论云计算的服务质量.doc

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论云计算的服务质量

黎春兰/邓仲华

·2013-05-1516:

13:

54　　　来源：

《图书与情报》（兰州）2012年4期

　　【作者简介】黎春兰，女，武汉大学信息管理学院博士研究生（武汉430072），广西师范大学计信学院讲师（桂林541004）；邓仲华，男，武汉大学信息管理学院教授，博士生导师（武汉430072）。

　　【内容提要】云计算服务质量是用户使用云计算服务的总体效果，这些效果决定了一个用户对该云计算服务的满意程度。

文章结合用户、提供商以及服务前后的角度，从用户需求和用户感知、提供商提供和提供商实现云计算服务质量四个视角及其关系来分析云计算服务质量，讨论提供商们从用户的角度制定服务等级协议，确保用户在使用云计算服务前明确该服务所能提供的性能水平和质量等级，有利于用户形成对服务质量合理的期望，有助于保证用户对云计算服务质量的感知，提高用户的满意度和忠诚度。

　　TheQoSofCloudComputingisthecollectiveeffectofCloudComputingserviceperformances,whichdeterminethedegreeofsatisfactionofauseroftheservice.ThispaperanalyzestheQoSofCloudComputingfromfourviewpointswhichareQoSrequirementsofuser,QoSperceivedbyuser,QoSofferedbyproviderandQoSdeliveredbyprovider.Theformertwoarefromtheperspectiveofuser.ThelattertwoarefromtheperspectiveofCloudComputingserviceprovider.Afterthat,itdiscusseshowCloudComputingserviceprovidersusingServiceLevelAgreementstomakeusersknowtheperformancesandqualitylevelsofthoseservices,makingusertoformfineexpectationandperceivethefineQoSofCloudComputing,ensuringthesatisfactionandloyaltyofuser. 

　　【关键词】云计算/云服务/云计算服务质量/视角Cloudcomputing/Cloudservice/Qualityofcloudservice/Viewpoints

　　1引言

　　云计算只有以服务的形式将其特征和优势展现出来，用户才可以感知其存在，这也是其自身价值得以实现的形式。

云计算技术将其自身展现给用户的具体实现形式称为云计算服务（简称云服务）。

云计算环境下，用户可通过链接的网络，根据自己的需要随时随地选择不同的服务内容和服务形式。

然而，云服务并不是唯一的，也不总是免费的。

对云服务提供商来说，为抢占云服务这个肥沃的领域，他们以不同的云服务内容和形式进行着激烈的竞争。

Amazon、Google、Microsoft、IBM、Sun、HP和Salesforce等IT商均推出了不同的云服务，如托管虚拟服务器服务（Linux或Windows）、托管应用程序服务（CRM或Messaging报文发送）、托管数据服务等。

对用户来说，琳琅满目的云服务可以满足用户随时按需使用的需求。

但用户访问云服务会受到各种因素的制约，如用户需求以及必须支付的费用和自身有限的预算，用户会平衡成本支出与所获得的服务质量水平，选择性价最好的云服务及其提供商。

提供商为保留现有的客户、吸引新客户，必须保证云计算的服务质量（QualityofServices，QoS），才能从云计算市场中获得收益。

为此，提供商们将服务等级协议（ServiceLevelAgreements，SLA）的思想引入云服务领域，制定各自的云SLA，以保证云服务的质量。

如MicrosoftAzure云平台服务制定了系列SLAs，从Storage、Compute、SQL、AppFabric和CDN等方面来明确服务双方的职责与义务；AmazonS3存储服务制定了AmazonS3SLA，从功能、可靠性和价格等方面来明确其存储服务；GoogleApps制定了GoogleAppsSLA，明确了Apps产品提供的服务等级及违例的情况。

各种云SLA的实施，使云SLA成为目前云提供商们保证QoS的重要手段。

据调查显示，注重服务质量、用SLA来保证服务质量的云计算企业中，Amazon、GoogleApps和MicrosoftAzure在美国的云计算市场渗透率分别为44%、28%和23%[1]，吸引了较多的用户，在云计算市场中具有相对较强的竞争力。

因此，提高云服务的质量有助于云服务提供商们获得用户的满意度，有助于加强用户和提供商间的长期合作关系，有助于提供商建立服务品牌的形象，获得市场份额。

追求以用户的满意为目的的服务质量，是企业获得和保持竞争优势的关键因素。

　　2云计算服务质量的定义

　　ISO（国际标准化组织）定义质量（Quality）是“一个实体特性的总和，这些特性影响其满足用户显性和隐性需求的能力”[2]。

显然，这个定义是从用户的角度出发，衡量实体的特性满足用户需求的程度。

其中，这些特性（Characteristics）应该是可观察的或可测量的。

只有可观察或可测量的特性，才能被用户感知，才能衡量其实现的程度。

特性在经过定义以后将成为衡量质量可量化的标准和参数。

由于不同用户的知识水平、认识观念等不同，导致使用实体的方式和行为等具有差异性，因此，同一质量的实体经过用户使用后，给予用户的质量感知是具有差异性的。

同理，将衡量质量的实体扩展到非实体的服务中，描述这些服务满足用户需求的能力，即服务质量（QoS）。

ITU（国际电信联盟）定义QoS为“使用服务的总体效果，这些效果决定了一个用户对这项服务的满意程度”[3]。

　　本文根据ITU的QoS定义，将云计算的服务质量定义为“用户使用云计算服务的总体效果，这些效果决定了一个用户对该云计算服务的满意程度。

”

