支持服務(wù)質(zhì)量關(guān)聯(lián)的復(fù)合服務(wù)選擇與協(xié)商技術(shù)研究.pdf

1、面向服務(wù)計(jì)算利用服務(wù)作為基本構(gòu)造單元，支持分布式應(yīng)用的快速、低成本的組合式開(kāi)發(fā)。由于面向服務(wù)計(jì)算的動(dòng)態(tài)性和不可預(yù)測(cè)性，在Internet環(huán)境下提供服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service，QoS)保障是一個(gè)困難而又意義重大的挑戰(zhàn)。目前，在QoS保障方法上，主要從下述三個(gè)層面上展開(kāi)：軟語(yǔ)構(gòu)造技術(shù)，資源配置技術(shù)和訪(fǎng)問(wèn)負(fù)載技術(shù)。本文針對(duì)復(fù)合服務(wù)在軟件構(gòu)造層面的QoS保障技術(shù)展開(kāi)研究。
　　 隨著服務(wù)計(jì)算的發(fā)展，Internet上

2、現(xiàn)實(shí)可用的服務(wù)數(shù)量越來(lái)越多，另外一方面，這些服務(wù)之間存在著一些關(guān)聯(lián)關(guān)系，并且，這些關(guān)聯(lián)關(guān)系影響了某些服務(wù)的服務(wù)質(zhì)量?，F(xiàn)有的面向服務(wù)計(jì)算QoS保障技術(shù)體系尚未考慮到此現(xiàn)象，均以“服務(wù)之間相互獨(dú)立，一個(gè)服務(wù)的服務(wù)質(zhì)量獨(dú)立于其他服務(wù)”作為假設(shè)。服務(wù)QoS描述沒(méi)有考慮到服務(wù)之間的關(guān)聯(lián)對(duì)服務(wù)QoS的影響，從而導(dǎo)致了在服務(wù)質(zhì)量關(guān)聯(lián)發(fā)生時(shí)，服務(wù)QoS描述所給出的QoS值偏離了服務(wù)實(shí)際的QoS值。而以偏離的QoS值作為QoS驅(qū)動(dòng)的復(fù)合服務(wù)選擇和復(fù)合服務(wù)

3、QoS協(xié)商的基礎(chǔ)，必然不利于復(fù)合服務(wù)QoS保障。
　　 本文主要針對(duì)“服務(wù)之間存在關(guān)聯(lián)以及服務(wù)關(guān)聯(lián)對(duì)服務(wù)QoS產(chǎn)生影響”這一現(xiàn)象，旨在通過(guò)一種方法，發(fā)現(xiàn)并且刻畫(huà)服務(wù)關(guān)聯(lián)關(guān)系，以及服務(wù)關(guān)聯(lián)關(guān)系對(duì)QoS的影響；并且，就這一現(xiàn)象為QoS驅(qū)動(dòng)的復(fù)合服務(wù)選擇技術(shù)和復(fù)合服務(wù)QoS協(xié)商技術(shù)所帶來(lái)的新挑戰(zhàn)展開(kāi)研究。
　　 首先，本文提出一種基于語(yǔ)義的服務(wù)質(zhì)量關(guān)聯(lián)關(guān)系發(fā)現(xiàn)方法。該方法針對(duì)服務(wù)之間存在關(guān)聯(lián)關(guān)系，并且關(guān)聯(lián)關(guān)系影響服務(wù)QoS這一

4、現(xiàn)象，提出了一種服務(wù)關(guān)聯(lián)關(guān)系發(fā)現(xiàn)方法，用于發(fā)現(xiàn)并刻畫(huà)服務(wù)關(guān)聯(lián)關(guān)系及服務(wù)關(guān)聯(lián)關(guān)系對(duì)服務(wù)QoS的影響。該方法給出一個(gè)支持服務(wù)質(zhì)量關(guān)聯(lián)的服務(wù)QoS模型，該模型刻畫(huà)了服務(wù)關(guān)聯(lián)關(guān)系及其對(duì)服務(wù)QoS的影響。然而，該模型涉及到多個(gè)服務(wù)提供商提供的服務(wù)，單個(gè)服務(wù)提供商無(wú)法給出基于該模型的服務(wù)描述，因此，該方法還基于現(xiàn)有的QWL語(yǔ)言，并考慮到單個(gè)服務(wù)提供者的描述能力，給出一個(gè)服務(wù)模型，使得單個(gè)服務(wù)提供者能夠基于該模型對(duì)其發(fā)布的服務(wù)進(jìn)行描述。
　　

