內容簡介

在網絡服務與雲服務融合的背景下，「網絡—雲」一體化服務質量保障機制受到了業界的廣泛關注。本書以網絡服務和雲服務的一體化融合為基礎，提出了一體化環境下的服務質量保障系統框架，建立了通用服務交付模型，設計實現了一體化環境下的服務區分、調度機制、組合方法，構建了一體化環境下的服務測評體系，從而為用戶提供滿意的服務，實現端到端的服務質量保障。本書旨在為全面實現一體化環境下的服務質量保障提供理論依據，推動雲計算產業化進程，為未來一體化環境下的服務質量保障研究奠定基礎。本書共10章，是一本深入淺出、內容翔實的科研著作。本書主要面向計算機和通信等IT行業的研究或工程人員，也適合作為各大院校相關課程的教材和輔助讀物。

作者介紹

黃俊，男，博士（后），教授。2012年獲北京郵電大學計算機科學與技術專業工學博士學位。浙江大學工業控制技術國家重點實驗室博士后。2010年至2011年赴日本早稻田大學訪問研究一年。2013年至2014年赴美國South Dakota School of Mines and Technology電氣與計算機工程系訪問研究一年。2016年至2017年先后任美國德州大學達拉斯分校、美國國家標准與技術研究所（高級）客座研究員。2012年至2015年在重慶郵電大學通信與信息工程學院從事科研與教學工作，現任職於重慶郵電大學電子信息與網絡工程研究院。研究領域包括：下一代互聯網、雲計算、物聯網等新型網絡的優化與控制。主持國家自然科學基金項目（青年、面上）、重慶市教委科學技術研究項目，重慶市自然科學基金項目以及中國博士后科學基金等。

第1章雲服務與網路服務的一體化融合1
1.1 雲計算概述1
1.1.1 什麼是雲計算3
1.1.2 雲計算的關鍵技術8
1.1.3 雲計算系統架構11
1.1.4 移動雲計算與移動邊緣計算13
1.2 雲服務與網路服務的關係22
1.2.1 網路服務在雲計算中的角色23
1.2.2 雲計算服務品質與網路服務品質的關係26
1.3 雲服務與網路服務的一體化融合30
1.3.1 雲服務與網路服務融合的機遇與挑戰31
1.3.2 面向服務的網路虛擬化32
1.3.3 面向服務架構的Web實現36
1.3.4 網路即服務38
1.3.5 “網路—雲”一體化服務的特點42
1.4 本書組織結構43
1.5 本章小結44
參考文獻44

第2章 “網路—雲”一體化服務環境下的服務品質保障49
2.1 接納控制49
2.1.1 接納控制與服務品質保障50
2.1.2 接納控制模型51
2.1.3 接納控制實現52
2.2 服務組合53
2.2.1 服務組合模型54
2.2.2 服務組合方法54
2.2.3 基於QoS關聯的服務組合55
2.3 性能分析56
2.3.1 關鍵參數和方法57
2.3.2 多路徑傳輸網路性能分析59
2.4 服務提供者的競爭與博弈關係59
2.4.1 博弈關係與模型60
2.4.2 博弈均衡61
2.5 本章小結61
參考文獻62

第3章 “網路—雲”一體化環境下的服務接納控制技術64
3.1 網路接納控制技術64
3.1.1 問題描述65
3.1.2 什麼是接納控制技術65
3.1.3 設計接納控制需要考慮的因素66
3.2 接納控制技術分類67
3.2.1 接納控制技術發展歷程67
3.2.2 應用在不同網路和系統中的接納控制技術76
3.3 雲計算中的接納控制技術87
3.3.1 網路演算理論87
3.3.2 雲計算下接納控制技術的實現目標96
3.3.3 雲計算下接納控制技術需考慮的因素97
3.3.4 雲計算下接納控制技術的QoS保障問題98
3.3.5 雲計算中IaaS層的QoS保障機制98
3.3.6 雲計算中PaaS/SaaS層的QoS保障機制99
3.4 雲計算環境下的接納控制模型100
3.4.1 網路與流100
3.4.2 網路流特徵和行為模式101
3.4.3 聚合流103
3.4.4 基於聚合流的接納控制模型103
3.5 聚合流的特徵描述模型104
3.5.1 聚合流的有效頻寬模型105
3.5.2 聚合流的等效容量模型108
3.6 有效頻寬與等效容量的關係模型110
3.6.1 有效頻寬與等效容量的關係110
3.6.2 聚合流的有效頻寬與等效容量的關係112
3.7 本章小結113
參考文獻113