　　云计算的服务质量包含着质量的一般性质，如从用户角度的质量差异性、可观察性、可测量性及具有显性和隐性的用户需求等。

对用户来说，与其他非实体的服务一样，云服务的内容和形式多，用户选择服务及服务提供商的弹性大，动态变化快。

导致某云服务的用户动态变化的原因是用户对云服务的满意度。

而决定用户满意度的关键是用户对云计算服务质量的预期及其感知。

当用户对云计算服务质量的感知达到或超出预期时，用户就感到满意，他们对该服务的忠诚度就越高，其动态变化的可能性就越小。

反之，如果用户对这项服务感到不满意，他们必然会将服务的需求转向其他同类的服务，对该服务的忠诚度降低，用户动态变化的特征就明显。

　　用户形成云计算服务的需求和期望之后，选择提供商及相应服务时，会参考不同提供商的云服务能力以及他们的价格，尽量在需求、期望和成本支出间达到平衡。

因此，对提供商来说，云计算的服务质量是他们从技术角度和客户满意度角度来衡量服务性能的一个重要手段。

提供商能提供不同的服务质量以及最终实现的不同服务质量，意味着不同的服务种类及服务等级，有助于满足不同用户不同级别的服务需求。

　　对云服务提供商来说，其可以提供的服务质量以及其实际实现的服务质量会存在一定的差异性。

导致这种差异性的原因包括云服务提供商观点的改变、地域的差异、季节的差异、规模的差异、管理能力的差异等。

　　因此，对云计算服务质量的理解，需包括用户方面需求的服务质量和感知的服务质量以及提供商方面地提供服务质量的能力和实现服务质量的能力。

这四个方面也就是理解云计算服务质量的四个视角。

　　3云计算服务质量的四个视角

　　结合用户、提供商以及服务前后的角度，即用户使用云服务的前后、提供商云服务的前后，可以得出云计算服务质量四个视角的关系（见图1）。

　　图1QoS的四个视角[4]

　　其中，用户的QoS需求为用户使用云服务前的需求，用户感知的QoS是用户使用云服务后的感知；提供商提供的QoS是提供商提供云服务前的综合能力，提供商实现的QoS是提供商提供云服务后的实际能力。

　　3.1用户需求的云计算服务质量

　　用户需求的云计算服务质量（QoSRequirementsofuser/customer，QoSR）是有关用户需要的云计算服务质量水平的表述，表明用户对某特殊服务的质量需求的程度，一般来说，用户不会关心服务提供和设计的细节问题，他们只关心他们使用服务的效果和质量。

从用户的角度来看，QoS只与用户感知的效果有关，用户不会去关心服务内部影响效果的因素，更不会依赖服务的设计来定义自己的QoS需求。

在描述对服务质量的需求时，用户的这些表述很可能是用非技术性、非专业的词语来表达的。

能使用专业描述性术语来描述服务的用户很少，但他们的描述表达了他们对服务的需求，这些需求对提供商来说是极其重要的。

提供商必须从用户的角度来考虑和设计服务的方方面面，作为提供服务的依据。

他们根据自己所获得的用户对QoS需求的描述，划分用户需求的优先次序，并将需求转化成为相对独立的业务术语，创建一种可以被双方理解的共同语言，定义用户的QoS需求，并向用户作出保证QoS的承诺，其承诺的文档形式如SLA或其他合同的形式。

　　3.2提供商提供的云计算服务质量

　　提供商提供的云计算服务质量（QoSOfferedbyprovider，QoSO）是有关提供商计划向客户提供的质量水平的表述，是用于具体云服务有关的衡量参数的目标值或范围表述的、提供商计划实现并向用户提供的QoS水平。

　　QoSO描述了提供商期望提供给用户的质量水平，其质量水平可以用一些指定的QoS参数值来表示，记录在规定的文档中，如云计算的SLA就是用QoS参数值（可用性）来描述云服务QoSO的基本文档形式。

每项服务都有自己的QoS参数集，不同服务的QoS参数集的元素不同，其目标值、范围或水平也有差异。

正如前QoSR所述，用户对业务专业的、技术性的术语并不十分了解，如果QoSO一味使用提供商的业务术语来表述，用户就会很难理解和选择。

为了使服务双方都能共同理解服务的内容、形式和预期的服务质量等，使服务能更好地开展下去，提供商应为QoS准备至少两种形式的QoSO。

一种是给用户使用的QoSO，采用非技术性的、非专业的、能被用户所理解的语言；另一种是供提供商内部使用的QoSO，采用技术性的、专业性的术语，有利于准确地定义各项业务活动，便于服务的提供和实施。

　　QoSO可以被用在计划文档中，特别是那些衡量/评价系统，也可以用上面提到的SLA的基本形式来表述。

如，从用户利益的角度出发，在SLA中描述“每年计划提供的基本云存储服务的可用性高达99.95%，任何情况下，一年内都不出现超过3次的中断服务，总时间不超过15分钟。

”

　　3.3提供商实现的云计算服务质量

　　提供商实现的云计算服务质量（QoSDelivered/achievedbyprovider，QoSD）是有关提供商实际上为客户实现的或提供的QoS水平的表述，是提供商实际交付给用户的服务所达到的质量水平。

这里需要注意的是，用户和提供商均能影响所实现的QoS。

对提供商来说，可能由于其技术水平或人员水平等因素，影响其所承诺的QoS，使实际交付给