云生态系统的构成、运行与平衡协作

       云计算（cloud computing）是依赖互联网存在的，为互联网用户提供分布方式、高可用、可信度高、成本低、计算能力强、存贮空间的无限量、数据、信息、知识联合协作，能够随时随地的为人类服务。云计算的技术和平台的发展空间越来越大，可用于网络计算、网格计算、效用计算、读物计算等等，还可依靠因特网提供的广域分布信息为人类提供远程、广泛、可操作性强、伸缩性强。按需使用与计费的资源与服务（IaaS，PaaS，SaaS），从而最大限度减少客户投资、拓展新业务的新型技术。

　1 云计算构成

云计算的生态系统有两个部分组成，生产和消费者。生产者的工作内容专属负责提供生产资源以便供消费者使用，生产者和消费者之间存在着物质流、信息流、资金流和能量流等等。对于云计算生态系统来说，云服务商是生产者、消费者则是云计算的客户。云服务商这个角色其中包含很多方面，如硬件生产商、系统集成商、代理服务商等等。云计算的客户包括可为企业客户，兴趣相同的团体客户（如教育方面和娱乐方面等等）、个人用户、临时客户等多种类型。

图：云计算生态系统模式

　　云计算的实质是依靠互联网提供的高效的，安全的、经济的资源共享，信息和应用服务模式。其具体项目为：计算功能、存储功能、软件的应用功能、硬件设施、数据和信息的分享功能、知识及教育、游戏娱乐功能、通信功能等等。其目的是通过高效的资源管理，给用户提供所需的资源。按照其供求关系，达到双方共赢的局面。云计算是较为复杂的生态结构系统。其生态系统的顶端为供应商和用户。云系统随着科技的发展，在人类的生活中的应用会越来越广泛。云计算生态系统可分为以下几个部分：即云计算生产商，代理商，集成商，服务商，客户以及基于互惠互利局面的的信息流、资金流、物质流的生态流。通过云计算生态系统，人类社会的发展也会越来越依赖于与云计算生态系统。

云生态系统目前还处于初级阶段，主要参与者包括生产服务商和客户。现在与知名IT厂商的合作较为广泛。用户（个人用户和企业用户、机构用户等等）可通过互联网访问其云计算服务来需获取所需的信息。目前生态系统还比较简单，开发范围还不足，其余的服务功能尚需等待科技的进步才能实现。

想让云计算真正的植入到人们的日常工作学习，生活娱乐、科学研究等方面。还需等待代理商和集成商的配合，对目前现有的云计算服务进行深入调查研究，提供有效的评价和推介，才能获得更多用户的认同和使用，由此发展规模化经营，使其投入和产出形成一致的局面。云计算生态系统的公式有以下几种：

• 投入与产出的公式为：总效益=（产出-促使投入-运维服务）×利用率
• 服务与收益的公式为：服务收益=单次使用效益×使用次数
• 费用的公式为：客户费用=使用资源×资源单价+通信费用
• 客户收益的公式为：客户收益=客户满意度×客户节省资源×资源单价-使用者花费
• 生态均衡的公式为：初始投入+运维费用=服务收益+客户收益+无形社会收益；总体耗能=服务端能耗+客户端能耗×N个客户。

　　2 云计算生态系统的运行

云计算生态系统的优势存在于可用资源丰富，多成员、多链等方面。能够行之有效的运行和维护系统机制。利用现有资源，如成员配合、自律、协商、市场与价格的调控等方面，对生态系统进行调控。其保证其能够快速有效的发展、达到系统平衡。云计算系统的运行包括服务和服务需求的了解、对服务对象进行调查和预测，宣传策略和系统运行实施策略，系统的进行规划、了解和分析市场需求、探讨扩展服务的方向和内容，根据客户的意见对系统构架进行调节，利用现有系统资源，帮助系统建设和实施，记录系统运行日志且要定期的进行分析和统计，发现问题及时采取措施，系统的进化和重构需要依靠日常系统日志的记录结果、系统整体性能的运转情况，使进化后的系统能够更好的进行服务。

系统日常的运行和维护中，可根据预方案进行，也可进行人为的调整，这些都要根据事态的发展开进行。根据云生态系统的运行机制，能够得出云计算生态系统的进化算法、云服务协作算法、根据客户反馈的信息调整服务指数等算法。

• 云生态系统进化算法

输入云生态链。输出进化生态链。开始为生态系统的初始化，接着是弱者与强者共同存在，然后弱者成长遇到强者进化最终达到优胜劣汰。后续就需进行系统重组（按照利益、技术、业务链、管理链、客户链优化等）估算成本与收益，改进技术，达到服务生态平衡的状态。

• 云服务生态协助算法

输入服务请求，服务路径和服务模块。输出服务匹配。开始多个服务请求输入，然后进行单个服务匹配，若是发现单个服务无法满足的情况，则启动多服务水平协作。通过服务模块树进行分层协作，复杂服务通过网状协作。接着预估代价工客户进行选择，选择结束后执行服务和服务结果的推送，检查服务路径与结果缓存。请求接纳新的服务后通过更新部分结果减少开销，根据交叉服务扩大服务范围和内容，根据买方市场平衡客户流、通过卖方市场平衡服务商。

系统历史反馈调整服务指数算法：输入服务请求和服务模块。输出基于系统历史反馈信息调整后的服务指数。首先定义多一层反馈计算规则。按照每一个云计算具有单独能力的节点依据客户的需求、费用情况，收益预测推出资源列表。在多个云节点可提供资源及费用的输出，客户根据应用需求对资源根据费用最优、满足任务截止期限等QoS指标选择并执行服务；根据客户评价的满意度给出评价指数。对多次服务进行比较，以此获取服务商信誉度与能力指数级别，然后按照服务质量优劣进行排序，从中选取信誉度高、综合能力强的优化服务响应模式。对于复杂的服务需按照工作流程对服务单元粒子进行重组，采用遗传算子对服务粒子交叉、变异、重组、突变；将服务的单元组合功能通过能力适配优先方法分配给各个客户单元，系统维持运行状态，产生新的反馈记录并等待客户的下一次请求。

　3 生态平衡与协作

云计算生态系统能够有效的改善企业信息系统运行的情况，可对其提供外在的，可扩展的，协作的安全可靠的资源与计算服务。平衡的内容涵盖了服务商、代理商、客户等多受众群间的服务能力及需求匹配。服务群体为协作与竞争并存共同存在的发展。对象利益：达到利益均衡，相互促进，相互改善。功能定位：为了给用户提供广泛的、可利用率高的、效果可靠的、计算与服务。用户群：节省用户投资，促进用户广泛发展。社会资源的节约：在一定程度上节约了社会资源、对保护环境和生态做出贡献。对于其他生态系统来说，社会、环境、生物、人类，通过生态系统节约了一定的资源，且促进了技术的进步和发展，减少能源的浪费情况，以最低的价格的得到最好的效益。

　4 结语

云计算不仅影响了IT应用，开发、发布和维护管理，随着经济和科技的全面发展，还将对社会、经济和人文方面产生巨大的影响。云技术以来互联网提供了全面的信息服务平台，实现了资源共享。云计算生态系统的构成为人类社会的发展提供了良好的平台。随着云计算生态系统的全面发展，将给社会带来更大的影响。