网络-云一体化服务质量保障

在网络服务与云服务融合的背景下，“网络―云”一体化服务质量保障机制受到了业界的广泛关注。本书以网络服务和云服务的一体化融合为基础，提出了一体化环境下的服务质量保障系统框架，建立了通用服务交付模型，设计实现了一体化环境下的服务区分、调度机制、组合方法，构建了一体化环境下的服务测评体系，从而为用户提供满意的服务，实现端到端的服务质量保障。本书旨在为全面实现一体化环境下的服务质量保障提供理论依据，推动云计算产业化进程，为未来一体化环境下的服务质量保障研究奠定基础。本书共10章，是一本深入浅出、内容翔实的科研著作。本书主要面向计算机和通信等IT行业的研究或工程人员，也适合作为各大院校相关课程的教材和辅助读物。

黄俊，男，博士（后），教授。2012年获北京邮电大学计算机科学与技术专业工学博士学位。浙江大学工业控制技术国家重点实验室博士后。2010年至2011年赴日本早稻田大学访问研究一年。2013年至2014年赴美国South Dakota School of Mines and Technology电气与计算机工程系访问研究一年。2016年至2017年先后任美国德州大学达拉斯分校、美国国家标准与技术研究所（高级）客座研究员。2012年至2015年在重庆邮电大学通信与信息工程学院从事科研与教学工作，现任职于重庆邮电大学电子信息与网络工程研究院。研究领域包括：下一代互联网、云计算、物联网等新型网络的优化与控制。主持国家自然科学基金项目（青年、面上）、重庆市教委科学技术研究项目，重庆市自然科学基金项目以及中国博士后科学基金等。