第4章 “網路—雲”一體化環境下的服務接納控制方法123
4.1 基於聚合流的有效頻寬接納控制演算法123
4.1.1 接納控制策略123
4.1.2 演算法描述124
4.1.3 接受域126
4.2 演算法性能分析127
4.2.1 聚合流的特徵分析128
4.2.2 有效頻寬與等效容量的關係分析129
4.3 接納性能分析131
4.3.1 基於聚合流的接納控制演算法的接納性能131
4.3.2 接納控制演算法的接納能力比較132
4.4 基於接納控制的資源配置演算法134
4.4.1 頻寬資源的分配135
4.4.2 緩衝區大小分配136
4.5 本章小結137
參考文獻138

第5章 “網路—雲”一體化環境下基於QoS感知的服務組合139
5.1 QoS感知服務組合概述139
5.1.1 QoS感知服務組合定義140
5.1.2 QoS感知服務組合演演算法分類141
5.1.3 一體化環境下QoS感知的服務組合158
5.2 服務組合結構轉換與參數約簡162
5.2.1 順序結構162
5.2.2 並行結構163
5.2.3 分裂結構164
5.2.4 選擇結構165
5.2.5 迴圈結構165
5.3 一體化環境下QoS感知的服務組合演演算法167
5.3.1 演算法設計167
5.3.2 演算法描述167
5.3.3 演演算法分析170
5.4 一體化環境下QoS感知的服務組合演演算法測試171
5.4.1 演算法測試環境171
5.4.2 測評指標設計172
5.4.3 測試結果172
5.5 本章小結179
參考文獻180

第6章 “網路—雲”一體化環境下基於QoS關聯的服務組合184
6.1 基於QoS關聯的服務組合184
6.1.1 QoS關聯性的定義186
6.1.2 關聯性準則187
6.1.3 關聯性比例189
6.2 QoS關聯的服務組合演演算法191
6.2.1 Skyline相關概念191
6.2.2 全遍歷演算法193
6.2.3 雙漸進演算法193
6.2.4 自下而上演算法195
6.3 支援QoS關聯的組合服務Skyline計算195
6.4 QoS關聯的服務組合近似演算法200
6.4.1 演算法思路200
6.4.2 演算法描述201
6.4.3 演演算法分析204
6.5 演算法測試205
6.5.1 演算法測試環境205
6.5.2 測評指標205
6.5.3 測試結果206
6.6 本章小結213
參考文獻214

第7章 “網路—雲”一體化環境下的性能評測方法216
7.1 性能分析概述216
7.2 雲計算與網路性能分析218
7.2.1 雲計算模式下的網路218
7.2.2 雲服務品質與網路服務品質218
7.3 一體化環境下系統性能評測250
7.3.1 一體化服務交付系統251
7.3.2 一體化性能評測理論251
7.4 性能評測結果255
7.4.1 服務能力描述255
7.4.2 負載描述257
7.4.3 性能上界258
7.5 實驗結果與討論259
7.5.1 參數設置259
7.5.2 結果與分析259
7.6 本章小結263
參考文獻263

第8章 “網路—雲”一體化環境下多路徑網路模型和性能評測266
8.1 多路徑網路服務模型描述266
8.2 模型設計思路與描述268
8.2.1 設計思路268
8.2.2 模型描述269
8.3 性能評測270
8.3.1 時延上界270
8.3.2 數據積壓上界274
8.4 實驗結果與分析276
8.4.1 實驗設計與參數設置276
8.4.2 結果與分析277
8.5 一體化服務品質保障應用方案282
8.5.1 方案描述282
8.5.2 案例分析284
8.6 本章小結285
參考文獻285

第9章 “網路—雲”一體化環境下服務提供者的競爭博弈286
9.1 服務提供者之間的競爭博弈286
9.1.1 雲服務提供者的合作與競爭博弈287
9.1.2 “網路—雲”一體化環境下雲服務提供者競爭外發展及研究現狀288
9.2 系統概覽289
9.2.1 相關數學背景290
9.2.2 用戶體驗品質306
9.2.3 系統模型設計310
9.3 完全資訊下的競爭博弈316
9.3.1 納什均衡的存在性與性316
9.3.2 求解模型納什均衡318
9.4 性能測試與分析321
9.4.1 模型參數相關性321
9.4.2 均衡分析324
9.4.3 性探討326
9.5 本章小結328
參考文獻329

第10章 “網路—雲”一體化環境下服務提供者的不完全資訊競爭博弈331
10.1 不完全資訊假設與模型設計331
10.2 不完全資訊下的競爭博弈分析334
10.2.1 貝葉斯均衡334
10.2.2 貝葉斯納什均衡求解335
10.2.3 收斂性討論336
10.3 性能測試與評估338
10.3.1 參數設置338
10.3.2 均衡與收益評估338
10.3.3 性探討341
10.4 本章小結343
參考文獻343

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