CN102027709B - 用于面向服务和效用基础结构使用测量、计量和定价的基于字节的方法、过程和算法 - Google Patents

用于面向服务和效用基础结构使用测量、计量和定价的基于字节的方法、过程和算法 Download PDF

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Abstract

提供了一种用于对数据处理系统服务记帐的方法。该方法包括：监视与信息技术资源相关的总的环境消耗，确定由消费者使用的信息技术资源的百分比，以及确定与消费者所使用的信息技术资源的百分比和相关于该信息技术资源的总环境消耗的乘积相对应的环境因子，并在记帐周期内对该乘积积分。该方法还包括确定与记帐周期内消费者的总的网络使用状况、总的存储使用状况、以及总的处理器使用状况之和相对应的信息技术因子，根据环境因子和信息技术因子确定消费者的总帐单，以及将消费者的总帐单存储在计算机可读介质中。

Description

用于面向服务和效用基础结构使用测量、计量和定价的基于字节的方法、过程和算法
其他申请的交叉参照
本申请是2005年3月23日提交的美国专利申请11/087,536的部分继续申请，该申请通过引用结合于此。
技术领域
本发明一般涉及用于提供计算机资源和服务并记帐的技术。
背景技术
计算机服务供应商提供广泛范围的服务，并且越来越多的公司正在变成各种服务的消费者。今天可用的服务包括电信(电信、数据中心网络服务、移动/电子数据收集设备通信服务)、应用层和基础结构层两者的计算服务(计算)、以及数据存储(存储)。
不幸的是，记帐标准和方法在不同的供应商之间以及不同类型的服务之间差别极大。不同类型的服务可按固定费率，按天、星期、月，按字节(或多个字节)、或按分钟记帐。其它因素包括数据速度和分层服务级别。
这些变化的记帐方法引起不必要的重复、开销、以及其它管理问题。
也就是说，因此本领域需要用于对计算服务进行统一记帐的系统、过程和数据格式。
发明内容
一实施例提供用于在字节基础上进行效用计算定价的系统、方法和计算机程序产品。该实施例提供对存储、网络传输、以及处理能力的统一定价单元，从而使供应商能有效有力地对消费者收取使用计算能力和资源的费用。
前面的内容相当宽泛地概述了本发明的特征和技术优点，从而本领域技术人员可以更佳地理解以下的详细描述。将在下文中描述形成权利要求主题的本发明的其它特征和优点。本领域技术人员将理解，为了实现本发明的相同目的，他们可容易地使用所揭示的概念和具体实施例作为基础来修改或设计其它结构。本领域技术人员还将理解，这种等效结构以其最宽泛形式不背离本发明的精神和范围。
在着手以下的具体描述之前，阐述在本专利文献中通篇使用的特定词或短语的定义可能是有利的：术语“包括”和“包含”及其派生词表示非限制地包含；术语“或”是内含的，表示和/或；术语“相关联”和“与之关联”及其派生词可表示包括、被包括在内、互相联系、包含、被包含在内、连接、耦合、可与之通信、协作、交织、并置、靠近、绑定、具有、具有其一属性等等；以及术语“控制器”表示控制至少一个操作的任何设备、系统或其一部分，而不管该设备是用硬件、固件、软件，还是其至少两种的某种组合实现的。
应当注意，与任何特定控制器相关联的功能可集中或本地或远程地分布。特定词和短语的定义在本专利文献中通篇提供，且本领域技术人员将理解，这些定义在这些所定义的词和短语的先前以及将来使用的许多(如果不是大多数的话)实例中适用。
附图简述
为了更全面地理解本发明及其优点，现在参照以下结合附图作出的描述，其中相同的附图标记指示相同对象，且其中：
图1示出其中可实现一实施例的数据处理系统的框图；
图2示出其中可实现一实施例的简单信息技术(IT)系统的框图；
图3示出根据一实施例的过程的流程图；以及
图4示出根据另一实施例的过程的流程图。
详细描述
以下所讨论的图1-4以及用来在本专利文献中描述本发明原理的各个实施例仅仅作为示例，并且绝不应当被解释为限制本发明的范围。本领域技术人员将理解本发明的原理可在任何适当配置的设备中实现。本申请的数个创新教义将参照示例性非限制实施例进行描述。