第1章 云服务与网络服务的一体化融合 11.1 云计算概述 11.1.1 什么是云计算 31.1.2 云计算的关键技术 81.1.3 云计算系统架构 111.1.4 移动云计算与移动边缘计算 131.2 云服务与网络服务的关系 221.2.1 网络服务在云计算中的角色 231.2.2 云计算服务质量与网络服务质量的关系 261.3 云服务与网络服务的一体化融合 301.3.1 云服务与网络服务融合的机遇与挑战 311.3.2 面向服务的网络虚拟化 321.3.3 面向服务架构的Web实现 361.3.4 网络即服务 381.3.5 “网络―云”一体化服务的特点 421.4 本书组织结构 431.5 本章小结 44参考文献 44第2章 “网络―云”一体化服务环境下的服务质量保障 492.1 接纳控制 492.1.1 接纳控制与服务质量保障 502.1.2 接纳控制模型 512.1.3 接纳控制实现 522.2 服务组合 532.2.1 服务组合模型 542.2.2 服务组合方法 542.2.3 基于QoS关联的服务组合 552.3 性能分析 562.3.1 关键参数和方法 572.3.2 多路径传输网络性能分析 592.4 服务提供商的竞争与博弈关系 592.4.1 博弈关系与模型 602.4.2 博弈均衡 612.5 本章小结 61参考文献 62第3章 “网络―云”一体化环境下的服务接纳控制技术 643.1 网络接纳控制技术 643.1.1 问题描述 653.1.2 什么是接纳控制技术 653.1.3 设计接纳控制需要考虑的因素 663.2 接纳控制技术分类 673.2.1 接纳控制技术发展历程 673.2.2 应用在不同网络和系统中的接纳控制技术 763.3 云计算中的接纳控制技术 873.3.1 网络演算理论 873.3.2 云计算下接纳控制技术的实现目标 963.3.3 云计算下接纳控制技术需考虑的因素 973.3.4 云计算下接纳控制技术的QoS保障问题 983.3.5 云计算中IaaS层的QoS保障机制 983.3.6 云计算中PaaS/SaaS层的QoS保障机制 993.4 云计算环境下的接纳控制模型 1003.4.1 网络与流 1003.4.2 网络流特征和行为模式 1013.4.3 聚合流 1033.4.4 基于聚合流的接纳控制模型 1033.5 聚合流的特征描述模型 1043.5.1 聚合流的有效带宽模型 1053.5.2 聚合流的等效容量模型 1083.6 有效带宽与等效容量的关系模型 1103.6.1 有效带宽与等效容量的关系 1103.6.2 聚合流的有效带宽与等效容量的关系 1123.7 本章小结 113参考文献 113第4章 “网络―云”一体化环境下的服务接纳控制方法 1234.1 基于聚合流的有效带宽接纳控制算法 1234.1.1 接纳控制策略 1234.1.2 算法描述 1244.1.3 接受域 1264.2 算法性能分析 1274.2.1 聚合流的特征分析 1284.2.2 有效带宽与等效容量的关系分析 1294.3 接纳性能分析 1314.3.1 基于聚合流的接纳控制算法的接纳性能 1314.3.2 接纳控制算法的接纳能力比较 1324.4 基于接纳控制的资源分配算法 1344.4.1 带宽资源的分配 1354.4.2 缓冲区大小分配 1364.5 本章小结 137参考文献 138第5章 “网络―云”一体化环境下基于QoS感知的服务组合 1395.1 QoS感知服务组合概述 1395.1.1 QoS感知服务组合定义 1405.1.2 QoS感知服务组合算法分类 1415.1.3 一体化环境下QoS感知的服务组合 1585.2 服务组合结构转换与参数约简 1625.2.1 顺序结构 1625.2.2 并行结构 1635.2.3 分裂结构 1645.2.4 选择结构 1655.2.5 循环结构 1655.3 一体化环境下QoS感知的服务组合算法 1675.3.1 算法设计 1675.3.2 算法描述 1675.3.3 算法分析 1705.4 一体化环境下QoS感知的服务组合算法测试 1715.4.1 算法测试环境 1715.4.2 测评指标设计 1725.4.3 测试结果 1725.5 本章小结 179参考文献 180第6章 “网络―云”一体化环境下基于QoS关联的服务组合 1846.1 基于QoS关联的服务组合 1846.1.1 QoS关联性的定义 1866.1.2 关联性准则 1876.1.3 关联性比例 1896.2 QoS关联的服务组合算法 1916.2.1 Skyline相关概念 1916.2.2 全遍历算法 1936.2.3 双渐进算法 1936.2.4 自下而上算法 1956.3 支持QoS关联的组合服务Skyline计算 1956.4 QoS关联的服务组合近似算法 2006.4.1 算法思路 2006.4.2 算法描述 2016.4.3 算法分析 2046.5 算法测试 2056.5.1 算法测试环境 2056.5.2 测评指标 2056.5.3 测试结果 2066.6 本章小结 213参考文献 214第7章 “网络―云”一体化环境下的性能评测方法 2167.1 性能分析概述 2167.2 云计算与网络性能分析 2187.2.1 云计算模式下的网络 2187.2.2 云服务质量与网络服务质量 2187.3 一体化环境下系统性能评测 2507.3.1 一体化服务交付系统 2517.3.2 一体化性能评测理论 2517.4 性能评测结果 2557.4.1 服务能力描述 2557.4.2 负载描述 2577.4.3 性能上界 2587.5 实验结果与讨论 2597.5.1 参数设置 2597.5.2 结果与分析 2597.6 本章小结 263参考文献 263第8章 “网络―云”一体化环境下多路径网络模型和性能评测 2668.1 多路径网络服务模型描述 2668.2 模型设计思路与描述 2688.2.1 设计思路 2688.2.2 模型描述 2698.3 性能评测 2708.3.1 时延上界 2708.3.2 数据积压上界 2748.4 实验结果与分析 2768.4.1 实验设计与参数设置 2768.4.2 结果与分析 2778.5 一体化服务质量保障应用方案 2828.5.1 方案描述 2828.5.2 案例分析 2848.6 本章小结 285参考文献 285第9章 “网络―云”一体化环境下服务提供商的竞争博弈 2869.1 服务提供商之间的竞争博弈 2869.1.1 云服务提供商的合作与竞争博弈 2879.1.2 “网络―云”一体化环境下云服务提供商竞争国内外发展及研究现状 2889.2 系统概览 2899.2.1 相关数学背景 2909.2.2 用户体验质量 3069.2.3 系统模型设计 3109.3 完全信息下的竞争博弈 3169.3.1 纳什均衡的存在性与唯一性 3169.3.2 求解模型纳什均衡 3189.4 性能测试与分析 3219.4.1 模型参数相关性 3219.4.2 均衡分析 3249.4.3 唯一性探讨 3269.5 本章小结 328参考文献 329第10章 “网络―云”一体化环境下服务提供商的不完全信息竞争博弈 33110.1 不完全信息假设与模型设计 33110.2 不完全信息下的竞争博弈分析 33410.2.1 贝叶斯均衡 33410.2.2 贝叶斯纳什均衡求解 33510.2.3 收敛性讨论 33610.3 性能测试与评估 33810.3.1 参数设置 33810.3.2 均衡与收益评估 33810.3.3 唯一性探讨 34110.4 本章小结 343参考文献 343