CN103533043A

CN103533043A - 一种基于rest的云存储服务的计费方法

Info

Publication number: CN103533043A
Application number: CN201310472390.8A
Authority: CN
Inventors: 姚文斌; 卢亮; 熊飞
Original assignee: Beijing University of Posts and Telecommunications
Current assignee: Beijing University of Posts and Telecommunications
Priority date: 2013-10-11
Filing date: 2013-10-11
Publication date: 2014-01-22
Anticipated expiration: 2033-10-11
Also published as: CN103533043B

Abstract

本发明提供了一种云存储服务的计费方法。本方法针对于基于REST访问接口的云存储服务，结合用户的计费指标，从实时存储空间、数据传输流量和HTTP请求次数三方面进行计费。计费方法基于可量化的客观数据，对用户完全透明，提高了计费准确度。

Description

一种基于REST的云存储服务的计费方法

（一）技术领域

本发明涉及的是一种基于REST的云存储服务的计费方法。

（二）背景技术

随着云计算技术的发展，云存储的运用越来越广泛。云存储是一个以数据存储和管理为核心的云计算***，从服务角度定义：通过网络为多用户提供按需使用、按需计费的存储服务；从技术角度定义：通过集群应用、网格技术或分布式文件***等技术将网络中大量各种不同类型的存储设备集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能。

HTTP协议(HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议),是用于网络服务器和本地客户端传输超文本的协议。客户端向服务器发送请求报文，服务器则向客户端发送响应报文,两种报文均由开始行、首部行、实体主体构成。开始行用于区分是请求报文还是响应报文，请求报文的开始行叫做请求行，指定了所请求资源的路径,即URI（通用资源标识符）,以及操作方法，其中本文中用到的有：GET（向指定资源发出请求），POST（向指定资源提交数据进行处理请求），PUT（向指定资源位置上传其最新内容），DELETE（请求服务器删除指定资源）。响应报文的开始行叫做状态行，包含了服务器响应的状态。首部行用来说明客户端、服务器或报文主体的一些信息。实体主体为报文的正文。

REST（Representational State Transfer，表述性状态转移）是一种基于HTTP协议的网络服务的实现架构，REST规定服务中的资源均由URI来标识，对资源的操作包括获取、创建、修改和删除，对应于HTTP协议提供的GET、POST、PUT和DELETE方法。

目前，云存储服务的计费模式还在探索当中，一种方案是按照用户租用的存储空间为固定大小，租用时间长度为月度、季度或年度的方式进行计费，这种模式下没有考虑用户的实际使用率，造成计费的不准确和资源的浪费。另一种方案是对用户存储占用的空间、数据传输产生的流量、HTTP请求成功的次数计费，这种模式符合用户实际的情况，为用户节约了成本，为服务提供商提高了资源利用率。而目前这种根据用户实际使用情况进行的计费模式，只考虑了用户的实际使用时间、流量等信息，并未考虑网络***运行过程中的忙闲状态、信息实际占用空间等具体动态变化因素，为此，本专利设计了一种根据服务器的忙闲状态计费、提供多种可选择的计费参数等进行动态计费的方法，使得云计费模型更加精准并符合用户的多元化需求。

（三）发明内容

本发明的目的在提供一种云存储服务的合理的计费方法。该方法针对于基于REST访问接口的云存储服务，大大提高了计费的准确度。

本发明是这样实现的：

设云存储***拥有x个用户(U₁,U₂,…,U_x)，所有用户所拥有的存储资源由URI唯一标识，分为数据文件和包含数据文件的容器两种类型，数据文件占用一定的存储空间，资源的类型可以从URI中判断；所有对云存储服务的访问均基于HTTP请求，用户通过GET方法获取资源或资源的信息，PUT方法创建或替换资源，POST方法修改资源的信息，DELETE方法删除资源；