图1示出其中可实现一实施例的数据处理系统100的框图。所示数据处理系统100包括连接至二级高速缓存/桥接器104的处理器102，该二级高速缓存/桥接器104又连接至本地系统总线106。本地系统总线106可以是例如外设部件互连(PCI)架构总线。在所示示例中，还连接至本地系统总线106的是主存储器108和图形适配器110。图形适配器110可连接至显示器111。
诸如局域网(LAN)/广域网/无线(例如WiFi)适配器112的其它外围设备也可连接至本地系统总线106。扩展总线接口114将本地系统总线106连接至输入/输出(I/O)总线116。I/O总线116被连接至键盘/鼠标适配器118、盘控制器120、以及I/O适配器122。盘控制器120可被连接至存储器126，存储器126可以是任何适当的机器可用或机器可读存储介质，包括但不限于：诸如只读存储器(ROM)或可擦写、电可编程的只读存储器(EEPROM)、磁带存储的非易失性硬编码型介质，诸如软盘、硬盘驱动器以及紧致盘只读存储器(CD-ROM)或数字多功能盘(DVD)的用户可记录型介质，以及其它已知的光、电、或磁存储设备。
所示示例中还连接至I/O总线116的是扬声器(未示出)可与之相连以便播放声音的音频适配器124。键盘/鼠标适配器118提供与诸如鼠标、跟踪球、跟踪指针等定点设备(未示出)的连接。
本领域技术人员将理解图1所示的硬件可按需变化。例如，也可附加使用或替代所示硬件使用诸如光盘驱动器等的其它外围设备。所示示例仅出于解释目的提供，且并非表示意味着关于本发明的架构限制。
根据本发明一实施例的数据处理系统包括采用图形用户界面的操作系统。该操作系统允许多个显示窗口在图形用户界面中同时呈现，且每个显示窗口向不同应用程序或同一应用程序的不同实例提供一个界面。图形用户界面中的光标可由用户通过定点设备操纵。光标的位置可被改变，和/或诸如点击鼠标按键的事件可生成以驱动期望响应。
可在适当修改的情况下采用各种商用操作系统之一，诸如位于美国华盛顿州雷蒙特市的微软公司的产品Microsoft WindowsTM的一个版本。如所描述地，根据本发明修改或创建操作系统。
LAN/WAN/无线适配器112可连接至网络130(不是数据处理系统100的一部分)，网络130可以是本领域技术人员所知的任何公用或专用数据处理系统网络或网络组合，包括因特网。数据处理系统100可经由网络130与服务器系统140通信，服务器系统140也不是数据处理系统100的一部分，但可被实现为例如单独的数据处理系统100。
一示例性实施例提供用于在字节基础上进行效用计算定价的系统、方法和计算机程序产品。该实施例提供对存储、网络传输、以及处理能力的统一定价单元，从而使供应商能有效且有力地对消费者收取使用计算能力和资源的费用。
诸示例性实施例集中于对使用计算的基础结构层的记帐。本领域技术人员将理解，所要求保护的系统和方法可被修改，以便于基于应用背景对使用计算栈的应用层记帐。
电提供基础结构/应用划分的好例子。当人们购买电时，他们以极为基本的形式接收能量。电本身并不非常有用。它需要电器来使其有价值。用电用户购买像电气用具、空调、灯、计算机等“应用”来使电真正有用。
然而，在电气世界的基础结构层，电力是以基于标准的方式(例如交流电或直流电形式、以特定电压等等)提供的。这些标准对使各种应用可用而言是必要的，但应用本身是留给消费者选择的。
本文中所述的各个实施例因此定义了一个模拟单元-计算“千瓦时”。此单元然后可被用来对各式各样的效用计算服务定价。使用这种单元的一个示例是电子数据系统公司(Electronic Data Systems Corporation)的INFOWATTTM服务。
在基础结构计算层上，典型的服务供应商基本上提供三类服务，如以下参照图2所示：存储位(存储)；移动位(所有形式的电信)；以及将某些位转变成新位(计算处理)。
位是信息量度的基本单位，信息量度被定义为系统中具有两种可能状态的信息量。字节、千字节(KB)、兆字节(MB)、千兆字节(GB)、1000千兆字节)(TB)、千兆兆字节(PB)等都仅仅是位的集聚。
