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作者：陈冬林、

出版社：电子工业出版社

出版时间：2017-06-01

书籍编号：30457468

ISBN：9787121316449

正文语种：中文

字数：120328

版次：1

所属分类：互联网+-大数据

版权信息

书名：云计算市场交易与资源调度机制

作者：陈冬林　等

ISBN：9787121316449

版权所有 · 侵权必究

作者简介

陈冬林　武汉理工大学教授，管理学博士，博士生导师，经济学院副院长，电子商务与智能服务研究中心副主任。湖北省系统工程学会理事，武汉市系统工程学会常务理事。曾任职于武汉天喻信息产业股份有限公司，具备丰富的电子商务和电子政务设计、开发经验。美国伊利诺伊大学香槟分校电子商务中心访问学者，专注于现代服务业、云计算经济学、互联网产业以及智能推荐技术的研究。

邓国华　武汉理工大学经济学院产业经济学专业在读博士，江汉大学商学院讲师。主持武汉理工大学研究生优博项目 1项，参加国家自然科学基金项目 1项，参与多个信息系统项目的设计开发工作。主要研究方向：云计算、商业智能。

姚梦迪　武汉理工大学经济学院产业经济学专业在读博士，匹兹堡大学联合培养博士，研究生国家奖学金获得者，发表学术论文4篇，主持研究生自主创新项目1项，参加国家自然科学基金项目1项。主要研究方向：云计算经济学、人工智能等。

康艳芳　武汉理工大学经济学院博士，研究生国家奖学金获得者，发表学术论文5篇，其中被EI/SCI数据库检索3篇，主持武汉理工大学研究生优博项目1项，参加国家自然科学基金项目2项，科技部支撑项目2项。主要研究方向：云计算、人工神经网络。

前　言

随着互联网、移动设备、移动互联网的进一步发展，信息技术正在经历转型，IT资源的过度部署随着虚拟化、宽带互联网、并行计算、分布式计算、效用计算、网格计算等技术和IT服务的发展，产生了一种新型的计算模式——云计算。云计算将效用计算的概念应用在IT基础设施资源和软件资源上，改变了IT产品的交付和使用方式，使IT资源从一种产品向一种服务转变，用户可以按需按量使用IT资源服务，免去IT基础设施和软件的投资。云计算深刻改变了企业的IT服务开发、部署和交付方式。

现有云计算著作和文献主要集中于探讨云计算的概念、特点和技术实现，而从经济管理角度研究云计算的文献、专著还非常少。云计算作为一种新型的创新性服务产品，其与传统的信息技术产品存在较大的差异，其经济特性还没有被完全、深刻地理解。云计算的发展还处于初期阶段，缺乏云计算经济和企业管理决策方面的研究，对云计算服务市场的交易机制、定价机制、企业云计算决策、云资源的分配与调度方法的研究也都刚刚起步。从企业视角来看，云计算因其不同的服务模式、定价方式与经济特性改变了企业传统的信息技术策略，因此采纳云计算技术是企业提升竞争力的有效途径。从社会经济效益来看，云计算在企业的应用发展将会对实际的创业、就业、GDP等宏观经济指标产生影响。从产业经济的角度来看，云计算的技术扩散，势必会对传统的信息技术产业与非信息技术产业的信息部门产生较大的影响，形成独特的云计算产业与云计算产业链。随着“互联网+”向传统行业的逐渐渗透发展，云计算在经济社会中将会扮演更加重要的角色。因此研究云计算市场结构及交易机制、企业使用云计算的经济效益考虑及购买决策、云资源分配调度机制与策略以及云计算价值链等云计算经济学和管理问题对云计算的发展、企业、社会具有重要的理论和实际意义。

本书的研究内容及成果主要是：在充分借鉴国内外学者在云计算经济学和管理学方面研究的最新相关理论、技术和应用成果的基础上，探讨云计算市场交易机制和资源调度机制，分析云计算的市场结构、交易机制、定价模式；利用管理决策理论和组合交易理论研究云计算的多实例交易模型；介绍云计算资源的分配与调度方法；提出了面向数据挖掘的云资源分配方法和云联盟资源的调度框架，对云供应商与云资源进行定义与建模；介绍了面向客户利益最大化与面向提供商利益最大化的云联盟云资源调度方法，并对基于SLA的云计算资源调度优化方法进行了研究，并通过CloudSIM模拟软件对相关的调度算法进行实证研究。

