(jié)能。從技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案來(lái)說(shuō)，可以大致分為操作系統(tǒng)級(jí)虛擬化（OS-Level）、主機(jī)虛擬化（Hosted）、裸金屬虛擬化（Bare-Metal）[3]。

操作系統(tǒng)級(jí)虛擬化是在操作系統(tǒng)中模擬出一個(gè)運(yùn)行應(yīng)用程序的容器VE（Virtual Environment），所有虛擬機(jī)共享內(nèi)核空間，性能最好，耗費(fèi)資源最少，缺點(diǎn)是操作系統(tǒng)強(qiáng)關(guān)聯(lián)性，如基礎(chǔ)操作系統(tǒng)為Windows，虛擬機(jī)系統(tǒng)只能是Windows。代表產(chǎn)品有Parallels公司的Virtuozzo（商用產(chǎn)品）和OpenVZ（開源項(xiàng)目）。

主機(jī)虛擬化技術(shù)引入虛擬機(jī)管理層Virtual Machine Monitor（VMM），構(gòu)建出基本的虛擬硬件平臺(tái)，達(dá)到虛擬化系統(tǒng)的獨(dú)立性。Hosted虛擬化中VMM需要管理所有資源的調(diào)度，因此虛擬化性能較差，主要適用于個(gè)人用戶和測(cè)試環(huán)節(jié)。代表產(chǎn)品有VMware Workstation、Microsoft Virtual PC、Virtual Server、Oracle Virtual Box等。

裸金屬虛擬化技術(shù)采用VMM代替操作系統(tǒng)直接管理硬件資源的方式，這種管理硬件資源方式的性能處于主機(jī)虛擬化與操作系統(tǒng)虛擬化之間，裸金屬虛擬化技術(shù)的代表產(chǎn)品有VMware公司的Vsphere Esxi系列產(chǎn)品 、微軟公司的Microsoft Hyper-V系列產(chǎn)品和思杰公司的Citrix XenServer系列產(chǎn)品，以上虛擬化技術(shù)比較成熟，在金融、證券、互聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)的生成環(huán)境中大量被使用。

2.2 網(wǎng)絡(luò)虛擬化

網(wǎng)絡(luò)虛擬化的是利用物理網(wǎng)絡(luò)資源在邏輯上劃分出各自獨(dú)立的虛擬網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到以滿足多租戶權(quán)限分離、自由管控邏輯網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)流量隔離的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展方向。虛擬局域網(wǎng)（VLAN）由于4096個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò)的限制，很難滿足由大量虛擬機(jī)構(gòu)成的大二層網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)需求[4]。

在虛擬化產(chǎn)品中，VMware等虛擬化廠商就提出了Vswitch的概念通過(guò)軟件交換機(jī)解決同一臺(tái)物理服務(wù)器內(nèi)部的VM二層網(wǎng)絡(luò)互訪，跨物理服務(wù)器的VM二層互訪轉(zhuǎn)發(fā)給傳統(tǒng)的接入層交換機(jī)去處理。但Vswitch部署帶來(lái)兩個(gè)問(wèn)題，一是對(duì)于VSwitch的管理問(wèn)題，Vswitch是在服務(wù)器中進(jìn)行部署，模糊了網(wǎng)絡(luò)管理和服務(wù)器管理的界限；二是Vswitch的性能問(wèn)題，由于同一臺(tái)物理機(jī)的VM二層流量還是由服務(wù)器的CPU來(lái)處理，不符合虛擬化提高資源性能的利用率的要求。

為解決虛擬交換機(jī)的管理問(wèn)題，Cisco首先提出了Nexus1000V技術(shù)架構(gòu)。通過(guò)部署Nexcus1000V軟件，配置管理層面的虛擬化，像管理物理交換機(jī)一樣管理Vswtich，實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)VSwitch的功能擴(kuò)展，但該產(chǎn)品也只解決了網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器管理的邊界問(wèn)題，同時(shí)還對(duì)服務(wù)器性能有一定的影響。

為了解決性能問(wèn)題，IEEE （Institute of Electrical and Electronics Engineers）標(biāo)準(zhǔn)組織提出了802.1Qbg EVB（Edge Virtual Bridging）和802.1Qbh BPE（Bridge Port Extension）兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，目前Cisco采用FEX+VN-Link（包括vNIC，vETH，Port Profile）技術(shù)實(shí)現(xiàn)了802.1Qbh標(biāo)準(zhǔn)體系。