图2示出其中可实现一实施例的简单IT系统的框图。该图示出连接至网络220的消费者系统210。网络220可以是单个或多个网络、公用网络、专用或安全网络、或这些网络的组合。消费者系统210可被实现为例如数据处理系统100。
还连接到网络220的是服务器230。服务器230可在单个或多个服务器中实现，并且尽管为清楚起见示为单个块，但服务器230可位于多个不同位置。服务器230可被实现为例如数据处理系统100。
连接至服务器230的是用于存储数据的存储240。存储240可以是本领域技术人员所知的多个存储设备，且可在多个不同位置。在其它实施例中，存储240直接连接至网络220。
记帐系统250被连接成与网络220、服务器230以及存储240通信并监视它们，如下所述。注意，记帐系统250不需要直接附连于这些设备中的任一个，只要它能监视字节使用即可，如本文中所述。
在集中于服务器、路由器等的输出而非传统输入的计算服务定义中，通用计算单元然后与位和时间有理相关。这是因为供应商正在处理一时段(几小时、一个月等)上的信息(位)。这与千瓦小时类似，瓦特是焦耳/s而一小时是3600秒，所以千瓦小时就是360万焦耳的另一种说法。焦耳是能量的度量，而瓦特是提供能量或动力的速率的度量。这就是根据一实施例基于字节的定价方法如何与以上列出的计算功能相关。
存储：在时间上取每天千兆比特的函数，并在一个月的时间上对该函数积分以计算字节(或GB等)。注意，一个月的数字是示例性的；该存储使用状况可在任何适当的时间段上计算。消费者的总存储在本实施例中一般示为存储240。
电信：与存储相似，测量在一个月内位通过布线或网络设备移动的速率，并且通过在时间上对该速率(通常以兆比特/秒来度量)积分获得总位数。在以上实施例中，由记帐系统250监视经由网络220的电信使用。在一个实施例中，如果网络220是公用网络，则监视实际上通过专用网络移动的部分位。
总电信＝∫Mbps dt
处理：如同其它计算功能，计算机处理器处理位块。一旦确定了机器每个指令能处理多少位(例如，位数/指令*指令数/秒*秒数＝所处理的总位数)，MIPS、时钟速度等最终就都转换成位。一示例性实施例包括记帐系统250，该记帐系统250计量位处理、并在其中共享所有CPU的服务器系统230中在处理/消费者级对位处理进行测量，共享所有CPU是本领域技术人员所知的在某些最新的虚拟机软件中可用的能力。在时间上对以每秒字节数为单位的位处理速率积分产生经处理位。
如在此使用地，此基本单元将被称为“信息值单元”(IVU)。假设1IVU等于一给定月内1千兆字节(GB)的信息(组合存储、电信以及处理)。当然，出于在此讨论的目的，该IVU的值是任意的，并且可针对一特定应用按需定义。由此，有1000千兆字节(TB)存储、通过电信移动5GB的信息且通过供应商的处理器处理60GB的消费者将会被记帐这些的总和，即1.065兆IVU。＄/IVU价格可基于不同消费者如何消费信息管理资源来变化。
例如，假设计算能力比存储和电信更贵，倾向于使用更多CPU资源的消费者可能价更高。然后供应商能周期性地对使用模式进行标准检查并调节价格。效用是这样做的，并且抑制价格的能力允许对供需状况进行有效调节。
尽管基于位或字节的定价在数据电信和存储系统中是已知的，但是对集成计算基础结构服务的基于字节的定价并无先例，其中包括处理的服务的所有方面的定价都是基于字节的。
然则消费者的总成本是处理、存储和电信三者积分之和的函数。
图3示出根据一实施例的过程的流程图。该过程假设消费者已具有一帐户，且采取了所有适当的安全和认证措施。
首先，监视网络使用状况(电信)以确定以Mb/s为单位的消费者的使用状况(步骤305)。接着，在记帐周期(在本示例中为一个月)上对网络使用状况积分(步骤310)以确定总的网络使用状况。
接着，监视存储使用状况以确定以GB/天为单位的消费者的使用状况(步骤315)。接着，在记帐周期(在本示例中为一个月)上对存储使用状况积分(步骤320)以确定总的存储使用状况。
接着，监视处理器使用状况以确定以B/秒为单位的消费者的使用状况(步骤325)。接着，在记帐周期(在本示例中为一个月)上对处理器使用状况积分(步骤330)以确定总的处理器使用状况。