本书从经济与管理视角，探讨云计算的市场交易机制、定价策略、客户购买决策以及云计算资源的分配调度机制。对云计算的未来市场交易机制、云服务提供商的云资源调度策略的设计具有一定的参考意义，同时也对客户的云服务购买决策有一定的指导作用。

本书由陈冬林教授主笔，负责全书写作大纲的拟定并定稿。撰写工作分工如下：第1章由康艳芳博士执笔，第2、3章由邓国华博士执笔，第7、8章由姚梦迪博士执笔，第4～6章由陈冬林教授执笔。

在前期研究和本书撰写过程中，我们引用了国内外同行专家的相关研究成果，同时我们得到了有关院校的同行和相关部门的大力支持与帮助，特别是武汉理工大学电子商务专业的老师和研究生们，他们对本书的撰写提出了许多宝贵的意见与建议，在此一并致谢。

第1章　云计算价值链

生态系统的价值结构由其构成要素及价值关系决定。根据系统论中的解释，任何一个系统里存在诸多要素，这些要素在系统环境里通过一定的方式耦合，从而实现各种系统功能；而生态系统中的价值关系包含主体与主体间的关系，主体与外部环境间的关系以及各个子系统间的关系，这些关系的共同作用构成了价值网，即信息流、物质流、资金流等的交换。

本章将分别从生态系统的构成要素和价值网两方面，详细分析云服务生态系统的价值结构。

1.1　云服务生态系统的构成要素

同自然生态系统类似，云服务生态系统也可以分为非生物成分的环境因子与生物成分的参与者两大部分，下面分别对其进行研究。

1.1.1　生态系统中的环境因子分析

对任何一个生态系统来讲，非生物部分和生物部分之间是相辅相成的，非生物环境为生物提供生存的场所、空间、能量和物质，使得生物得以生存下去。云服务生态系统中的非生物成分就是环境因子，包括自然环境、社会环境和经济环境。

1.自然环境

自然环境因素包括气候环境、地理环境等。从气候环境来讲，由于云服务提供商的数据中心需要常年保持较低的温度，因此通过将数据中心部署在寒冷的地方，就可以降低数据中心的运营费用，比如Facebook就将自己的数据中心选在了气候干燥，但很少出现酷热天气的普林维尔市；从地理环境来看，庞大的服务器机组需要广阔的土地空间和丰富的电力资源，同时由于云计算的数据中心集中，通常也要避免部署在自然灾害频发的地方。

2.社会环境

社会环境因素包括法律法规、政治等。在法律法规方面，目前云服务市场的监管和相关法律法规尚不完善，云安全、服务质量等问题依然制约着云服务市场的发展，但是近些年国际上出现了一些组织和团体，已经着手云计算相关的标准化工作，如欧洲电信标准化协会（ETSI）、云安全联盟（CSA）、网络存储工业协会（SNIA）和中国电子学会等；在政治方面，由于提供商的数据中心可能在国外，这就涉及信息安全问题，各国政府对数据的实际储存地点具有不同的规定，同时各国政府对云计算产业的政策支持也有差别，如我国在“十二五”规划中提到要对云计算战略大力支持。

3.经济环境

经济环境因素影响服务的提供和消费，包括产业环境、消费市场状况和资金市场情况等。以我国为例，从产业环境来讲，我国正处于制造型向服务型、创新型转变的阶段，而云服务作为一种现代服务业，在当前IT管理成本逐步攀升的背景下，大大地提高了资源的利用率，降低了中小企业创新的门槛，是我国大力支持的产业；在消费市场状况方面，我国中小企业众多，信息化程度低，为云服务的发展提供了一个巨大的市场；但是在资金来源方面，我国目前主要以政府投资为主导，缺乏具有一定规模的云服务提供商，生态系统还不够成熟，并且主要的云计算技术掌握在国外互联网、IT等行业巨头手中，这在一定程度上制约了我国云服务市场的发展。

1.1.2　生态系统中的参与者分析

同类市场参与者所形成的群体属于生态系统中的生物成分，不同生物成分之间的活动形成了与自然生态系统中相类似的生态链，各个链条相互交织，并且相互之间通过物质、能量和信息的流动，来提高经济活动的可靠性和相互之间的依赖性。