2.3 存儲(chǔ)虛擬化

存儲(chǔ)虛擬化的定義為利用存儲(chǔ)系統(tǒng)的內(nèi)部系統(tǒng)對(duì)計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用資源進(jìn)行進(jìn)一步抽象和隔離，目的是實(shí)現(xiàn)獨(dú)立于數(shù)據(jù)管理、應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)的邏輯上統(tǒng)一的存儲(chǔ)資源[5]。

在虛擬運(yùn)行環(huán)境下，為虛擬平臺(tái)提供虛擬存儲(chǔ)設(shè)備主要包括下面4種方式：1）基于網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)協(xié)議（Network Storage Protocol），包括并行文件系統(tǒng)、NFS、OCFS2等方式。這種方式需要高可靠的網(wǎng)絡(luò)支持，缺點(diǎn)是穩(wěn)定性和性能不高。2）物理硬盤（含分區(qū)），包括SAN磁盤， iSCSI 磁盤等。這種方式缺點(diǎn)是存儲(chǔ)空間容量大小不易調(diào)整。3）基于虛擬磁盤鏡像文件的方式，目前常見的鏡像文件格式有vmdk、 vhd、img等格式。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是可以通過(guò)配置文件靈活配置鏡像文件屬性。4）基于邏輯卷的方式，可以動(dòng)態(tài)地增減容量的大小，支持 Snapshot、條帶化、提高IO并行性能等屬性，目前邏輯卷管理工具主要有基于Linux內(nèi)核自帶的LVM、HP-LVM、EVMS、VxVM等邏輯卷管理工具。endprint

3 云計(jì)算可用性參考模型

根據(jù)Berkeley對(duì)云計(jì)算模型的定義，可以分為基礎(chǔ)架構(gòu)平臺(tái)IAAS（Infrastructure as a service），平臺(tái)服務(wù)PAAS（Platform as a service），業(yè)務(wù)軟件SAAS（Software as a Service）三層結(jié)構(gòu)[6]，其中IAAS主要關(guān)注網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和虛擬化技術(shù)，提供基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)，PAAS主要面向應(yīng)用開發(fā)，提供開發(fā)平臺(tái)服務(wù)，SAAS面向終端用戶，提供軟件產(chǎn)品服務(wù)。

據(jù)Gartner2013年公有云市場(chǎng)份額將會(huì)增長(zhǎng)18%，達(dá)到1310億美金，在IAAS方面，增長(zhǎng)速度為47.3%，市場(chǎng)份額為90億美元，隨著越來(lái)越多的企業(yè)把基礎(chǔ)架構(gòu)、應(yīng)用和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)遷移到云計(jì)算平臺(tái)，對(duì)云服務(wù)提供商的服務(wù)質(zhì)量QOS（Quality Of Service）提出了越來(lái)越高要求。

3.1 云計(jì)算可用性模型

云計(jì)算可用性模型（Cloud Computing Model，CCM）如圖1所示，模型中共分為三個(gè)部分，分別為基礎(chǔ)架構(gòu)層（Infrastructure Layer，IL），云計(jì)算服務(wù)層（Service Layer，SL），用戶層（User Layer，UL），可表示為CCM={IL，SL，UL}。

其中基礎(chǔ)架構(gòu)層由計(jì)算資源，存儲(chǔ)資源和網(wǎng)絡(luò)資源組成

定義1：AU（Availability Unit）：相連兩層之間，為上層提供服務(wù)里的最小服務(wù)單元，是云計(jì)算服務(wù)的最小單位。同一層中多個(gè)AU之間互相獨(dú)立，互不影響。

定義2：AS（Availability Set）：同一層中，多個(gè)AU聯(lián)合，對(duì)外提供同一個(gè)服務(wù)，如負(fù)載均衡服務(wù)（Load Balance Service，LBS），高可用服務(wù)HA（High Availability）。

定義3：DA（Deploy Availability）：業(yè)務(wù)部署后的可靠性，與提供服務(wù)的多層次的AU和AS相關(guān)，如一個(gè)SAAS服務(wù)利用第三方的PAAS和IAAS提供服務(wù)。

定義4：AU的云計(jì)算服務(wù)的最小單位，假設(shè)其獨(dú)立可靠性是個(gè)常數(shù)λ。

由定義2，當(dāng)所有AU都失效的情況下，AS才失效，因此AS的部署可靠性可表示為：

根據(jù)圖1所示，SAAS業(yè)務(wù)由兩個(gè)PAAS共同提供服務(wù)，為了提高PAAS的可靠性每個(gè)PAAS由兩個(gè)IAAS共同提供服務(wù)。根據(jù)公式（4）不難得出如下結(jié)論：