设云存储***可以获取每次HTTP请求的所属用户、请求方法、请求资源、请求时刻（采用时间戳方式表示，即自格林尼治标准时间1970年1月1日00时00分00秒起至现在的总秒数）和数据传输流量（单位为字节）；如果这次请求是对数据文件的创建或删除，用户在该请求时刻的存储空间（单位为字节）也会相应的增加或减少；基于以上信息，***建立并维护以下三个记录：

a)HTTP请求记录RH：四元组(u,m,t,b)的有限集，其中u∈(U₁,U₂,…,U_x)，为请求所属用户，m∈{GET,PUT,DELETE,POST}，为请求方法，t为请求时刻，b为数据传输流量；

b)数据文件记录RD：三元组(u,r,s)的有限集，其中u为数据文件所属用户，r为数据文件的URI标识，s为数据文件的占用空间，与数据文件在传输时产生流量的值相同；

c)实时存储空间变化记录RS：三元组(u,c,t)的有限集，其中u为每次存储空间变化的所属用户，c为变化后的存储空间，t为发生变化的时刻（时间戳格式）；

云存储***在进行计费时，从上述的记录中获取到信息，然后从实时存储空间、数据传输流量和HTTP请求次数三方面进行计费，分别涉及到的计费参数如下：

a)实时存储空间费用根据用户存储占用的空间和时间产生，用户拥有C_f字节大小的免费空间，超过免费空间的部分，每秒内每字节的存储价格为P_s（元）；

b)数据传输流量费用根据用户上传下载数据时累计的流量产生，上传流量和下载流量的价格分别为每字节P_u和P_d（元）；

c)HTTP请求次数费用根据用户HTTP请求成功次数产生，由于一天内的HTTP请求在各个时段分布并不均匀，一般情况下夜间的请求数远远小于白天的，那么服务器的响应便存在繁忙时段和空闲时段，设定云存储***服务器在一天之内有m个繁忙时段，([T_α1,T_β1],[T_α2,T_β2],…,[T_αλ,T_βλ])，其中T_αi,T_βi,(i∈[1,λ])均以标准的24小时制表示，其他时段为空闲时段；在繁忙时段内的单次GET、POST、PUT和DELETE请求成功的价格分别P_g1、P_o1、P_p1和P_l1（元），而在空闲时段内时单次GET、POST、PUT和DELETE请求成功的价格分别为P_g2、P_o2、P_p2和P_l2（元）；

设定云存储***中包含n个计费参数集合(P¹,P²,…,Pⁿ)，其中任意的Pⁱ(i∈[1,n])均由参数构成；设定所有用户均已经指定了唯一的计费参数集合；

其具体方法步骤为：

(1)云存储***设置n个计费参数集合(P¹,P²,…,Pⁿ)；

(2)云存储***建立HTTP请求记录RH、数据文件记录RD和实时存储空间变化记录RS；

(3)云存储***获取到每次访问云存储服务的HTTP请求的所属用户u、请求方法m、请求资源r、请求时刻t和数据传输流量b，将记录(u,m,t,b)新增到RH中；

(4)若m=PUT且r为数据文件，则说明用户创建了数据文件，将记录(u,r,b)新增到RD中，

执行(5)；

否则执行(7)；

(5)若RS中存在记录，则获取所属用户为u，且变化时刻最接近t的记录(u,c′,t′)，将记录(u,c′+b,t)新增到RS中，执行(7)；

否则，执行(6)；

(6)将记录(u,b,t)新增到RS中；

(7)若m=DELETE且r为数据文件，则说明用户删除了数据文件，获取RD中的所属用户为u且数据文件URI为r的记录(u,r,s)，然后获取RS中所属用户为u且变化时刻最接近t的记录(u,c′′,t′′)，将记录(u,c′′-s,t)新增到RS中，在RD中删掉记录(u,r,s)；

(8)输入需要计费的用户U，以及计费开始时刻T₁和结束时刻T_n；

(9)获取用户U的计费参数集合P^w；

(10)获取RS中所属用户为U，且变化时刻在T₁到T_n之间的所有记录，记为{(U,C₂,T₂),(U,C₃,T₃),…,(U,C_h,T_h)}，其中T₁<T₂<…<T_h<T_h；

