云計算環(huán)境下的資源調(diào)度分析

唐丹穎

摘 要：云計算的核心問題是資源管理，本文采用近10年來云計算環(huán)境下的資源調(diào)度的專利申請數(shù)據(jù)作了專利分析，對該領(lǐng)域的主要申請人、國內(nèi)外申請人以及申請趨勢作了一定的分析。

關(guān)鍵詞：云計算；資源調(diào)度；專利分析

引言

近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，互聯(lián)網(wǎng)所需要處理的業(yè)務(wù)量也隨之快速增長。如何處理海量的數(shù)據(jù)與服務(wù)，以有效地為用戶提供方便、快捷的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，已成為互聯(lián)網(wǎng)當(dāng)前發(fā)展面臨的一個問題。在這種背景下，基于分布式計算特別是網(wǎng)格技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)生了一種新型服務(wù)計算模型：云計算[1]。云計算是目前最流行的分布式計算模式，不要求用戶有級別管理，并能夠控制系統(tǒng)的底層實(shí)現(xiàn)[2]。

云計算的核心問題是資源管理。資源調(diào)度就是將任務(wù)分配到合適的資源上，在滿足用戶QoS需求的前提下，任務(wù)完成時間盡可能少，且資源利用率盡量高，以滿足不同的資源使用者的需求。云計算的調(diào)度是否有效，直接關(guān)系到云資源的是否有效、云服務(wù)是否穩(wěn)定性、用戶是否滿意和云服務(wù)提供商花銷多少等多個方面因素[3]。隨著國內(nèi)外各機(jī)構(gòu)在云計算資源調(diào)度技術(shù)的研究越來越深入，對于云計算資源調(diào)度的專利申請分布和趨勢的研究和分析具有一定的指導(dǎo)意義。

1 專利申請趨勢分析

對云計算環(huán)境下的資源調(diào)度相關(guān)的專利申請進(jìn)行統(tǒng)計分析，統(tǒng)計分析采用的數(shù)據(jù)為截止到2016年12月24日公開的專利申請，得到下述結(jié)果。

1.1 中國專利分析

1.1.1 各國在中國的專利申請趨勢分析

對各國在中國歷年的專利申請量進(jìn)行統(tǒng)計，得到如圖1的統(tǒng)計結(jié)果。由圖1可知，云計算環(huán)境下的資源調(diào)度技術(shù)在中國的申請量逐年增加，其中，國內(nèi)申請人的相關(guān)專利申請量也呈增長趨勢，且國內(nèi)申請的占比從2011年開始也在逐年增加，從2011年開始占比就已超過80%；美國在中國的相關(guān)專利申請量呈逐年穩(wěn)定增加趨勢，其申請量沒有出現(xiàn)較大的漲幅；其他國家在中國的相關(guān)專利申請量較少。反映出國內(nèi)對于云計算環(huán)境下的資源調(diào)度技術(shù)研究熱度逐年高漲，該項技術(shù)在中國屬于新興技術(shù)，國內(nèi)在云環(huán)境下虛擬機(jī)資源調(diào)度的研究起步較晚，因此，參與研究的單位較多；而國外申請針對該項技術(shù)的研究在中國申請的專利較少。

1.1.2 主要申請人情況

云計算環(huán)境下的資源調(diào)度相關(guān)技術(shù)中國專利申請量排名前10位的申請人見圖2?？梢钥闯觯琶壳暗膰鴥?nèi)申請人中高校申請人為3個，企業(yè)申請人為4個，說明高校在云計算環(huán)境下的資源調(diào)度相關(guān)技術(shù)方面進(jìn)行了較多的研究，該技術(shù)有相當(dāng)一部分的研究處于實(shí)驗室階段；國內(nèi)企業(yè)相關(guān)專利申請量排名較靠前的有華為、中興、浪潮等。而排名靠前的國外申請人包括國際商業(yè)機(jī)器公司（IBM）、因特爾公司和微軟公司。其中，國際商業(yè)機(jī)器公司是云計算的重要倡導(dǎo)者和推動者，IBM Blue Cloud建立在Linux開源Xen平臺和Apache Hadoop集群平臺之上，采用專門的Tivoli服務(wù)器和WebSphere網(wǎng)絡(luò)服務(wù)來進(jìn)行資源管理、環(huán)境部署、負(fù)載均衡和任務(wù)調(diào)度等一系列工作；而微軟推出了云計算戰(zhàn)略以及云計算服務(wù)平臺一一Windows Azure Service Platform。

1.2 全球?qū)＠治?/p>

1.2.1 主要申請人情況

對全球范圍內(nèi)相關(guān)的申請量和國家分布進(jìn)行分析，如圖3所示，可以看出，美國的申請量所占比重最大，在云計算領(lǐng)域中IBM、微軟等美國申請人都有相關(guān)的研究，并且推出了各自的云平臺。而中國的申請量占比13%，與我國專利申請量逐年增多有關(guān)，也反映出該技術(shù)在我國市場需求量巨大。

1.2.2 主要申請人情況

圖4給出了全球?qū)＠暾埛秶鷥?nèi)云計算環(huán)境下的資源調(diào)度相關(guān)技術(shù)的主要申請人及其相關(guān)專利的申請量，從中可以看出，我國申請人中華為的相關(guān)申請最多，說明我國在云環(huán)境下的資源調(diào)度相關(guān)技術(shù)方面已經(jīng)有了一定的研究成果；而國外主要申請人均為大型跨國公司，且都是科技創(chuàng)新型大公司，其關(guān)注的熱點(diǎn)技術(shù)反映了一個領(lǐng)域甚至一個時代的重點(diǎn)技術(shù)。

2 未來發(fā)展方向及總結(jié)

云環(huán)境下虛擬機(jī)資源調(diào)度技術(shù)作為云計算底層的核心技術(shù)之一，其性能好壞將直接影響整個云平臺的服務(wù)，目前雖然已經(jīng)有了許多相關(guān)的研究，但仍然存在不少開放的問題。未來在對資源調(diào)度算法的改進(jìn)、如何在簡化負(fù)載均衡策略、平衡能耗和資源調(diào)度效率的問題上預(yù)計將會有更多的研究。

當(dāng)前，云計算在國內(nèi)外都屬于熱門研究方向，而云計算環(huán)境下的資源調(diào)度技術(shù)也是高校和企業(yè)所關(guān)注的重要問題，雖然中國在相關(guān)技術(shù)的專利申請量從2011年開始產(chǎn)生了數(shù)量上的飛躍，但是相比于國外的研究，起步較晚，還有許多相關(guān)的技術(shù)仍處于實(shí)驗室階段，中國企業(yè)應(yīng)當(dāng)對國外相關(guān)的先進(jìn)技術(shù)作深入研究，并進(jìn)行自主創(chuàng)新項目的研究，將研究成果與市場需求相結(jié)合，以提高專利轉(zhuǎn)化效率，提升專利競爭力。

參考文獻(xiàn)

[1]林偉偉，齊德昱.云計算資源調(diào)度研究綜述[J].計算機(jī)科學(xué)，2012，39（10）：1-6.

[2]謝麗霞，嚴(yán)焱心.云計算環(huán)境下的服務(wù)調(diào)度和資源調(diào)度研究[J].計算機(jī)應(yīng)用研究，2015，32（2）：528-531.

[3]左利云，曹志波.云計算中調(diào)度問題研究綜述[J].計算機(jī)應(yīng)用研究，2012，29（11）：4023-4027.

（作者單位：國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作天津中心）