5、 基于各個(gè)單個(gè)服務(wù)提供商對(duì)其發(fā)布的服務(wù)描述信息，本文給出了一種服務(wù)質(zhì)量關(guān)聯(lián)關(guān)系發(fā)現(xiàn)方法，將單個(gè)服務(wù)提供商給出的服務(wù)描述轉(zhuǎn)換為支持服務(wù)質(zhì)量關(guān)聯(lián)的服務(wù)QoS模型。考慮到各個(gè)服務(wù)提供商給出的服務(wù)描述可能存在語(yǔ)義異構(gòu)性問(wèn)題，本文通過(guò)領(lǐng)域語(yǔ)義知識(shí)，克服服務(wù)質(zhì)量關(guān)聯(lián)發(fā)現(xiàn)過(guò)程中的語(yǔ)義異構(gòu)性問(wèn)題。另外，考慮到可能發(fā)生關(guān)聯(lián)的服務(wù)存在動(dòng)態(tài)變化性，本文通過(guò)服務(wù)質(zhì)量關(guān)聯(lián)邏輯斷言，克服關(guān)聯(lián)關(guān)系發(fā)現(xiàn)過(guò)程中的動(dòng)態(tài)變化性問(wèn)題。在方法效果的評(píng)價(jià)上，我們通過(guò)一個(gè)現(xiàn)實(shí)的復(fù)合

6、服務(wù)實(shí)例Amazon Infrastructure WebService，說(shuō)明了本方法的有效性，即本文方法能夠發(fā)現(xiàn)服務(wù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系及關(guān)聯(lián)關(guān)系對(duì)服務(wù)QoS的影響。
　　 其次，本文提出一種QoS驅(qū)動(dòng)的支持服務(wù)質(zhì)量關(guān)聯(lián)的復(fù)合服務(wù)選擇方法。由于服務(wù)QoS的準(zhǔn)確描述是QoS驅(qū)動(dòng)的復(fù)合服務(wù)選擇方法的基礎(chǔ)，以偏離實(shí)際值的服務(wù)QoS描述作為復(fù)合服務(wù)選擇的依據(jù)，必然不利于優(yōu)化復(fù)合服務(wù)QoS。而現(xiàn)有復(fù)合服務(wù)選擇方法無(wú)法應(yīng)對(duì)考慮到服務(wù)關(guān)聯(lián)關(guān)系的復(fù)

7、合服務(wù)選擇問(wèn)題，本文提出了一種支持服務(wù)質(zhì)量關(guān)聯(lián)的QoS驅(qū)動(dòng)的復(fù)合服務(wù)選擇方法。
　　 該方法的主要思路是將QoS驅(qū)動(dòng)的復(fù)合服務(wù)問(wèn)題建模為0-1整數(shù)線(xiàn)性規(guī)劃模型，并運(yùn)用整數(shù)規(guī)劃算法求解復(fù)合服務(wù)選擇問(wèn)題。然而，由于考慮到服務(wù)關(guān)聯(lián)關(guān)系，使得模型失去線(xiàn)性性質(zhì)，而非線(xiàn)性模型無(wú)法在多項(xiàng)式時(shí)間內(nèi)求解。因此，本文提出了一個(gè)線(xiàn)性化定理，以將非線(xiàn)性模型轉(zhuǎn)換為線(xiàn)性模型，從而能夠在多項(xiàng)式時(shí)間內(nèi)求解復(fù)合服務(wù)選擇問(wèn)題。在方法效果的評(píng)價(jià)上，我們通過(guò)實(shí)例Ama

8、zon Infrastructure Web Service的對(duì)比分析，說(shuō)明本文方法在服務(wù)發(fā)生關(guān)聯(lián)時(shí)，所選擇出來(lái)的復(fù)合服務(wù)QoS明顯優(yōu)于現(xiàn)有不考慮關(guān)聯(lián)關(guān)系的復(fù)合服務(wù)選擇方法所選擇出來(lái)的復(fù)合服務(wù)QoS。并且，性能分析試驗(yàn)表明，本文方法帶來(lái)較小的額外性能開(kāi)銷(xiāo)。
　　 最后，本文提出一種基于歷史啟發(fā)的復(fù)合服務(wù)QoS協(xié)商方法。本文針對(duì)在用戶(hù)需求較為苛刻或者可選服務(wù)不多時(shí)，無(wú)法直接獲得有效選擇方案，以及現(xiàn)有復(fù)合服務(wù)協(xié)商方法沒(méi)有考慮到協(xié)商各