(11)若RS中存在所属用户为U，且变化时刻在T₁之前的记录，获取其中变化时刻最接近T₁的记录(U,C₀,T₀)，令C₁=C₀，执行(13)；

否则，执行(12)；

(12)令C₁=0；

(13)求得实时存储空间费用F₁：

F_{1} = Σ_{i = 1}^{n - 1} W_{i},

其中

(14)获取RH中所属用户为U，且请求时刻在T₁到T_n之间的所有记录，记为

{(U,M₁,T₁,B₁),(U,M₂,T₂,B₂),…,(U,M_y,T_y,B_y)}，其中T₁<T₂<…<T_y<T_n；

(15)初始化B_u=0,B_d=0,H_g1=0,H_o1=0,H_p1=0,H_l1=0,H_g2=0,H_o2=0,H_p2=0,H_l2=0，令i=0；

(16)获取记录(U,M_i,T_i,B_i)，将以时间戳格式表示的T_i转换为以格林尼治标准时间格式表示的T_i′；

(17)若M_i=PUT，则B_u=B_u+B_i，执行(18)；

否则，执行(20)；

(18)若T_i′所表示的时刻在一天内服务器繁忙时段[T_α1,T_β1],[T_α2,T_β2],…,[T_αλ,T_βλ]之内，

H_p1=H_p1+1，执行(28)；

否则，执行(19)；

(19)H_p2=H_p2+1，执行(28)；

(20)若M_i=GET，则B_d=B_d+B_i，执行(21)；

否则，执行(23)；

(21)若T_i′所表示的时刻在一天内服务器繁忙时段[T_α1,T_β1],[T_α2,T_β2],…,[T_αλ,T_βλ]之内，

H_g1=H_g1+1，执行(28)；

否则，执行(22)；

(22)H_g2=H_g2+1，执行(28)；

(23)若M_i=POST，则执行(24)；

否则，执行(26)；

(24)若T_i′所表示的时刻在一天内服务器繁忙时段[T_α1,T_β1],[T_α2,T_β2],…,[T_αλ,T_βλ]之内，

H_o1=H_o1+1，执行(28)；

否则，执行(25)；

(25)H_o2=H_o2+1，执行(28)；

(26)此时M_i=DELETE，若T_i′所表示的时刻在一天内服务器繁忙时段

[T_α1,T_β1],[T_α2,T_β2],…,[T_αλ,T_βλ]之内，则H_l1=H_l1+1，执行(28)；

否则，执行(27)；

(27)H_l2=H_l2+1；

(28)i=i+1，若i≤n，执行(16)；

否则，执行(29)；

(29)求得数据传输流量费用

F_{2} = B_{u} \times + P_{u}^{w} + B_{d} \times P_{d}^{w};

(30)求得HTTP请求次数费用

F_{3} = H_{g 1} \times P_{g 1}^{w} + H_{g 2} \times P_{g 2}^{w} + H_{o 1} \times P_{o 1}^{w} + H_{o 2} \times P_{o 2}^{w}

+ H_{p 1} \times P_{p 1}^{w} + H_{p 2} \times P_{p 2}^{w} + H_{l 1} \times P_{l 1}^{w} + H_{l 1} \times P_{l 2}^{w};

(31)总费用F=F₁+F₂+F₃；

(32)计算完成，返回用户U的计费结果。

本发明所阐述的云存储服务的计费方法，基于用户的实时存储空间、数据传输流量和HTTP请求次数这三种可量化的客观数据，对用户完全透明，同时设定不同的计费参数集合，与用户多样化的云存储服务需求相契合。用户按需占用自己的存储空间，按需选择计费参数，节约了成本，服务提供商也提高了设备的利用率。

本方法的创新性在于：

1.对用户实时存储占用空间精确计费。云存储***记录用户的实时存储空间的变化，根据每个时间段内实际的存储空间进行计费。

2.可以设定多种计费参数集合让用户选择，这样对于相同的云存储使用情况，不同的计费参数集合对实时存储空间、数据传输流量和HTTP请求次数的计费结果不同，满足了不同的用户需求，例如某用户只使用云存储平台备份文件，并不经常访问这些文件，那么选择对实时存储空间计算的费用较低，对数据传输流量和HTTP请求次数计算的费用较高的计费参数集合，总费用会较低。