通過(guò)對(duì)云計(jì)算可用性模型的分析，要提高資源的利用率和云計(jì)算用戶的QOS，采用虛擬化技術(shù)提高AU的可靠性和利用率，實(shí)現(xiàn)資源的按需使用。

4 實(shí)驗(yàn)分析和總結(jié)

為了驗(yàn)證云計(jì)算可用性參考模型，采用Cisco Ucs B200刀片服務(wù)器3臺(tái)，Cicso6248 交換矩陣2臺(tái)，EMC NAS48 存儲(chǔ)1臺(tái)，安裝Vmware Vsphere 5.1服務(wù)器虛擬化軟件，VMware Vcenter管理軟件，Vmware Vcloud Director 數(shù)據(jù)中心管理軟件，搭建完成2套IAAS平臺(tái)的功能，并模擬提供申請(qǐng)服務(wù)，結(jié)合Vmware Vsphere 5.1中的HA、DRS（Distributed Resource Scheduler）、Vmotion特性功能，依據(jù)可用性參考模型得出如下結(jié)論，在保障云計(jì)算數(shù)據(jù)中心電力、制冷等外在因素的條件下，全年整個(gè)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)恢復(fù)時(shí)間不大于10小時(shí)，可以滿足用戶系統(tǒng)的可用性達(dá)到99.9%。

本文通過(guò)對(duì)云計(jì)算數(shù)據(jù)中心提高資源利用率需求進(jìn)行分析，圍繞數(shù)據(jù)中心的虛擬化技術(shù)，從服務(wù)器虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化、存儲(chǔ)虛擬化三個(gè)方面進(jìn)行總結(jié)，針對(duì)云計(jì)算業(yè)務(wù)可用性建立可用性模型，分析IAAS，PAAS，SAAS三種服務(wù)模式的可用性計(jì)算方法，最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了云計(jì)算可用性參考模型適用于常見的云服務(wù)模式。

參考文獻(xiàn)：

[1] 孫鑫.面向云環(huán)境數(shù)據(jù)中心的高效資源調(diào)度機(jī)制研究[D].北京：北京郵電大學(xué)，2012.

[2] 林偉偉，齊德昱.云計(jì)算資源調(diào)度研究綜述[J].計(jì)算機(jī)科學(xué)，2012，39（10）：1-6.

[3] 張熒允.基于虛擬技術(shù)的數(shù)據(jù)中心建設(shè)研究[D].天津：天津大學(xué)，2010.

[4] 宋振華.虛擬化技術(shù)中存儲(chǔ)管理問(wèn)題研究[D].合肥：中國(guó)科技大學(xué)，2012.

[5] 湯泉.基于文件的Xen虛擬磁盤研究[D].上海：上海交通大學(xué)，2012.

[6] 羅軍舟，金嘉暉.云計(jì)算：體系架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)[J].通信學(xué)報(bào)，2011（7）：3-21.endprint

3 云計(jì)算可用性參考模型

根據(jù)Berkeley對(duì)云計(jì)算模型的定義，可以分為基礎(chǔ)架構(gòu)平臺(tái)IAAS（Infrastructure as a service），平臺(tái)服務(wù)PAAS（Platform as a service），業(yè)務(wù)軟件SAAS（Software as a Service）三層結(jié)構(gòu)[6]，其中IAAS主要關(guān)注網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和虛擬化技術(shù)，提供基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)，PAAS主要面向應(yīng)用開發(fā)，提供開發(fā)平臺(tái)服務(wù)，SAAS面向終端用戶，提供軟件產(chǎn)品服務(wù)。

據(jù)Gartner2013年公有云市場(chǎng)份額將會(huì)增長(zhǎng)18%，達(dá)到1310億美金，在IAAS方面，增長(zhǎng)速度為47.3%，市場(chǎng)份額為90億美元，隨著越來(lái)越多的企業(yè)把基礎(chǔ)架構(gòu)、應(yīng)用和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)遷移到云計(jì)算平臺(tái)，對(duì)云服務(wù)提供商的服務(wù)質(zhì)量QOS（Quality Of Service）提出了越來(lái)越高要求。

