随着用户和应用的增多、问题规模和难度的增大,传统资源组织和管理方式一方面无法满足服务质量要求,另一方面无法承受高额的服务成本,这促使了“云计算”服务概念的出现和大力发展。“云”作为基础设施、软件开发平台和应用的一种新资源形式,从本地移到了网络环境,并以服务的方式提供给用户使用。云用户按需购买、支付和定制化云服务,有效减少了投资成本和管理成本。但同时这些操作对于大多数用户来说是件困难的事情,甚至对于计算机专业人员来说,也是十分耗时耗力的事情,更不能有效保证服务质量。因此,提供能够满足用户多种服务需求的云计算服务管理是一个亟待解决的问题,具有十分重要的现实意义。本文在全面、系统、深入研究现有云计算技术相关成果基础上,以能够支持用户多种服务需求的云计算服务管理为目标,特别针对高性能计算和高吞吐量计算应用,在服务模型、资源按需分配、平台动态扩展和绿色计算、以及服务请求控制四个方面开展研究工作。首先,建立了云环境下由终端用户、服务提供方和IaaS提供方组成的双层市场服务概念模型和管理框架,对服务需求进行形式化描述,支持不同服务运行环境要求。特别考虑终端用户和服务提供方的不同服务质量需求,统一描述了双层市场服务请求调度问题。最后以高性能计算应用为服务实例,来验证服务概念模型和管理框架的灵活性和适应性。在此模型基础上,为了能够让服务提供方申请规模合理的计算资源,来服务Bag-of-tasks(BoTs)类型的服务需求,我们设计和实现了多核虚拟计算资源分配策略。根据历史信息来预测服务请求的执行时间和对资源的需求情况,并从资源执行任务的最大并发度出发,自动分配一组规模合理的计算资源给服务请求。算法能够在满足终端用户服务质量要求下,降低了资源使用,显著减少服务提供方的服务成本。由于云环境存在服务不稳定性,以及服务请求动态性问题,严重影响终端用户的服务质量,服务提供方如果无法保证SLA协议,则会降低服务信誉。我们充分使用虚拟资源池中的大量空闲服务时间段,并提出了基于空闲虚拟资源的动态调度算法,能够将服务请求快速调度到最适合的虚拟机中。在满足SLA服务协议要求的同时,有效减少了启动新虚拟机数目,为服务提供方大大降低了服务成本,以及减少云数据中心能源消耗而达到绿色计算目的。最后,提出多维服务质量下的服务请求控制策略,在保证服务提供方经济收益和终端用户服务质量要求情况下,控制终端用户服务请求,最大化服务吞吐量。为了使得终端用户公平共享服务提供方的计算资源,提出了资源平均分配算法,能够提高终端用户使用资源公平性和使用效率。通过中国科技大学瀚海星云云计算平台和模拟实验验证,该云计算服务管理平台能够有效为用户提供SLA保障的多种服务需求,而且研究成果也能为后续工作提供很好的研究基础和帮助。