3.在计算HTTP请求次数费用时，考虑到云存储***在一天内服务器存在繁忙时段和空闲时段（如凌晨1点到6点），在空闲时段提供服务的成本更低。根据请求所处的时段来对HTTP请求次数定价，更加符合实际情形，也更加吸引用户。

（四）附图说明

图1、云存储***示意图

（五）具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

本发明所述方法的特征在于：

d)HTTP请求记录RH：四元组(u,m,t,b)的有限集，其中u∈(U₁,U₂,…,U_x)，为请求所属用户，m∈{GET,PUT,DELETE,POST}，为请求方法，t为请求时刻，n为数据传输流量；

e)数据文件记录RD：三元组(u,r,s)的有限集，其中u为数据文件所属用户，r为数据文件的URI标识，s为数据文件的占用空间，与数据文件在传输时产生流量的值相同；

f)实时存储空间变化记录RS：三元组(u,c,t)的有限集，其中u为每次存储空间变化的所属用户，c为变化后的存储空间，t为发生变化的时刻（时间戳格式）；

d)实时存储空间费用根据用户存储占用的空间和时间产生，用户拥有C_f字节大小的免费空间，超过免费空间的部分，每秒内每字节的存储价格为P_s（元）；

e)数据传输流量费用根据用户上传下载数据时累计的流量产生，上传流量和下载流量的价格分别为每字节P_u和P_d（元）；

f)HTTP请求次数费用根据用户HTTP请求成功次数产生，由于一天内的HTTP请求在各个时段分布并不均匀，一般情况下夜间的请求数远远小于白天的，那么服务器的响应便存在繁忙时段和空闲时段，设定云存储***服务器在一天之内有m个繁忙时段，([T_α1,T_β1],[T_α2,T_β2],…,[T_αλ,T_βλ])，其中T_αi,T_βi,(i∈[1,λ])均以标准的24小时制表示，其他时段为空闲时段；在繁忙时段内的单次GET、POST、PUT和DELETE请求成功的价格分别P_g1、P_o1、P_p1和P_l1（元），而在空闲时段内时单次GET、POST、PUT和DELETE请求成功的价格分别为T_g2、P_o2、P_p2和P_l2（元）；

其具体方法步骤为：

(1)云存储***设置n个计费参数集合(P¹,P²,…,Pⁿ)；

执行(5)；

否则执行(7)；

否则，执行(6)；

(6)将记录(u,b,t)新增到RS中；

(9)获取用户U的计费参数集合P^w；

(10)获取RS中所属用户为U，且变化时刻在T₁到T_n之间的所有记录，记为{(U,C₂,T₂),(U,C₃,T₃),…,(U,C_h,T_h)}，其中T₁<T₂<…<T_h<T_n；

否则，执行(12)；

(12)令C₁=0；

(13)求得实时存储空间费用F₁：

F_{1} = Σ_{i = 1}^{n - 1} W_{i},

其中

(17)若M_i=PUT，则B_u=B_u+B_i，执行(18)；

否则，执行(20)；

H_p1=H_p1+1，执行(28)；

否则，执行(19)；

(19)H_p2=H_p2+1，执行(28)；

(20)若M_i=GET，则B_d=B_d+B_i，执行(21)；

否则，执行(23)；

H_g1=H_g1+1，执行(28)；

否则，执行(22)；

(22)H_g2=H_g2+1，执行(28)；

(23)若M_i=POST，则执行(24)；

否则，执行(26)；

H_o1=H_o1+1，执行(28)；

否则，执行(25)；

(25)H_o2=H_o2+1，执行(28)；

(26)此时M_i=DELETE，若Tⁱ′所表示的时刻在一天内服务器繁忙时段

否则，执行(27)；

(27)H_l2=H_l2+1；

(28)i=i+1，若i≤n，执行(16)；

否则，执行(29)；

(29)求得数据传输流量费用

F_{2} = B_{u} \times + P_{u}^{w} + B_{d} \times P_{d}^{w};