3.1 云計(jì)算可用性模型

云計(jì)算可用性模型（Cloud Computing Model，CCM）如圖1所示，模型中共分為三個(gè)部分，分別為基礎(chǔ)架構(gòu)層（Infrastructure Layer，IL），云計(jì)算服務(wù)層（Service Layer，SL），用戶層（User Layer，UL），可表示為CCM={IL，SL，UL}。

其中基礎(chǔ)架構(gòu)層由計(jì)算資源，存儲(chǔ)資源和網(wǎng)絡(luò)資源組成

定義1：AU（Availability Unit）：相連兩層之間，為上層提供服務(wù)里的最小服務(wù)單元，是云計(jì)算服務(wù)的最小單位。同一層中多個(gè)AU之間互相獨(dú)立，互不影響。

定義2：AS（Availability Set）：同一層中，多個(gè)AU聯(lián)合，對(duì)外提供同一個(gè)服務(wù)，如負(fù)載均衡服務(wù)（Load Balance Service，LBS），高可用服務(wù)HA（High Availability）。

定義3：DA（Deploy Availability）：業(yè)務(wù)部署后的可靠性，與提供服務(wù)的多層次的AU和AS相關(guān)，如一個(gè)SAAS服務(wù)利用第三方的PAAS和IAAS提供服務(wù)。

定義4：AU的云計(jì)算服務(wù)的最小單位，假設(shè)其獨(dú)立可靠性是個(gè)常數(shù)λ。

由定義2，當(dāng)所有AU都失效的情況下，AS才失效，因此AS的部署可靠性可表示為：

根據(jù)圖1所示，SAAS業(yè)務(wù)由兩個(gè)PAAS共同提供服務(wù)，為了提高PAAS的可靠性每個(gè)PAAS由兩個(gè)IAAS共同提供服務(wù)。根據(jù)公式（4）不難得出如下結(jié)論：

通過(guò)對(duì)云計(jì)算可用性模型的分析，要提高資源的利用率和云計(jì)算用戶的QOS，采用虛擬化技術(shù)提高AU的可靠性和利用率，實(shí)現(xiàn)資源的按需使用。

4 實(shí)驗(yàn)分析和總結(jié)

為了驗(yàn)證云計(jì)算可用性參考模型，采用Cisco Ucs B200刀片服務(wù)器3臺(tái)，Cicso6248 交換矩陣2臺(tái)，EMC NAS48 存儲(chǔ)1臺(tái)，安裝Vmware Vsphere 5.1服務(wù)器虛擬化軟件，VMware Vcenter管理軟件，Vmware Vcloud Director 數(shù)據(jù)中心管理軟件，搭建完成2套IAAS平臺(tái)的功能，并模擬提供申請(qǐng)服務(wù)，結(jié)合Vmware Vsphere 5.1中的HA、DRS（Distributed Resource Scheduler）、Vmotion特性功能，依據(jù)可用性參考模型得出如下結(jié)論，在保障云計(jì)算數(shù)據(jù)中心電力、制冷等外在因素的條件下，全年整個(gè)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)恢復(fù)時(shí)間不大于10小時(shí)，可以滿足用戶系統(tǒng)的可用性達(dá)到99.9%。

本文通過(guò)對(duì)云計(jì)算數(shù)據(jù)中心提高資源利用率需求進(jìn)行分析，圍繞數(shù)據(jù)中心的虛擬化技術(shù)，從服務(wù)器虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化、存儲(chǔ)虛擬化三個(gè)方面進(jìn)行總結(jié)，針對(duì)云計(jì)算業(yè)務(wù)可用性建立可用性模型，分析IAAS，PAAS，SAAS三種服務(wù)模式的可用性計(jì)算方法，最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了云計(jì)算可用性參考模型適用于常見的云服務(wù)模式。

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[5] 湯泉.基于文件的Xen虛擬磁盤研究[D].上海：上海交通大學(xué)，2012.

[6] 羅軍舟，金嘉暉.云計(jì)算：體系架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)[J].通信學(xué)報(bào)，2011（7）：3-21.endprint

3 云計(jì)算可用性參考模型

根據(jù)Berkeley對(duì)云計(jì)算模型的定義，可以分為基礎(chǔ)架構(gòu)平臺(tái)IAAS（Infrastructure as a service），平臺(tái)服務(wù)PAAS（Platform as a service），業(yè)務(wù)軟件SAAS（Software as a Service）三層結(jié)構(gòu)[6]，其中IAAS主要關(guān)注網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和虛擬化技術(shù)，提供基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)，PAAS主要面向應(yīng)用開發(fā)，提供開發(fā)平臺(tái)服務(wù)，SAAS面向終端用戶，提供軟件產(chǎn)品服務(wù)。