接着，通过对总的网络使用状况、总的存储使用状况、以及总的处理器使用状况求和以确定总的消费者使用状况(步骤335)。最后，根据总的消费者使用状况和记帐率确定总的消费者帐单(步骤340)。然后将总的消费者帐单存储在例如存储240中(步骤345)。
在存储之前抑或之后，也可在例如数据处理系统100上显示总的消费者帐单，或者将其包括为对消费者开出的发票的一部分。
总的消费者帐单并非必须包括对消费者记帐的所有项目。
当然，在替代实施例中，每种类型的使用状况都以不同费率记帐，然后可对每种总帐单求和。例如，假设以费率x对处理记帐，以费率y对存储记帐，且以费率z对电信记帐。消费者的总成本可计算如下：
当然，所监视的每种类型的使用状况的单位可按需改变，尽管以上实施例指示每种度量应当是基于字节的，因为使用状况可在时间上积分。在其它实施例中，不进行任何积分，而是维持所有使用状况的简单累计。本领域技术人员将理解，上述所有步骤不需要以所述顺序执行。
在一些实施例中，实际计量不由执行积分和记帐功能的同一系统执行。在这些实施例中，所计量的使用状况数据由数据处理系统接收，且计算机程序产品然后被用来处理和计算总的消费者帐单。
另外，在另一示例性实施例中，网络220被用来不仅监视向提供处理、存储和电信服务的硬件供电所需能量的量，而且监视向容纳硬件的环境供电并冷却该环境所需能量的量(即环境消耗)。
将环境消耗与一段时间内IT资源的使用状况相关使企业(诸如具有多个部门的单个公司)或服务供应商(诸如向多个企业提供服务的单个公司)能以更反映向特定消费者提供服务的实际成本的方式量化这些不同服务的每个服务使用状况。消费者可以是使用来自服务供应商的服务的企业或企业部门。至此，向位处理供能可通过取消费者所使用的IT百分比与在时间上积分的每天的总IT瓦特的乘积来计算。IT瓦特指IT因子(在此情形中为处理、存储和电信)加上IT因子在一段时间上的环境消耗的和。
因此，在本实施例中，消费者的总成本是对处理、存储、电信和位处理供能的四个积分之和的函数。
此外，将环境消耗与IT资源的使用状况相关指示基于特定基础结构的使用状况的IT效率以及该基础结构的收益。IT效率可被表示为对处理、存储、电信(即IT因子)的三个积分之和除以一预期时段内位处理供能(即环境因子)的比。
通过比较所使用IT的量与该IT在一段时间上所消耗的环境，效率比提供效率的指示。该效率比可用来确定工作环境(work-to-environment)效率，并可根据该工作环境效率上下调节，由此相对于环境的恒定消耗上下优化IT使用的分布——实质上，在一段时间内消耗环境时消除未充分利用的和过度利用的IT。此外，效率比可在确定IT蔓延整合以及投资回报率(ROI)/总体拥有成本(TCO)效率评定中使用。
图4示出根据另一实施例的过程的流程图。再一次，该过程假设消费者已具有一帐户，且采取了所有适当的安全和认证措施。
首先，监视与信息技术资源相关的总环境消耗(步骤405)。
然后确定由消费者使用的信息技术资源的百分比(步骤410)。
接着，通过将消费者所使用的信息技术资源的百分比与相关于该信息技术资源的总环境消耗相乘、并在记帐周期上对该乘积积分，确定环境因子(即位处理供能)(步骤415)。
接着，通过将记帐周期内消费者的总的网络使用状况、总的存储使用状况、以及总的处理器使用状况求和，来确定信息技术因子(步骤420)。
接着，根据环境因子和信息技术因子确定消费者的总帐单(步骤425)。
接着，通过将信息技术因子除以环境因子来确定效率比，并且使用效率比确定工作环境效率(430)，并根据工作-环境效率上下调节效率比(435)。
然后将总的消费者账单、效率比、以及工作-环境效率存储在例如存储240中(步骤440)。在存储之前或之后，还可在例如数据处理系统100上显示总的消费者账单、效率比、以及工作-环境效率。总的消费者账单还可被包括作为消费者发票的一部分，而效率比以及工作-环境效率可被例如包括在报告中。
本领域技术人员将理解，为了简单和清楚起见，在此不阐述或描述适于与本发明一起使用的所有数据处理系统的完整结构和操作。相反，仅阐述和描述了本发明独有的或者理解本发明所必需的那部分数据处理系统。图2中所示的数据处理系统100或IT系统的其余结构和操作可符合本领域已知的各种当前实现和实践的任一种。
