基于SMDP的移動云計算機網(wǎng)絡安全服務與資源優(yōu)化管理研究.pdf

1、移動通信技術產(chǎn)生發(fā)展以來，資源優(yōu)化管理技術在移動通信網(wǎng)絡中一直扮演著十分重要的角色。由于無線頻譜帶寬的有限性，如何充分利用現(xiàn)有的移動通信技術和頻譜帶寬資源，既可以提高移動用戶的服務質量(QoS)，同時也為整個移動通信網(wǎng)絡帶來最大的系統(tǒng)收益，一直以來就是移動通信網(wǎng)絡技術中一個十分重要的研究課題。
　　 云計算是近年來隨著計算技術和通信技術的發(fā)展而發(fā)展起來的基于互聯(lián)網(wǎng)的一種計算方式。云計算資源包括CPU和存儲等計算資源以及通信資源，

2、如何充分利用現(xiàn)有的云計算資源，通過合理分配不同地域之間的云計算資源來提高云計算安全服務的服務質量(QoS)以及整個云計算網(wǎng)絡的系統(tǒng)收益（包括云端和云計算客戶端的總體收益），從而提高云計算網(wǎng)絡的收益支出比，就成為云計算網(wǎng)絡中一個日益突出急待解決的研究課題。而根據(jù)我們現(xiàn)有的研究，目前關于這方面的研究還比較少。這也是本文對云計算網(wǎng)絡安全服務資源優(yōu)化管理進行研究的原因。
　　 本文針對移動云計算網(wǎng)絡云計算安全服務的資源管理優(yōu)化問題，基于

3、半馬氏決策過程(Semi-Markov Decision Process，SMDP)提出了新的優(yōu)化模型來進行分析，并且得到了資源管理的優(yōu)化決策策略。通過我們所提出的資源管理模型得到優(yōu)化決策策略，不僅能使網(wǎng)絡的整體收益（系統(tǒng)端和客戶端）最大，同時也能有效提高云計算安全服務的服務質量(QoS)。
　　 首先，論文對移動多媒體服務在移動通信網(wǎng)絡中的動態(tài)資源分配管理進行了研究，并且基于半馬氏決策過程(SMDP)，針對彈性的移動多媒體服務

4、，提出并建立了一個能夠根據(jù)動態(tài)需求來動態(tài)管理分配移動通信信道資源的模型。根據(jù)該模型論文得到了移動多媒體服務的動態(tài)資源管理分配的優(yōu)化決策策略。該優(yōu)化決策策略能在既考慮移動通信網(wǎng)絡的效能，又考慮因占用無線資源而產(chǎn)生的開銷的情況下，使得移動通信網(wǎng)絡的收益最大化。論文最后通過仿真實驗驗證了論文所提出模型的性能。
　　 其次，論文對移動云計算中安全服務的云計算資源優(yōu)化管理進行了研究，并且首次提出了基于半馬氏決策過程(SMDP)的移動云計算

5、安全服務接入模型(SSAM)來對云計算安全服務的云計算資源分配管理進行優(yōu)化。該模型不僅考慮了接入云計算安全服務所獲得的收入，也同時考慮了為云計算用戶提供安全服務占用云計算資源的支出。該模型既能增加云計算網(wǎng)絡的整體長期收益，同時也能提高云計算用戶的服務質量(QoS)。最終仿真實驗結果證明了理論分析的正確性。
　　 接著，論文對移動云計算網(wǎng)絡中單個云計算服務域的云計算安全服務的資源優(yōu)化管理進行了研究。單個云計算服務域通常會根據(jù)本服務

6、域可用的云計算資源為云計算安全服務分配一個或多個虛擬機以提高運行速度。因此如何有效地為每個云計算安全服務合理分配云計算資源，同時提高云計算服務域的整體收益與云計算安全服務的服務質量(QoS)就成為云計算資源管理中一個十分重要的研究課題。針對該課題，論文提出了基于半馬氏決策過程(SMDP)的新的云計算安全服務的云計算資源自適應優(yōu)化管理模型。該模型不僅考慮了云端的收入和支出，更為重要的是，該模型首次將云計算移動用戶的收入和支出也考慮在內(nèi)。通

7、過該模型獲得的優(yōu)化決策，不僅能提高云計算服務域的整體長期收益，同時也能提高云計算安全服務的服務質量。理論分析和實驗結果表明，與傳統(tǒng)的貪婪算法(Greedy Algorithm)相比，論文所提出的云計算安全服務的云計算資源自適應優(yōu)化管理模型的性能有了顯著的提高。
　　 移動云計算服務域一般是根據(jù)地理位置的不同而分布式配置的。如何在現(xiàn)有移動云計算資源的基礎上，通過統(tǒng)一優(yōu)化分配各個移動云計算服務域之間的云計算資源，從而達到充分利用現(xiàn)有

8、移動云計算資源，提高整個移動云計算網(wǎng)絡的收益以及移動云計算安全服務的服務質量的目的，就成為移動云計算網(wǎng)絡安全服務資源優(yōu)化管理的另一個重要的研究課題，而該課題在以前的移動云計算資源優(yōu)化管理的研究中還未被涉及。因此，在論文的最后，針對該課題，在論文對移動云計算網(wǎng)絡單個云計算服務域的云計算安全服務的資源優(yōu)化管理的研究基礎之上，論文對移動云計算網(wǎng)絡多個云計算服務域之間的云計算安全服務的云計算資源提出了新的基于半馬氏決策過程(SMDP)的模型來進