(30)求得HTTP请求次数费用

F_{3} = H_{g 1} \times P_{g 1}^{w} + H_{g 2} \times P_{g 2}^{w} + H_{o 1} \times P_{o 1}^{w} + H_{o 2} \times P_{o 2}^{w}

+ H_{p 1} \times P_{p 1}^{w} + H_{p 2} \times P_{p 2}^{w} + H_{l 1} \times P_{l 1}^{w} + H_{l 1} \times P_{l 2}^{w};

(31)总费用F=F₁+F₂+F₃；

(32)计算完成，返回用户U的计费结果。

其中，步骤(1)完成了计费参数集合的设定，步骤(2)到步骤(7)构建了计费所需的HTTP请求记录、数据文件记录和实时存储空间变化记录，***在获取到每次访问云存储服务的HTTP请求后，均要执行步骤(3)到步骤(7)完成记录的更新；步骤(8)之后为计算费用的过程，首先输入需要计费的用户、开始时刻和结束时刻，然后从上述的记录中获取数据，根据计费公式完成计算。

Claims

1.一种基于REST的云存储服务的计费方法，其特征在于：

c)HTTP请求次数费用根据用户HTTP请求成功次数产生，由于一天内的HTTP请求在各个时段分布并不均匀，一般情况下夜间的请求数远远小于白天的，那么服务器的响应便存在繁忙时段和空闲时段，设定云存储***服务器在一天之内有M个繁忙时段，([t_α1,t_β1],[t_α2,T_β2],…,[T_αλ,T_βλ])，其中T_αi,T_βi,(i∈,1,λ-)均以标准的24小时制表示，其他时段为空闲时段；在繁忙时段内的单次GET、POST、PUT和DELETE请求成功的价格分别P_g1、P_o1、P_p1和P_l1（元），而在空闲时段内时单次GET、POST、PUT和DELETE请求成功的价格分别为P_g2、P_o2、P_p2和P_l2（元）；

设定云存储***中包含n个计费参数集合(P¹,P²,…,Pⁿ)，其中任意的Pⁱ(i∈[1,n])均由参数

构成；设定所有用户均已经指定了唯一的计费参数集合；

其具体方法步骤为：

(1)云存储***设置n个计费参数集合(P¹,P²,…,Pⁿ)；

执行(5)；

否则执行(7)；

否则，执行(6)；

(6)将记录(u,b,t)新增到RS中；

(9)获取用户U的计费参数集合P^w；

否则，执行(12)；

(12)令C₁=0；

(13)求得实时存储空间费用F₁：

F_{1} = Σ_{i = 1}^{n - 1} W_{i},

其中

(17)若M_i=PUT，则B_u=B_u+B_i，执行(18)；

否则，执行(20)；

H_p1=H_p1+1，执行(28)；

否则，执行(19)；

(19)H_p2=H_p2+1，执行(28)；

(20)若M_i=GET，则B_d=B_d+B_i，执行(21)；

否则，执行(23)；

H_g1=H_g1+1，执行(28)；

否则，执行(22)；

(22)H_g2=H_g2+1，执行(28)；

(23)若M_i=POST，则执行(24)；

否则，执行(26)；

H_o1=H_o1+1，执行(28)；

否则，执行(25)；

(25)H_o2=H_o2+1，执行(28)；

否则，执行(27)；

(27)H_l2=H_l2+1；

(28)i=i+1，若i≤n，执行(16)；

否则，执行(29)；

(29)求得数据传输流量费用

F_{2} = B_{u} \times + P_{u}^{w} + B_{d} \times P_{d}^{w};

(30)求得HTTP请求次数费用

F_{3} = H_{g 1} \times P_{g 1}^{w} + H_{g 2} \times P_{g 2}^{w} + H_{o 1} \times P_{o 1}^{w} + H_{o 2} \times P_{o 2}^{w}

+ H_{p 1} \times P_{p 1}^{w} + H_{p 2} \times P_{p 2}^{w} + H_{l 1} \times P_{l 1}^{w} + H_{l 1} \times P_{l 2}^{w};

(31)总费用F=F₁+F₂+F₂；

(32)计算完成，返回用户U的计费结果。