第３７卷第５期　２０１３年ｌ０月　北京交通大学学报　０Ｆ　ＢＥＩｆＩＮＧ　ＩＩＡ０Ｔ０ＮＧ　ＵＮＩＶ　Ｖ０１．３７　Ｎｏ．５　Ｏｃｔ．２０１３　

文章编号：１６７３—０２９１（２０１３）０５—００８０—０８　

基于ＳＬＡ的云计算动态信任评估模型　

赵娉婷，韩臻，何永忠　

（北京交通大学计算机与信息技术学院，北京１０００４４）　

摘要：针对云计算环境中用户如何有效的选择云服务商及签订服务协议的问题，本文提出一种基　于服务等级协议ＳＬＡ的中立第三方动态信任评估系统框架．通过在用户端和云端设置的监测代　、理，实时监控并采集ＳＬＡ相关的实际服务数据；通过实际观测的参数、其变化情况及ＳＬＡ协定的　

参数，同时结合用户主观评价，计算得到服务质量的信任值，最终形成对云服务商服务可信度的全　面的和动态的评价．本文给出了系统框架结构、评估方法和评估输入与流程等信任评估的实现方　

法．与其他信任评估方法相比，本文提出的模型全面融合了多种数据主客观评价来源，给出了具体　

流程和方法，具有更好的客观性、准确性和可信性．　关键词：云计算；服务等级协议；实时监控；信任模型；主客观评价　

中图分类号：ＴＰ３９３．０８　文献标志码：Ａ　

ＳＬＡ－ｂａｓｅｄ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｔｒｕｓｔ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｃｌｏｕｄ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　

ＺＨＡＯ　Ｐｉｎｇｔｉｎｇ，ＨＡＮ　Ｚｈｅｎ，　Ｅ　Ｙｏｎｇｚｈｏｎｇ　（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ａｎｄ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　Ｊｉａｏｔｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００４４，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｈｏｗ　ｔｏ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｃｈｏｏｓｅ　ｃｌｏｕｄ　ｓｅｒｖｉｃｅ　ｐｒｏｖｉｄｅｒｓ　ａｎｄ　ｓｉｇｎ　ｓｅｒｖｉｃｅ　ａｇｒｅｅｍｅｎｔｓ　ｗｉｔｈ　ｃｌｏｕｄ　ｐｒｏｖｉｄｅｒｓ　ｉｓ　ａ　ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ　ｑｕｅｓｔｉｏｎ．Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｐｒｏｐｏｓｅｓ　ａ　ＳＬＡ－ｂａｓｅｄ，ｄｙｎａｍｉｃ，ｎｅｕｔｒａｌ，ｔｈｉｒｄ—ｐａｒｔｙ　ｔｒｕｓｔ　

ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ｆｒａｍｅｗｏｒｋ　ｉｎ　ｃｌｏｕｄ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ．Ｂｙ　ｅｍｂｅｄｄｉｎｇ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ａｇｅｎｔｓ　ａｔ　ｃｌｉｅｎｔ—ｓｉｄｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｌｏｕｄ—ｓｉｄｅ，ｒｅａｌ—ｔｉｍｅ　ｓｅｒｖｉｃｅ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｒｅｌａｔｅｄ　ｔｏ　ＳＬＡ　ｃａｎ　ｂｅ　ｏｂｓｅｒｖｅｄ　ａｎｄ　ｇａｔｈｅｒｅｄ．Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ　

ｕｓｅｒｓ’ｓｕｂｊｅｃｔｉｖｅ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅｓｅ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ａｎｄ　ｔｈｅｉｒ　ｃｈａｎｇｅｓ，ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｃａｎ　ｃｏｍｐｕｔｅ　ａｎｄ　ｇｅｔ　ｔｈｅ　ｔｒｕｓｔ　ａｂｏｕｔ　ｃｌｏｕｄ　ｓｅｒｖｉｃｅ　ｐｒｏｖｉｄｅｒｓ’ｃｒｅｄｉｂｉｌｉｔｙ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌｙ，ｄｙｎａｍｉｃａｌｌｙ．Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　

ｐｒｅｓｅｎｔｓ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｆｒａｍｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｒｕｌｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｒｕｓｔ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ，ｉｎｐｕｔ　ａｎｄ　ｗｏｒｋｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ，ｅｔｃ．Ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｗｉｔｈ　ｏｔｈｅｒ　ｔｒｕｓｔ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄｓ，ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｃｏｒｎ—　

