云计算模型三种模式(一种云计算可用性定量计算模型)

云计算的可用性是一个非常宽泛的概念。为了避免因因素太多而导致定量计算不可行，本文首先对其进行严格定义，然后提出自己的定量计算模型。

1.1 云计算可用性定义

传统的对电信可用性定义为系统处于工作状态的时间与总时间的比率[4]，如公式(1)所示：

可用性=MTTF/(MTTF MTTR) (1)

可用性是可用性，MTTF(平均故障时间)是平均故障间隔，MTTR(平均修复时间)是平均恢复时间。

然而，这个简单的定义不能反映云计算可用性的内在复杂性。根据目前主流的云计算模式，它可以分为三个层次：基础设施即服务、平台即服务和软件即服务。云计算的可用性应该考虑可能导致用户需求得不到满足的因素，包括可靠性、延迟、网络攻击以及IaaS、PaaS和SaaS之间的连接故障。因此，其整体可用性可以表示为公式(2):

可用性=(可用性IaaS，可用性iaas，可用性iaas)

(2)

仅这三个级别的可用性也可以通过公式(1)计算，具体的计算方法将在下一节中讨论。

1.2层级结构的可用性

在本节中，将详细解释云计算在对的等级结构的可用性。首先，定义了适用于三层结构的几个概念：

(1)服务单元SU(服务单元)。能够独立向更高层次提供服务的单位(内部审计机构的上层是其他内部审计机构、部分审计机构或用户，部分审计机构的上层是其他部分审计机构或用户，SaaS的上层是其他SaaS或用户)。位于同一层的服务单元相互独立，单个服务单元的故障不会影响其他服务单元的功能和性能。对于对，的iaas，苏灿可以是raid(独立磁盘冗余阵列)阵列中的单个硬盘或数据中心[5]；对于对，的平台即服务，苏灿是一个网站图像或数据库实例；对于对，的SaaS来说，苏灿就是一个软件实例。

(2)服务集。它由多个控制单元和几个(一个或多个)控制单元组成，作为一个逻辑整体服务于更高的层次，其结构如如图1所示。服务单元用于监控组成服务单元的多个服务单元的状态，并控制能够提供最佳服务的服务单元向下一级提供服务。当不锈钢有多个单点失效时，本文称其抗单点失效。为了简单分析，本文将机组视为一个整体，不考虑其单点故障。

图1不锈钢结构逻辑结构

(3)绝对对可用性。在假设较低层的可用性为100%的情况下，该级别的可用性被定义为AA。

(4)实际可用性。PA需要递归定义。如果在设第I-1层的实际可用性是PAi-1，那么I层的PAi=AAI * PAi-1。

对属于同一层中的同一个SS，所以有aasui=aasuj=，是常数(如99%、99.99%等。)。

如果服务提供商在对，有多个服务单元，则其AASS=最大值(AAsu1，AAsu2，…，AAsuN)，也就是说，服务提供商的CU将选择可用性最高的非盟向更高级别提供服务。

在云计算，的实际分层部署中，为设第第一层的下一层提供服务的SS的实际可用性是PAssi，因此第一层的SU的实际可用性可以表示为公式(3):

PAsu(I 1)=AAsu(I 1)* PAsi(3)

类似地，在第一层1处SS的实际可用性可以表示为公式(4):

PASs(I 1)=最大值(AAsuk * PAssi)，其中0k

也就是说，每一层的实际可用性取决于它自己的可用性和下一层提供的可用性。

1.3部署结构

为了量化云计算在对，的可用性，有必要明确其在对的部署结构。本文主要考虑以下三种结构。下面图2、图3和图4中的每个块代表一个SS。

(1)线性结构。线性结构的部署拓扑，如如图2所示，IaaS、PaaS和SaaS都只部署一个SS来依次提供服务。这种结构在每一层都存在单点失效问题，其可用性保证能力较差，但其结构简单，部署和维护困难，成本相对较低，在实际应用中也有一定的比例。(节选)