[00141032]国产云操作系统研制与应用

云操作系统是管理和控制云计算环境的硬件、软件、数据资源的软件程序,是直接运行在云资源上的核心系统软件,云操作系统的目标是支持任何其他应用系统在云计算环境上的运行。它是控制其他应用系统在云环境上运行,管理云环境资源并为用户提供操作界面的系统软件的集合。 按照云操作系统的基本概念和原理图,HCOS包含云基础设施环境（Cloud Infrastructure Environment,简称CIE）、通用基础资源接口适配层（Common Infrastructure Interface Layer,简称CI2）、抽象资源管理层（Abstract Resource Management Layer,简称ARML）、基础系统层（Basic System Layer,简称BSL）、业务系统层（Enterprise System Layer,简称ESL）和用户服务层（User Service Layer,简称USL）六个层次。HCOS的整体系统架构严格按照这个六个层次进行设计。另外,HCOS还包括贯穿整个操作系统的统一监控日志管理（Common Monitoring Logging Management,简称CML）和统一安全中心（Unified Security Center,简称USC）。 在本项目研制国产云操作系统相对于国内外相关系统有如下创新点： （1）基于操作系统架构理论重构云平台的资源管理调度模型,形成云操作系统架构;突破多层次、大量组件的实时多模式通信机制。提出一种基于BLVDS的自适应时间同步装置及其方法。实现了面向操作系统的云架构和统一的通信机制创新。 （2）提出了云操作系统并发调度机制;提出基于非线性递减惯性权重策略的粒子群优化算法的多元回归模型的资源组合模式预测算法;提出基于分组遗传算法的虚拟机放置模型和基于SLA的虚拟机弹性伸缩算法。实现了全系统统一的并发资源调度创新。 （3）在HCOS中定义了行业数据特征的多维关系、普适描述模型;基于本体模型,提出了基于不动点计算的通用的关系模式到本体映射方法;提出了一种基于概念模型的关系模式到XML模式的间接转换算法。实现了云操作系统的数据高效服务能力创新。 主要技术性能指标包括： 虚拟机启动耗时不超过15s;虚拟机克隆耗时不超过650s;虚拟机备份耗时不超过200s;虚拟机恢复耗时不超过70s;自动化部署速度：应用程序包大小为100MB时耗时不超过20s;系统及弹性扩展速率：并发请求5000Req/s时弹性扩展耗时不超过50秒;元数据管理性能：随机数据集加载到行业数据中自动转换正确率达到90%以上。