ｂｉｎｅｓ　ａ　ｖａｒｉｅｔｙ　ｏｆ　ｓｕｂｊｅｃｔｉｖｅ　ａｎｄ　ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｓｏｕｒｃｅｓ，ａｎｄ　ｐｒｏｖｉｄｅｓ　ｔｈｅ　ｓｐｅｃｉｆｉｃ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ａｎｄ　ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ．Ｉｔ　ａｌｓｏ　ａｖｏｉｄｓ　ｔｈｅ　ｍａｌｉｃｉｏｕｓ　ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ，ａｎｄ　ｈａｓ　ｂｅｔｔｅｒ　ｏｂｊｅｃｔｉｖｉｔｙ，ａｃｃｕｒａｃｙ　ａｎｄ　

ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｃｌｏｕｄ　ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ；ｓｅｒｖｉｃｅ　ｌｅｖｅｌ　ａｇｒｅｅｍｅｎｔ（ＳＬＡ）；ｄｙｎａｍｉｃ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ；ｔｒｕｓｔ　ｍｏｄｅｌ；ｓｕｂ—　

ｊｅｃｔ　ａｎｄ　ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　

云计算是一种新兴的计算模式，具有规模大、可　

靠性高和极其廉价等优点．目前国内外已出现了大　

量的公共云服务商，例如Ｇｏｏｇｌｅ的ＧＦＳ（Ｇｏｏｇｌｅ　Ｆｉｌｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）、ＩＢＭ的蓝云计算平台、Ａｍａｚｏｎ的Ｅ２Ｃ、　Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ的Ｗｉｎｄｏｗｓ　Ａｚｕｒｅ等．一方面，不同的云　服务商可能提供一些相同的基本服务，也会提供一　

些独特的服务；另一方面，不同云计算商的服务质量　

也存在较大差异．随着云计算进一步普及和发展，　

收稿日期：２０１３—０４—３０　基金项目：教育部博士点基金项Ｈ￣（２０１２０００９１１０００７）；中央高校基本科研业务费专项资金资助（２叭２ＪＢＺ０１０，２０１１ＪＢＭ２１７）　作者简介：ｊ￣（１９８９－－），女，安徽马鞍山人，硕士生．研究方向为计算机系统安全．ｅｍ￣ｉｌ：１ｌｌ２０５１４＠ｂｉｔｕ－ｅｄｕ・ｃｎ・　￣Ｎ｛（１９６２－－），男，浙江宁波人，教授，ｌ，－ｋ，博士生导师．ｅｎｔａｉｌ：ｚｈａｎ＠ｂ］ｔｕ．ｅｄｕ－ｃｎ・

　第５期　赵娉婷等：基于ＳＬＡ的云计算动态信任评估模型　８　

用户将面临一个越来越重要的问题，如何从众多的　云服务商中选择一个最适合用户需要的服务商？为　

了解决这个问题，就必须对云计算服务商的服务质　

量的可信度进行评价．　现有云计算环境下的信任评估可用于服务质量　交易［１－３］、安全存储［　、资源分配［５－６］、访问控制［　］和　

云环境安全［８－９　Ｊ等多个方面．服务质量是影响云计　

算发展的一个重要因素．　Ａｌｈａｍａｄ等人在ｌ１０］中指出ＳＬＡ对服务水平的　

规定能很好地满足云计算这种对于服务有严格要求　的环境，介绍了云计算环境下ＳＬＡ的概念框架结　

构，并给出了在云计算的不同服务（ＩａａＳ、ＰａａＳ、ＳｅａＳ　等）中可供参考的不同的ＳＬＡ参数标准；之后，他们　

在文献［１］中针对云计算环境提出了一种基于ＳＬＡ　

的信任管理模型，使用ＳＬＡ代理对服务端进行业务　活动实时监控，单独给出了一个评估模块对监测的　

参数进行评估和管理，帮助云端用户选择最可靠的　服务商．但是该方案只是概念性描述，缺乏对客户　端的监控，也没有给出如何利用监控结果和用户主　观评价等评估信任的具体方法．高云璐等人＿２　Ｊ提出　

