Performance differentiation and optimization are major dimensions and critical activities in cloud computing systems with shared execution infrastructures. Supporting these features from the perspective of cloud architecture, related concerns and requirements are important challenges, which need more in-depth research. In this regard, this work investigates the dark dimensions of the problem toward realizing an integrated architecture scheme. Therefore, the main goals of the research are to investigate and analyze the operational and non-operational requirements, concerns and principles for performance differentiation and optimization in cloud systems, design a formal architecture supervisor scheme to support performance differentiation and improvement in cloud data centers, propose a conceptual meta-model for fulfilling prerequisites, work stages, design principles, required components and operational elements with essential interconnections and implement different case studies for applying the proposed scheme to executive scenarios with different operating entities and optimization policies. Empirical results present the applicability and usefulness of the proposed scheme in supporting the performance differentiation and improvement. Proposed scheme supports optimization policies and performance improvement in all implemented cases dynamically, and the related metrics have been improved. Finally, major design considerations and recommendations for moving toward other possible optimizations have been proposed.

性能差异化和优化是具有共享执行基础设施的云计算系统的主要维度和关键活动。从云架构的角度支持这些特性，相关的关注点和需求是重要的挑战，需要更深入的研究。在这方面，这项工作调查了实现集成架构方案的问题的黑暗维度。因此，研究的主要目标是调查和分析云系统性能差异化和优化的运营和非运营需求、关注点和原则，设计一个正式的架构监督方案来支持云数据中心的性能差异化和改进，提出一个概念元模型来满足先决条件、工作阶段、设计原则、必需的组件和具有基本互连的操作元素，并实施不同的案例研究，以将提议的方案应用于具有不同运营实体和优化策略的执行场景。实证结果表明所提出的方案在支持性能差异化和改进方面的适用性和有用性。所提出的方案支持在所有实施案例中动态优化策略和性能改进，并且相关指标得到了改进。最后，提出了转向其他可能优化的主要设计考虑因素和建议。需要具有重要互连的组件和运营要素，并实施不同的案例研究，以将提议的方案应用于具有不同运营实体和优化策略的执行场景。实证结果表明所提出的方案在支持性能差异化和改进方面的适用性和有用性。所提出的方案支持在所有实施案例中动态优化策略和性能改进，并且相关指标得到了改进。最后，提出了转向其他可能优化的主要设计考虑因素和建议。需要具有重要互连的组件和运营要素，并实施不同的案例研究，以将提议的方案应用于具有不同运营实体和优化策略的执行场景。实证结果表明所提出的方案在支持性能差异化和改进方面的适用性和有用性。所提出的方案支持在所有实施案例中动态优化策略和性能改进，并且相关指标得到了改进。最后，提出了转向其他可能优化的主要设计考虑因素和建议。实证结果表明所提出的方案在支持性能差异化和改进方面的适用性和有用性。所提出的方案支持在所有实施案例中动态优化策略和性能改进，并且相关指标得到了改进。最后，提出了转向其他可能优化的主要设计考虑因素和建议。实证结果表明所提出的方案在支持性能差异化和改进方面的适用性和有用性。所提出的方案支持在所有实施案例中动态优化策略和性能改进，并且相关指标得到了改进。最后，提出了转向其他可能优化的主要设计考虑因素和建议。