云计算环境下的资源调度分析

唐丹颖

摘 要：云计算的核心问题是资源管理，本文采用近10年来云计算环境下的资源调度的专利申请数据作了专利分析，对该领域的主要申请人、国内外申请人以及申请趋势作了一定的分析。

关键词：云计算；资源调度；专利分析

引言

近年来，随着互联网网络规模的不断扩大，互联网所需要处理的业务量也随之快速增长。如何处理海量的数据与服务，以有效地为用户提供方便、快捷的网络服务，已成为互联网当前发展面临的一个问题。在这种背景下，基于分布式计算特别是网格技术的发展，产生了一种新型服务计算模型：云计算[1]。云计算是目前最流行的分布式计算模式，不要求用户有级别管理，并能够控制系统的底层实现[2]。

云计算的核心问题是资源管理。资源调度就是将任务分配到合适的资源上，在满足用户QoS需求的前提下，任务完成时间尽可能少，且资源利用率尽量高，以满足不同的资源使用者的需求。云计算的调度是否有效，直接关系到云资源的是否有效、云服务是否稳定性、用户是否满意和云服务提供商花销多少等多个方面因素[3]。随着国内外各机构在云计算资源调度技术的研究越来越深入，对于云计算资源调度的专利申请分布和趋势的研究和分析具有一定的指导意义。

1 专利申请趋势分析

对云计算环境下的资源调度相关的专利申请进行统计分析，统计分析采用的数据为截止到2016年12月24日公开的专利申请，得到下述结果。

1.1 中国专利分析

1.1.1 各国在中国的专利申请趋势分析

对各国在中国历年的专利申请量进行统计，得到如图1的统计结果。由图1可知，云计算环境下的资源调度技术在中国的申请量逐年增加，其中，国内申请人的相关专利申请量也呈增长趋势，且国内申请的占比从2011年开始也在逐年增加，从2011年开始占比就已超过80%；美国在中国的相关专利申请量呈逐年稳定增加趋势，其申请量没有出现较大的涨幅；其他国家在中国的相关专利申请量较少。反映出国内对于云计算环境下的资源调度技术研究热度逐年高涨，该项技术在中国属于新兴技术，国内在云环境下虚拟机资源调度的研究起步较晚，因此，参与研究的单位较多；而国外申请针对该项技术的研究在中国申请的专利较少。

1.1.2 主要申请人情况

云计算环境下的资源调度相关技术中国专利申请量排名前10位的申请人见图2。可以看出，排名靠前的国内申请人中高校申请人为3个，企业申请人为4个，说明高校在云计算环境下的资源调度相关技术方面进行了较多的研究，该技术有相当一部分的研究处于实验室阶段；国内企业相关专利申请量排名较靠前的有华为、中兴、浪潮等。而排名靠前的国外申请人包括国际商业機器公司（IBM）、因特尔公司和微软公司。其中，国际商业机器公司是云计算的重要倡导者和推动者，IBM Blue Cloud建立在Linux开源Xen平台和Apache Hadoop集群平台之上，采用专门的Tivoli服务器和WebSphere网络服务来进行资源管理、环境部署、负载均衡和任务调度等一系列工作；而微软推出了云计算战略以及云计算服务平台一一Windows Azure Service Platform。

1.2 全球专利分析

1.2.1 主要申请人情况

对全球范围内相关的申请量和国家分布进行分析，如图3所示，可以看出，美国的申请量所占比重最大，在云计算领域中IBM、微软等美国申请人都有相关的研究，并且推出了各自的云平台。而中国的申请量占比13%，与我国专利申请量逐年增多有关，也反映出该技术在我国市场需求量巨大。

1.2.2 主要申请人情况

图4给出了全球专利申请范围内云计算环境下的资源调度相关技术的主要申请人及其相关专利的申请量，从中可以看出，我国申请人中华为的相关申请最多，说明我国在云环境下的资源调度相关技术方面已经有了一定的研究成果；而国外主要申请人均为大型跨国公司，且都是科技创新型大公司，其关注的热点技术反映了一个领域甚至一个时代的重点技术。

2 未来发展方向及总结

云环境下虚拟机资源调度技术作为云计算底层的核心技术之一，其性能好坏将直接影响整个云平台的服务，目前虽然已经有了许多相关的研究，但仍然存在不少开放的问题。未来在对资源调度算法的改进、如何在简化负载均衡策略、平衡能耗和资源调度效率的问题上预计将会有更多的研究。

当前，云计算在国内外都属于热门研究方向，而云计算环境下的资源调度技术也是高校和企业所关注的重要问题，虽然中国在相关技术的专利申请量从2011年开始产生了数量上的飞跃，但是相比于国外的研究，起步较晚，还有许多相关的技术仍处于实验室阶段，中国企业应当对国外相关的先进技术作深入研究，并进行自主创新项目的研究，将研究成果与市场需求相结合，以提高专利转化效率，提升专利竞争力。

参考文献

[1]林伟伟，齐德昱.云计算资源调度研究综述[J].计算机科学，2012，39（10）：1-6.

[2]谢丽霞，严焱心.云计算环境下的服务调度和资源调度研究[J].计算机应用研究，2015，32（2）：528-531.

[3]左利云，曹志波.云计算中调度问题研究综述[J].计算机应用研究，2012，29（11）：4023-4027.

（作者单位：国家知识产权局专利局专利审查协作天津中心）