[发明专利]一种基于云币的层次式云端计算系统激励方法

说明书

技术领域

本发明是一种基于云币且可用于层次式云端计算网络环境的激励方法。属于分布式计算、信息系统、信息安全等信息技术类应用领域。

背景技术

云计算(Cloud Computing)能够更加充分地利用网络化计算与存储资源，更好地整合互联网和不同设备上的信息和应用，把所有的计算、存储资源连结在一起，实现最大范围的协作与资源分享，达成高效率、低成本计算目标，按需求解各类复杂的用户问题。其中云计算平台的易编程、高容错、方便扩展等特性，使得处理超大规模数据的分布式计算成为现实。在谷歌、亚马逊、雅虎等公司，云计算已被广泛用于包括数据挖掘在内的大规模数据处理工作。

但是，目前的云计算应用系统虽然也倾向于利用廉价计算和存储设备来提供各种服务，但是都简单认为网络终端节点(用户所有)仅仅是服务的消费者，对于终端节点所蕴含的各种可利用的潜在资源考虑并不足够。事实上，终端节点本身也拥有各种计算、存储甚至信息资源，且常常处于闲置状态，接入互联网的海量终端节点所拥有的海量资源被浪费了。

但是，不同于可以7×24小时不间断稳定运行的高性能服务器节点，也不同于系统可直接集中管理控制的集群服务器节点(节点失效可及时更换)，大量的“端”节点可以动态地、随机地加入和退出云计算环境，这种行为显然是不可靠，服务质量也难以保障。在由“端”节点构成的云外层中，也存在着两种节点：一种是长时间稳定在线、积极提供服务的可信赖的终端节点；一种是具有很强随机性，甚至体现为一种“不负责任”特征的终端节点，即不可信赖。为了提高系统运行的稳定度，必须有一套激励机制促使终端节点能够稳定、诚实地贡献资源和协同工作，即促成节点从不可信赖的“端”节点层流向可信赖的“端”节点层。

发明内容

技术问题：为了解决云端计算系统中端节点因加入和退出云端计算环境的动态随机性引起的诸如行为不可靠、服务质量难保证等问题，本发明提出了一种基于云币的层次式云端计算系统激励方法，用以确保终端节点稳定诚实地贡献资源并协同工作，充分挖掘终端节点所蕴含的各种潜在可用资源。

技术方案：本发明提出一种基于云币的层次式云端计算系统激励方法，主要思想是采用简洁、高效率、低开销和易实施的原则，借鉴人类社会中“按劳计酬”的思路，提出一种基于云币的可信赖“端”节点激励机制，通过采用命名为基于云币的虚拟货币来刺激节点积极地提供服务，促使端节点稳定、诚实地提供自身的资源以完成分配的任务，从而让云外层的端节点能够发挥尽可能大的作用，并促使系统达到不断优化的目标。

一、层次式云端计算模型

在基于互联网的云端计算环境中，聚合的各种资源(计算、存储、数据等)并不仅仅来自于服务器节点，云端计算环境中的每个“端”节点在获取服务和资源的同时，也完全可以利用自身的计算存储等能力同时提供服务。但是，不同于可以稳定运行的高性能服务器节点(核心节点，一般是并行计算设备，可稳定地不间断运行)，也不同于系统可直接集中管理控制的集群服务器节点(节点失效可及时更换)，大量的“端”节点可以动态地、随机地加入和退出云计算环境。

由于“端”节点本身也拥有资源，因此当“端”节点加入云计算环境时，也有可能贡献自身闲置的资源和提供服务，但这种行为显然是不可靠，服务质量当然难以保障的。因此层次式云端计算模型可由稳定的云核心、次稳定的云内层和不稳定的云外层构成。即云核心层由核心节点构成，云内层由集群服务器节点构成，云外层由“端”节点构成。云核心层节点充当系统管理员、作业分割者和任务调度者的角色。所谓合适的节点是指拥有的资源符合要求且愿意承担任务的节点。云内层和云外层节点将充当任务执行者的角色，是实际任务的承担者。

要提高云外层节点执行任务的成功率可以通过以下两个策略：

(1)优先选择可信赖的节点来担任任务执行者；

(2)通过冗余节点来担任同一个任务的多个任务执行者。

通过增加一定的冗余度，即选取多个云外层节点来同时来执行同一任务，或是采用待定备份的方式，以降低因为某一个任务的未实现而导致整体任务无法达成的概率。

二、一种基于云币的层次式云端计算系统激励方法

层次式云端计算环境中的云外层节点承担了大量的繁重、琐碎的任务，为了让云外层的端节点能够发挥尽可能大的作用，必须促使端节点能够稳定、诚实地提供自身的资源以完成分配的任务。显然，云端计算环境中可信赖的终端节点数量越多则系统性能越高，所以要让尽可能多的不可信赖端节点流向可信赖端节点层。