基于多服务器系统配置策略的云计算利润模型研究

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云计算的架构分为三层:基础设施提供商、云计算服务提供商以及消费者。基础设施提供商提供基本的硬件资源以及软件设施。云计算服务提供商向基础设施提供商租用资源,然后向消费者提供服务。消费者向服务提供商提交他们的服务请求,并且根据任务量以及服务质量向服务提供商付费。其中云计算服务提供商的角色是最重要的。本文将研究云计算服务提供商的利润问题,利润是由云计算服务平台的配置所影响。传统的云计算平台通常是由多服务器系统所构成,并且其容量是无限的。采用这种配置方案,由于巨大的需求和有限的计算资源的冲突,必然会导致低质量的服务,由于客户和服务提供商之间存在服务质量协议,低质量的服务将在一定程度上减少利润。为了提高服务质量从而增加利润,我们提出了一种新的多服务器系统配置策略,即系统的有限容量和两种租用方案相结合,为客户提供更好的服务从而增加收入和利润。本文的主要研究工作以及创新点如下:首先,本文采用两种资源租用方案来减少资源浪费,这两种租用方案为长期租用方案和临时租用方案。采用这两种方案的结合可以提高资源的利用率。其次,本文采用有限容量的排队模型进行建模。在这个模型中,系统的容量是有限的。当系统中的任务数达到容量的上限时,将会租用临时的服务器来处理新到达的任务。这个策略是一种简单并且高效的方式来提高服务质量。在本文中,每个任务都有一个最大等待时间,时间与任务所要执行的指令数成正比,并且限制了系统的最大容量。每个新到达的服务请求首先被放置在一个有限容量队列中等待,如果队列是满的,这个新到达的服务请求将由临时租用的服务器来处理。基于本文提出的策略,本文对收入、花费、利润进行建模,并且进行公式化,建立利润最优化模型。采用完全搜索方法来获得最佳的配置方案,最佳的服务器数量、最佳的运行速度以及最佳的系统容量,使得云计算服务提供商获得的利润是最大的。通过与传统云平台配置方案进行比较。实验结果表明,本文提出的策略在利润和服务质量方面都优于传统策略。
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