[发明专利]一种制造云的服务质量评价体系

权利要求书

1.一种制造云的服务质量评价体系，通过建立制造云服务模型和制造云的服务质量评价体系，实现制造云资源高效管理，具体为：

A.建立制造云服务模型，其由数据支撑资源、网络资源、服务评价单元和计算资源构成；网络资源包括节点容量资源、逻辑链路资源、切换资源，逻辑链路是通过将若干物理链路进行分解或重组构成，切换资源包括链路切换和网络设备切换；数据支撑资源分为数据整合单元、数据存储单元、数据分析单元、平台服务单元、计算任务单元；计算资源包括细粒度计算单元、粗粒度计算单元，细粒度计算单元在计算效能方面优于粗粒度计算单元，但会增加通信开销；

B.建立制造云的服务质量评价体系，具体为：a.弹性服务能力,包括网络资源服务能力和计算资源服务能力的弹性；b.生命周期，指在应用环境与需求变化时，现有网络与计算配置能够继续使用的能力，若网络与与计算配置改变，将会产生开销；c.互操作能力：指被若干计算单元服务的应用可相互选择其他计算单元；d.容错能力：当某一计算单元的一个任务失败或异常，影响运行在同一计算单元的其他任务的程度；e.数据逻辑稳定性：在运行的物理环境变化条件下，数据支撑资源保持稳定运行的能力；f代价开销：网络资源和计算资源的使用代价；g.资源匹配：包括(1)网络资源与计算资源间的匹配；(2)网络资源和计算资源与数据支撑资源间的匹配；(3)能耗与应用的优化匹配。

2.根据权利要求1的方法，对于所述步骤A其特征在于：数据整合单元包括关系数据库数据抽取、实时数据采集、文件数据采集和数据库实时复制；数据存储单元包括关系数据存储、分布式数据库存储和分布式文件存储；计算任务单元包括批量计算、流计算、实时计算和查询计算任务；数据分析单元包括统计分析、多维数据分析和数据挖掘；平台服务单元包括存储服务、计算服务、分析服务和展现服务。

3.根据权利要求1的方法，对于所述步骤A其特征在于：管理单元根据可高效资源分配机制对网络资源、计算资源进行按需优化调节，并采用变分自编码机神经网络对网络资源、计算资源的下一变化状态进行预测。

4.根据权利要求1的方法，对于所述步骤B其特征在于：弹性服务能力和数据逻辑稳定性受单位空间中的细粒度计算与粗粒度计算单元的分布密度，和逻辑链路的数目的影响，当细粒度计算单元和逻辑链路的数目越多时，弹性服务能力和数据逻辑稳定性越强，但使用开销越大。

5.根据权利要求1的方法，对于所述步骤B其特征在于：互操作能力、容错能力和数据逻辑稳定性与受单位空间中的切换资源数目影响，当切换资源越多时，上述三者能力越强，但开销代价越大。

6.根据权利要求1的方法，对于所述步骤B其特征在于：制造云支撑的服务包括数据计算和数据传输，当以数据计算为主，数据传输为辅时，其服务质量评价指标优先级依次为：数据逻辑稳定性容错能力弹性服务能力互操作能力生命周期资源匹配代价开销；当以数据传输为主，数据计算为辅时，其服务质量评价指标优先级依次为：弹性服务能力生命周期数据逻辑稳定性容错能力互操作能力资源匹配代价开销。

7.根据权利要求1的方法，对于所述步骤B其特征在于：网络资源与计算资源间的匹配包括：单位空间中的节点资源和逻辑链路资源构成的单位空间中的网络容量与单位空间的计算能力匹配，单位空间中的分配给网络资源与计算资源的能量需平衡，处于动态环境中的网络资源与计算资源状态变换所需开销需平衡。

8.根据权利要求1的方法，对于所述步骤B其特征在于：网络资源和计算资源与数据支撑资源间的匹配包括：批量计算、流计算、实时计算和查询计算任务与细粒度计算单元和粗粒度计算分布密度的匹配；存储服务、计算服务、分析服务和展现服务与逻辑链路的带宽分配、链路的建立和释放开销以及链路切换频率间的匹配；网络服务质量与数据整合单元、数据分析单元和平台服务单元间在服务的优先级、服务时间分配、交替服务顺序间的匹配。

9.根据权利要求1的方法，对于所述步骤B其特征在于：建立能耗与应用的优化匹配优化模型：其中P_m为系统分配给子应用m的能量，R_i为每类应用i实际得到的传输速率，P_total为网络接入端的最大发射功率，H_sm为子应用m上的信道增益，为子应用m的平均噪声功率，P_sm为分配给子应用m的能量，B_m为分配给子应用m的带宽，应用类别i＝1为数据整合应用，i＝2为数据存储应用，i＝3为计算任务应用，i＝4为平台服务应用，4类应用包含18类子应用，为18类子应用的信道容量期望和,p_i为R_i的出现概率，服从泊松分布。