了一种基于ＳＬＡ和用户评价的信任模型，设计了两　个ＳＬＡ子系统——静态和动态子系统，结合两部分　

评估结果得到最信任的云服务商．而该模型仅仅依　靠静态评估系统和用户主观评分方式，没有利用对　

实际的服务过程进行监控，因此难于客观、准确评估　服务的可信度．Ｗａｎｇ等人ｌ３ｊ提出了一种基于声誉　

的第三方ＳＬＡ自动协商平台．平台中的声誉系统　用于记录用户和服务商的声誉，通过声誉来确定可　

信度最高的服务商；同时还引入ＳＬＡ　Ｔｅｍｐｌａｔｅ　Ｐｏｏｌ，当用户请求服务时可从中选择ＳＬＡ　Ｔｅｍｐｌａｔｅ　

作为参考并且制定新的ＳＬＡ，提高协议协商的效率　

和可信度；但是该文只提出利用监测结果来监测　ＳＬＡ违约情况，并没有给出如何利用服务监控结果　

来改善声誉评估及选择最可靠的服务商．　在基于ＳＬＡ的信任模型中需要监测服务水平，　监测结果会作为客观因素部分信任计算的依据，因　

此ＳＬＡ监测模块成为一个必不可少的组成部分，起　

着至关重要的作用．目前已经有许多关于ＳＬＡ监　测的相关研究，传统的ＳＬＡ监测方法和工具主要监　测网元层和网络层的性能参数，如Ｎｅｔｌｏｇｇｅｒ［ｎｊ可　

有效地监视和收集网络信息、应用程序调用的信息，　但是监测不了对于其他与主机运行的相关信息，如　

内存、ＣＰＵ信息等，满足不了用户监测云环境中各　种低层资源的需求．ＦｏＳＩＩ（Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｓｅｌｆ－ｇｏｖ—　

ｅｒｎｉｎｇ　ＩＣＴ　Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ）是维也纳理工大学正在　研究的一个关于实现ＳＬＡ自动管理并实施模型的　项目．在ＦｏＳＩＩ基础上，Ｅｍｅａｋａｒｏｈａ等人提出了将　

云计算环境中低层基础设施上的低层参数映射到　ＳＬＡ中高层参数的方案［１２］，并提出了自动检测违例　方案ＤｅＳＶｉ［１３］．　

关于用户对云服务商进行评价并且根据评价获　

得信任值的评价模块，类似于普通电子商务中的基　于声誉的信任机制，在该方面已经有了大量的研究．　

目前，基于局部声誉的信任机制已经不能满足云计　

算环境中用户对未进行过交易的节点选择的需要；　ＥｉｇｅｎＲｅｐ［１　、ＳＧＭ［　５ｌ、ＭＧＭＥ　１６］、ＦｕｚｚｙＴｒｕｓｔ［１　］等　

是针对Ｐ２Ｐ环境提出的基于全局声誉的信任模型；　ＰｅｅｒＴｒｕｓｔ［１８　Ｊ中综合了影响信任的５个因素，并提出　

利用置信因子综合局部和全局声誉计算信任值的方　法，能很好的应对虚假评价；姜守旭等人在【１９　Ｊ充分　

考虑交易金额、交易时问、交易总量和交易评价等信　

息，提出另一种综合局部和全局声誉计算信任值的　方法，在识别节点夸大或夸小、恶意节点共谋等恶意　行为上有很好的安全性．　

综上可知，对于云计算环境中服务质量的研　究【１－３ｊ还存在一些问题，如对于判断服务是否满足　

的监测模块、所要考虑的监测参数、交易方式等方面　

没有考虑充分，特别是除了对ＳＬＡ中规定参数是否　达到服务水平做出评价外，关于用户主观评价的内　

容很少．因此，本文作者结合现有的ＳＬＡ监测技术　及基于声誉的机制，充分考虑了影响服务质量的各　

种因素并进行详细分类，通过在用户端和云端设置　的监测代理，实时监控并采集ＳＬＡ相关的实际服务　

数据，对实际观测参数、用户评价等参数使用相关修　

正规则进行修正，计算得到服务质量的信任值，形成　对云服务商服务可信度的全面的、动态的评价．　

１模型相关概念　

１）云计算与服务水平协议（ＳＬＡ）．ＳＬＡ是客户　和供应商之间签订的保证服务质量的协议，服务商　

以ＳＬＡ为参考标准优化其基础设施的使用，用户用　ＳＬＡ作为服务质量的保障以满足其业务的需要．　

ＳＬＡ作为用户和服务商之间服务性能和可靠性的　

保障，大致需要包含以下内容：①参与者，包括用户　和服务商；②服务商的服务列表，以及每个服务的完　

整描述；③提供每项服务所承诺服务的度量标准（指　

标），用于判断是否达到服务水平；④服务商对用户　

使用服务时在工作负荷和资源使用方面进行规定；　

⑤在未达到服务的ＳＩＡ标准时，针对各方的补救或　

惩罚措施等；⑥使用服务的费用．