CN104333456A - 一种云计算环境下服务计费的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明披露了一种云计算环境下服务计费的方法，包括根据获得的用户虚拟机的配置项参数及其业务类型、使用时间以及预设的定价策略得到初始的计费账单；还包括：根据用户资源使用行为的记录分析计算每一用户的行为记录方差，根据计费用户的行为记录方差与所有用户的行为记录方差之和的商获得计费用户当前的声望值，然后声望值求得计费调整因子1；根据数值1与计费调整因子1的绝对值之差和初始的计费账单的乘积，得到首次调整的计费账单。本发明能够生成合理的计费账单，由此可大大提高云计算系统的资源利用率。

Description

一种云计算环境下服务计费的方法及系统

技术领域

本发明涉及云计算服务技术，尤其涉及云计算环境下对提供的服务进行计费的方法及系统。

背景技术

当前，云计算逐渐被行业认可，云数据中心操作系统逐渐实现并付诸于实践，在社会生产和生活领域中起到越来越重要的作用。

随着云计算的市场化，如何在云计算环境下对提供的服务进行计费是云计算技术的一个热点话题。整合业务，提供统一化服务并建立一套合理的计费体系是当下亟待解决的问题。计费功能是云操作系统中的核心功能之一，其有效性是衡量云计算操作系统可用性、稳定性的关键指标。合理、高效的计费策略能够切实保障云计算操作系统中各项业务功能的有效开展。云服务计费将成为云计算商业化的催化剂。成熟、灵活的云服务计费机制将决定云计算用户的去留。如今，商业化的云平台只有少数几个实现了计费机制，它们由于各自平台的不同特点而有很大不同，且有待改进和完善。可以说，如果云计算解决不了计量、定价以及收费等商业模式的核心问题，将永远无法释放其潜力。

目前，大多数云平台对服务的计费策略只简单地根据资源的使用时长计费与资源的配项的乘积计费，既没有考虑依据用户与云计算服务提供者签订的服务等级协议(SLA，Service Level Agreement)对服务使用的资源进行评价，也未考虑用户的资源使用行为对系统中的资源流转和利用率的影响，故存在着计费策略单一、计费依据不足以及计费结果不准确的问题，导致系统资源利用率严重低下。

因此，为了保证云操作系统中云计算资源的高可用性、稳定性，需要提供一种云计算环境下对服务的计费方法，能够大大改善因计费策略单一而导致的计费结果不准确及其后果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种云计算环境下服务计费的方法及系统，能够大大改善计费策略单一而导致的计费结果不准确及其后果。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种云计算环境下服务计费的方法，包括根据获得的用户虚拟机的配置项参数及其业务类型、使用时间以及预设的定价策略得到初始的计费账单；此外，还包括：

根据用户资源使用行为的记录分析计算每一用户的行为记录方差，根据计费用户的行为记录方差与所有用户的行为记录方差之和的商获得计费用户当前的声望值，然后根据如下公式求得第一计费调整因子Qui；

$Q_{\mathrm{ui}}=(n*R_i-{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^n{R}_i)/n*\max \left(R\right)$

其中，Ri≥0，表示计费用户i在该云计算操作系统中的声望值，n表示云计算系统中的用户总数，max(R)表示用户声望值集合R中的最大值；

根据数值1与第一计费调整因子的绝对值之差和初始的计费账单的乘积，得到首次调整的计费账单。

进一步地，根据用户资源使用行为的记录分析计算每一用户的行为记录方差，具体等于每一用户所有的资源使用行为的得分记录的均方值之和与所有的资源使用行为的得分记录的均值的平方值之差。

进一步地，该方法还包括：

依据计费用户与资源提供者签订的协议得到该用户对服务及其使用的资源进行评价，得到第二计费调整因子；

根据求得的第二计费调整因子与首次调整的计费账单之积，得到二次调整的计费账单，并发送给计费用户。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种云计算环境下服务计费的方法，包括根据获得的用户虚拟机的配置项参数及其业务类型、使用时间以及预设的定价策略得到初始的计费账单；此外，还包括：

依据计费用户与资源提供者签订的协议得到用户对服务及其使用的资源进行评价，得到第二计费调整因子；

根据求得的第二计费调整因子与初始的计费账单之积，得到首次调整的计费账单。

进一步地，该方法还包括：

根据用户资源使用行为的记录分析计算每一用户的行为记录方差，根据计费用户的行为记录方差与所有用户的行为记录方差之和的商获得计费用户当前的声望值，然后根据如下公式求得第一计费调整因子Qui；