重要的是注意，尽管本发明包括了全功能系统背景下的描述，但本领域技术人员将理解本发明的至少部分机制能以各种形式的任一种形式的机器可使用介质内所包含的指令的形式来分发，且不管实际用来实现本发明的指令或信号承载介质的特定类型为何本发明均可等同地应用。机器可使用或机器可读介质的示例包括：诸如只读存储器(ROM)或可擦写、电可编程的只读存储器(EEPROM)的非易失性硬编码型介质，诸如软盘、硬盘驱动器以及紧致盘只读存储器(CD-ROM)或数字多功能盘(DVD)的用户可记录型介质。
尽管已详细描述了本发明的一示例性实施例，但本领域技术人员将理解可作出各种改变、替换、变化和改进，而不背离其最宽泛形式的本发明的精神和范围。
本申请中的任何描述都不应解读为任何具体元件、步骤或功能是必须被包括在权利要求范围内的基本要素：专利主题的范围仅由获许权利要求定义。此外，这些权利要求都不旨在援引35USC§112的第六章，除非“用于...的装置”的确切词语后为分词。

Claims (10)

1.一种用于对数据处理系统服务使用状况记帐的方法，包括：
利用计算机化记帐系统监视信息技术资源内的总的环境消耗，所述环境消耗被定义为向容纳硬件的环境供电并冷却该环境所需能量的量；
利用处理器确定由消费者使用的所述信息技术资源的百分比；
利用处理器确定与消费者所使用的所述信息技术资源的百分比和所述信息技术资源内的总环境消耗的乘积相对应的环境因子，并在记帐周期内对所述乘积积分；
使用基于字节的效用计算定价，利用处理器基于与记帐周期内消费者的总的网络使用状况、总的存储使用状况、以及总的处理器使用状况之和相对应的信息技术因子确定统一定价体系，其中所述总的处理器使用状况是通过以字节/秒为单位测量处理器使用状况并在计帐周期上对该处理器使用状况积分来确定的；
利用处理器根据所述环境因子和所述信息技术因子确定消费者的总帐单；以及
将消费者的总帐单存储在计算机可读介质中。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括通过将所述信息技术因子除以所述环境因子来确定效率比。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括使用所述效率比确定工作-环境效率。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络使用状况以兆比特/秒为单位计量。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述存储使用状况以千兆字节/天为单位计量。
6.一种具有至少一个处理器和可存取存储器的数据处理系统，包括：
记帐系统，所述记帐系统：
监视信息技术资源内的总的环境消耗，所述环境消耗被定义为向容纳硬件的环境供电并冷却该环境所需能量的量；
确定由消费者使用的所述信息技术资源的百分比；
通过将消费者所使用的所述信息技术资源的百分比和所述信息技术资源内的总环境消耗相乘确定环境因子，并在记帐周期内对所述乘积积分；
使用基于字节的效用计算定价，基于将记帐周期内消费者的总的网络使用状况、总的存储使用状况、以及总的处理器使用状况求和得到的信息技术因子确定统一定价体系，其中所述总的处理器使用状况是通过以字节/秒为单位测量处理器使用状况并在计帐周期上对该处理器使用状况积分来确定的；以及
根据所述环境因子和所述信息技术因子确定消费者的总帐单。
7.如权利要求6所述的数据处理系统，其特征在于，所述记帐系统还通过将所述信息技术因子除以所述环境因子来确定效率比。
8.如权利要求7所述的数据处理系统，其特征在于，所述记帐系统还使用所述效率比确定工作-环境效率。
9.如权利要求6所述的数据处理系统，其特征在于，所述网络使用状况数据以兆比特/秒为单位计量。
10.如权利要求6所述的数据处理系统，其特征在于，所述存储使用状况数据以千兆字节/天为单位计量。
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