據(jù)Gartner2013年公有云市場(chǎng)份額將會(huì)增長(zhǎng)18%，達(dá)到1310億美金，在IAAS方面，增長(zhǎng)速度為47.3%，市場(chǎng)份額為90億美元，隨著越來(lái)越多的企業(yè)把基礎(chǔ)架構(gòu)、應(yīng)用和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)遷移到云計(jì)算平臺(tái)，對(duì)云服務(wù)提供商的服務(wù)質(zhì)量QOS（Quality Of Service）提出了越來(lái)越高要求。

3.1 云計(jì)算可用性模型

云計(jì)算可用性模型（Cloud Computing Model，CCM）如圖1所示，模型中共分為三個(gè)部分，分別為基礎(chǔ)架構(gòu)層（Infrastructure Layer，IL），云計(jì)算服務(wù)層（Service Layer，SL），用戶層（User Layer，UL），可表示為CCM={IL，SL，UL}。

其中基礎(chǔ)架構(gòu)層由計(jì)算資源，存儲(chǔ)資源和網(wǎng)絡(luò)資源組成

定義1：AU（Availability Unit）：相連兩層之間，為上層提供服務(wù)里的最小服務(wù)單元，是云計(jì)算服務(wù)的最小單位。同一層中多個(gè)AU之間互相獨(dú)立，互不影響。

定義2：AS（Availability Set）：同一層中，多個(gè)AU聯(lián)合，對(duì)外提供同一個(gè)服務(wù)，如負(fù)載均衡服務(wù)（Load Balance Service，LBS），高可用服務(wù)HA（High Availability）。

定義3：DA（Deploy Availability）：業(yè)務(wù)部署后的可靠性，與提供服務(wù)的多層次的AU和AS相關(guān)，如一個(gè)SAAS服務(wù)利用第三方的PAAS和IAAS提供服務(wù)。

定義4：AU的云計(jì)算服務(wù)的最小單位，假設(shè)其獨(dú)立可靠性是個(gè)常數(shù)λ。

由定義2，當(dāng)所有AU都失效的情況下，AS才失效，因此AS的部署可靠性可表示為：

根據(jù)圖1所示，SAAS業(yè)務(wù)由兩個(gè)PAAS共同提供服務(wù)，為了提高PAAS的可靠性每個(gè)PAAS由兩個(gè)IAAS共同提供服務(wù)。根據(jù)公式（4）不難得出如下結(jié)論：

通過(guò)對(duì)云計(jì)算可用性模型的分析，要提高資源的利用率和云計(jì)算用戶的QOS，采用虛擬化技術(shù)提高AU的可靠性和利用率，實(shí)現(xiàn)資源的按需使用。

4 實(shí)驗(yàn)分析和總結(jié)

為了驗(yàn)證云計(jì)算可用性參考模型，采用Cisco Ucs B200刀片服務(wù)器3臺(tái)，Cicso6248 交換矩陣2臺(tái)，EMC NAS48 存儲(chǔ)1臺(tái)，安裝Vmware Vsphere 5.1服務(wù)器虛擬化軟件，VMware Vcenter管理軟件，Vmware Vcloud Director 數(shù)據(jù)中心管理軟件，搭建完成2套IAAS平臺(tái)的功能，并模擬提供申請(qǐng)服務(wù)，結(jié)合Vmware Vsphere 5.1中的HA、DRS（Distributed Resource Scheduler）、Vmotion特性功能，依據(jù)可用性參考模型得出如下結(jié)論，在保障云計(jì)算數(shù)據(jù)中心電力、制冷等外在因素的條件下，全年整個(gè)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)恢復(fù)時(shí)間不大于10小時(shí)，可以滿足用戶系統(tǒng)的可用性達(dá)到99.9%。

本文通過(guò)對(duì)云計(jì)算數(shù)據(jù)中心提高資源利用率需求進(jìn)行分析，圍繞數(shù)據(jù)中心的虛擬化技術(shù)，從服務(wù)器虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化、存儲(chǔ)虛擬化三個(gè)方面進(jìn)行總結(jié)，針對(duì)云計(jì)算業(yè)務(wù)可用性建立可用性模型，分析IAAS，PAAS，SAAS三種服務(wù)模式的可用性計(jì)算方法，最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了云計(jì)算可用性參考模型適用于常見的云服務(wù)模式。

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