$Q_{\mathrm{ui}}=(n*R_i-{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^n{R}_i)/n*\max \left(R\right)$

其中，Ri≥0，表示计费用户i在该云计算操作系统中的声望值，n表示云计算系统中的用户总数，max(R)表示用户声望值集合R中的最大值；

根据数值1与第一计费调整因子的绝对值之差和的首次调整的计费账单的乘积，得到二次调整的计费账单，并发送给计费用户。

进一步地，根据用户资源使用行为的记录分析计算每一用户的行为记录方差，具体等于每一用户所有的资源使用行为的得分记录的均方值之和与所有的资源使用行为的得分记录的均值的平方值之差。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种云计算环境下服务计费的系统，包括计费账单形成模块根据获得的用户虚拟机的配置项参数及其业务类型、及服务时间监测模块获取的虚拟机的使用时间以及预设的定价策略得到初始的计费账单；此外，还包括与计费账单形成模块连接的计费调整模块，其中：

计费调整模块，用于根据用户资源使用行为的记录分析计算每一用户的行为记录方差，根据计费用户的行为记录方差与所有用户的行为记录方差之和的商获得计费用户当前的声望值，然后根据如下公式求得第一计费调整因子Qui：

$Q_{\mathrm{ui}}=(n*R_i-{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^n{R}_i)/n*\max \left(R\right)$

式中，Ri≥0，表示计费用户i在该云计算操作系统中的声望值，n表示云计算系统中的用户总数，max(R)表示用户声望值集合R中的最大值；

计费账单形成模块根据数值1与第一计费调整因子的绝对值之差和初始的计费账单的乘积，得到首次调整的计费账单。

进一步地，计费调整模块根据用户资源使用行为的记录分析计算每一用户的行为记录方差，具体等于每一用户所有的资源使用行为的得分记录的均方值之和与所有的资源使用行为的得分记录的均值的平方值之差。

进一步地，

计费调整模块还依据计费用户与资源提供者签订的协议得到该用户对服务及其使用的资源进行评价，得到第二计费调整因子；

计费账单形成模块根据求得的第二计费调整因子与首次调整的计费账单之积，得到二次调整的计费账单，并发送给计费用户。

本发明将依据用户与云计算服务提供者签订的SLA对服务使用的资源的评价作为计费因子考虑，同时综合考虑用户服务资源的使用行为对系统资源流转和利用率的影响，为用户生成合理、高效的计费账单，从而大大提高云计算的系统资源利用率。

附图说明

图1为本发明的云计算环境下服务计费的方法实施例的流程图；

图2为本发明的云计算环境下服务计费的系统实施例的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和优选实施例对本发明的技术方案进行详细地阐述。应该理解，以下列举的实施例仅用于说明和解释本发明，而不构成对本发明技术方案的限制。

如图1所示，表示了本发明提供的云计算环境下服务计费的方法实施例的流程，是在用户登录并启动云计算服务的虚拟机后执行的，包括如下步骤：

110：监测用户对虚拟机的使用时间；

这里，当用户启动云计算服务的虚拟机后，需要启动该用户使用虚拟机的初始时刻并持续监测，直至用户停止使用虚拟机，根据终止时刻与初始时刻之差进行计时。

120：根据获得的用户虚拟机的配置项参数及其业务类型、使用时间以及预设的定价策略得到初始的计费账单；

与业务类型相关联的预设的定价策略即单价Pui；虚拟机的配置项参数包括cpu频率、内存容量以及硬盘容量中的一种或多种(i＝1,2,3)；虚拟机的使用时间为t；则初始计费账单按下式计算获得：

P0＝(∑Pui)*t；  (1)

例如，用户使用虚拟机A，其业务类型为a，该虚拟机A的配置项参数包括1G cpu、10G内存以及100G的硬盘，与业务类型a关联的单价分别为：1G CPU为1×5元/h，10G内存为10×4元/h，100G磁盘为100×3元/h；虚拟机运行时间为4h(小时)，则根据公式(1)得到初始计费账单P0

P0＝(1×5+10×4+100×3)×4＝345

130：根据用户资源使用行为的记录分析计算该用户相对于系统中所有用户行为记录的声望值，并根据该声望值计算出调整因子1；

在此，先从云操作系统的用户资源操作日志记录中获得用户每次资源的使用的得分记录Sj(j＝1,2,…m；m为记录次数)，Sj分值范围为0-1，值越大表示用户该次资源使用行为越规范；

分析所有用户的资源使用行为的得分记录，按如下公式求得每个用户的行为记录方差Vi(i＝1,2,…n；n为系统中的用户数)；

Vi＝∑Sj²/n-(∑Sj/n)²  (2)