一般来讲，信息服务市场中的主要市场参与者包括：应用服务提供商、解决方案提供商、设备提供商、硬件提供商和软件开发商等，但是随着服务导向的趋势愈加明显，在云计算平台上提供服务的机会也越来越多，同时将现有服务经过整合，开发出更复杂、附加值更高的服务的可能性，使得一些新的参与者开始出现在云服务生态系统中。Mohammed（2009）等通过对云计算价值链的研究，将市场上的参与者分为三层：基本服务层，商业服务支持层和技术服务支持层。王平（2010）将整个云计算系统结构分为三大核心要素，分别为用户，组织者和参与者，其中组织者包括云服务提供商与网络运营商，参与者包括解决方案供应商、应用供应商、软硬件设备供应商和广告代理商。张纪元（2011）认为云计算产业链中关键环节有：云计算客户、云计算服务提供商、云计算基础设施提供商以及保障云计算业务正常运行的其他类别，如咨询服务商、实施服务商、运维服务商、终端设备提供商、行业解决方案提供商、系统集成商，该种分类是建立在传统IT产业上的分类，而在云服务市场中，由于产品的交付方式发生了变化，有一些角色的职能需要转变，如系统集成商等。徐天舒（2012）认为云服务市场中的主要参与者有：云计算硬件基础设施及部分基础软件供应商、云服务开发商、云系统集成商、云应用开发商和用户。

但是本书认为某种生物成分应该是向同类用户提供同一种服务的市场参与者的集合，因此提供不同服务的市场参与者属于不同的生物成分，这时某一家公司可能由于提供多种服务而扮演多种角色。通过对相关文献及云服务市场的深入研究，本书总结出以下三大类主要参与者，包含八个要素：云服务提供商（基础设施服务提供商、技术平台服务提供商、应用服务提供商、数据服务提供商），辅助机构（服务集成商、解决方案整合商、咨询服务提供商）和消费者。

1.基础设施服务提供商

基础设施服务提供商通过互联网为用户提供服务器、存储、计算资源和网络等基础设施能力，并根据用户对资源的实际使用量或者占用量收费。该模式通过虚拟化技术实现资源的高效利用，用户仅需要对其租用的资源付费，而不必再搭建自己的数据中心，不需要管理和控制任何云计算基础设施。典型的基础设施服务提供商有亚马逊、Rackspace、Savvis、Rightscale和谷歌等。

亚马逊在2006年年底发布了EC2，EC2可以为用户提供不同规格的计算资源，它的技术和性能得到了业界的普遍认可和接受，其Web服务（AWS）是公共IaaS（基础设施即服务）市场的领导者，所提供的云服务范围广泛，包含计算、网络、存储、数据库、应用开发平台等，拥有完善的API和Web管理界面，而且自问世以来，其不断降低的价格也受到了用户的欢迎；然而亚马逊的云服务在近些年内经历过重大的中断事故，这不仅对用户造成了直接的影响，也增加了用户对其服务的疑虑。Rackspace依靠其OpenStack云计算平台，被认为是亚马逊的开源替代产品，该公司一直是主机托管服务提供商，其开源策略吸引了大量担心“供应商锁定”的客户。

目前IaaS提供商主要分为五大类：第一类是能够同时提供IaaS解决方案和服务的软硬件厂商，如惠普、VMWare、IBM和微软等；第二类是在基础设施方面具有优势的互联网公司，如亚马逊和谷歌等；第三类是在数据中心，资金和客户实力方面具有优势的电信运营商，如AT＆T；第四类是历来从事数据中心外包服务的公司；第五类则是政府投资建设的一些云计算示范区。

Gartner在2012年发布的IaaS市场魔力象限报告中，对截至2012年6月推出IaaS服务的提供商进行了综合评价，其中将亚马逊、Terremark、CSC、Savvis 和Dimension Data视为“领导者”，将tier 3、Rackspace和Virtustream视为“远见者”，并将GoGrid、Blue Lock和Joyent视为“竞争者”，而微软和谷歌的IaaS云平台由于当时仍处于测试阶段而未能入围。

2.技术平台服务提供商

技术平台服务提供商在云计算基础设施上为用户提供应用软件部署和运行环境，以服务实例的形式向开发人员提供开发环境、服务器平台和硬件资源。典型的PaaS系统一般包括基础设施、应用托管执行环境、开发者社区、应用商店和开发环境五个部分，其与IaaS最大的不同在于，运行在Paa

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