例如，假设用户i目前的打分记录如下:{0.8,0.8,0.6,0.6,0.8,0.7}，则根据上述公式(2)计算用户i的行为记录方差Vi计算如下：

Vi＝(0.8²+0.8²+0.6²+0.6²+0.8²+0.7²)/6-((0.8+0.8+0.6+0.6+0.8+0.7)/6)²＝0.522-0.518＝0.004

当然，方差除了按上述公式(2)进行计算外，亦可通过各个用户的资源使用行为的得分记录Sj与所有用户的资源使用行为的得分记录的平均值之差的平方的平均数计算获取。

然后根据所有用户的方差获得被计费的用户i此刻的声望值Ri,为用户i的行为记录方差Vi与所有用户的行为记录方差之和的商，即如下公式：

Ri＝Vi/∑V  (3)

例如系统中共有3个用户a、b，c，其行为记录方差分别为：0.004、0.002、0.007，假设用户a是当前被计费用户，则该用户a的声望值按公式(3)计算如下：

Ra＝0.004/(0.004+0.002+0.007)＝0.307

Rb＝0.002/(0.004+0.002+0.007)＝0.154

Rc＝0.007/(0.004+0.002+0.007)＝0.538(max(R))

根据上述得到的计费用户的声望值继续按下公式计算得出用户计费影响因子1(Qui)：

$Q_{\mathrm{ui}}=(n*R_i-{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^n{R}_i)/n*\max \left(R\right)---\left(4\right)$

其中Ri≥0，表示第i个用户在该云计算操作系统中的声望值，n表示云计算系统中的用户总数，max(R)表示用户声望值集合R中的最大值；在该公式(4)中，影响因子Qui(-1<Qui<1)的绝对值越小，表明用户i在云计算系统中的资源使用行为越规范，则对计费最终结果的影响程度也就越小；反之，则表示其在系统中的资源使用行为越不规范，则对计费最终结果的影响程度也就越大。

例如上述被计费用户a的计费影响因子1为：

Qui＝[3×0.307-(0.307+0.154+0.538)]/(3×0.538)＝-0.048

140：根据计算的调整因子1(Qui)调整初始计费账单，即

P1＝P0*(1-|Qui|)  (5)

例如，上述被计费用户a经调整调整因子1调整后的计费账单为

P1＝P0*(1-|Qui|)＝345×(1-0.048)＝328.44

上述方法实施例还包括步骤：

131：依据用户与资源提供者签订的协议得到用户对服务使用涉及的资源及其服务本身进行评价，得到计费的调整因子2；

该用户依据其与资源提供者签订的服务等级协议(SLA)，对该次服务以及涉及到的虚拟机及其它资源进行评价，得到评价数值为M_SLA(它大小为0～1内的数)，即作为计费的调整因子2。

141：根据计算的计费的调整因子2调整计费账单；

P2＝P1*M_SLA  (6)

例如，上述用户a对本次服务以及涉及到的虚拟机及其它资源进行评价，得到评价数值M_SLA为0.82，则

P2＝P1*M_SLA＝328.44×0.82＝269.32

150：将经过调整的计费账单发给用户。结束流程。

例如，将计费账单P2＝P0*(1-|Qui|)*M_SLA＝269.32发给用户a。

图1中步骤150前的步骤130、140和步骤131、141是并列的，也就是说对它们没有特别要求先后的次序。

本发明根据上述方法实施例，相应地还提供了一种云计算环境下服务计费的系统实施例，其结构如图2所示，包括依次连接的服务时间监测模块、计费账单形成模块以及计费调整模块，其中：

服务时间监测模块，用于在用户启动云计算服务的虚拟机时监测用户对虚拟机的使用时间；

计费账单形成模块，用于根据获得的用户虚拟机的配置项参数及其业务类型、使用时间以及预设的定价策略得到初始的计费账单；根据收到的调整因子1按公式(5)调整初始的计费账单，并将调整的计费账单发送给用户；

计费调整模块，用于根据用户资源使用行为的记录分析计算每一用户的行为记录方差，根据计费用户i的行为记录方差Vi与所有用户的行为记录方差之和的商获得计费用户当前的声望值Ri，然后根据公式(4)求得计费用户的计费调整因子1传送给计费账单形成模块。

在上述系统实施例中，

计费调整模块还依据用户与资源提供者签订的协议得到用户对服务使用涉及的资源及其服务本身进行评价，得到计费的调整因子2，并传送给计费账单形成模块；

计费账单形成模块根据收到的调整因子2按公式(6)进一步调整计费账单，并发送给用户。

Claims (9)

1.一种云计算环境下服务计费的方法，包括根据获得的用户虚拟机的配置项参数及其业务类型、使用时间以及预设的定价策略得到初始的计费账单；其特征在于，还包括：

根据用户资源使用行为的记录分析计算每一用户的行为记录方差，根据计费用户的行为记录方差与所有用户的行为记录方差之和的商获得计费用户当前的声望值，然后根据如下公式求得第一计费调整因子Qui；

$Q_{\mathrm{ut}}=(n*R_t-{\mathrm{\&Sigma;}}_{t=1}^n{R}_t)/n*\max \left(R\right)$

其中，Ri≥0，表示计费用户i在该云计算操作系统中的声望值，n表示云计算系统中的用户总数，max(R)表示用户声望值集合R中的最大值；

根据数值1与第一计费调整因子的绝对值之差和初始的计费账单的乘积，得到首次调整的计费账单。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据用户资源使用行为的记录分析计算每一用户的行为记录方差，具体等于每一用户所有的资源使用行为的得分记录的均方值之和与所有的资源使用行为的得分记录的均值的平方值之差。

3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：

依据所述计费用户与资源提供者签订的协议得到该用户对服务及其使用的资源进行评价，得到第二计费调整因子；

根据求得的第二计费调整因子与所述首次调整的计费账单之积，得到二次调整的计费账单，并发送给所述计费用户。

4.一种云计算环境下服务计费的方法，包括根据获得的用户虚拟机的配置项参数及其业务类型、使用时间以及预设的定价策略得到初始的计费账单；其特征在于，还包括：

依据计费用户与资源提供者签订的协议得到用户对服务及其使用的资源进行评价，得到第二计费调整因子；

根据求得的第二计费调整因子与所述初始的计费账单之积，得到首次调整的计费账单。

5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：

根据用户资源使用行为的记录分析计算每一用户的行为记录方差，根据计费用户的行为记录方差与所有用户的行为记录方差之和的商获得计费用户当前的声望值，然后根据如下公式求得第一计费调整因子Qui；

$Q_{\mathrm{ut}}=(n*R_t-{\mathrm{\&Sigma;}}_{t=1}^n{R}_t)/n*\max \left(R\right)$

其中，Ri≥0，表示计费用户i在该云计算操作系统中的声望值，n表示云计算系统中的用户总数，max(R)表示用户声望值集合R中的最大值；

根据数值1与第一计费调整因子的绝对值之差和所述的首次调整的计费账单的乘积，得到二次调整的计费账单，并发送给所述计费用户。

6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据用户资源使用行为的记录分析计算每一用户的行为记录方差，具体等于每一用户所有的资源使用行为的得分记录的均方值之和与所有的资源使用行为的得分记录的均值的平方值之差。

7.一种云计算环境下服务计费的系统，包括计费账单形成模块根据获得的用户虚拟机的配置项参数及其业务类型、及服务时间监测模块获取的虚拟机的使用时间以及预设的定价策略得到初始的计费账单；其特征在于，还包括与计费账单形成模块连接的计费调整模块，其中：

计费调整模块，用于根据用户资源使用行为的记录分析计算每一用户的行为记录方差，根据计费用户的行为记录方差与所有用户的行为记录方差之和的商获得计费用户当前的声望值，然后根据如下公式求得第一计费调整因子Qui：

$Q_{\mathrm{ut}}=(n*R_t-{\mathrm{\&Sigma;}}_{t=1}^n{R}_t)/n*\max \left(R\right)$

式中，Ri≥0，表示计费用户i在该云计算操作系统中的声望值，n表示云计算系统中的用户总数，max(R)表示用户声望值集合R中的最大值；

计费账单形成模块根据数值1与第一计费调整因子的绝对值之差和初始的计费账单的乘积，得到首次调整的计费账单。

8.按照权利要求7所述的系统，其特征在于，

计费调整模块根据用户资源使用行为的记录分析计算每一用户的行为记录方差，具体等于每一用户所有的资源使用行为的得分记录的均方值之和与所有的资源使用行为的得分记录的均值的平方值之差。

9.按照权利要求7或8所述的系统，其特征在于，

计费调整模块还依据所述计费用户与资源提供者签订的协议得到该用户对服务及其使用的资源进行评价，得到第二计费调整因子；

计费账单形成模块根据求得的第二计费调整因子与所述首次调整的计费账单之积，得到二次调整的计费账单，并发送给所述计费用户。