web服務故障的分類方法

1、計算機系統(tǒng)應用2010年第19卷第8期258產(chǎn)品應用ProductAppliedWeb服務故障的分類方法①劉麗況曉輝方蘭許飛(北京系統(tǒng)工程研究所網(wǎng)絡技術研究室北京100101)摘要：摘要：Web服務故障分類是實現(xiàn)故障診斷的基礎。在分析了Web服務的故障管理流程的基礎上，提出了Web服務類型和執(zhí)行過程相結合的Web服務故障分類方法，構建了Web服務故障樹，根據(jù)故障及其外部表現(xiàn)間的對應關系構造了Web服務故障矩陣，通過分析和驗證說明Web服

2、務分類方法能夠有效支持快速、準確的Web服務故障診斷。關鍵詞：關鍵詞：Web服務故障類型故障現(xiàn)象故障矩陣故障診斷TaxonomyofWebServiceFaultLIULiKUANGXiaoHuiFANGLanXUFei(LabatyofwkTechnologyBeijingInstituteofSystemEngineeringBeijing100101China)Abstract：ThetaxonomyofWebServicefau

3、ltisthepremiseofeffectiveWebservicefaultdiagnosis.BasedontheanalysisofWebservicefaultmanagementflowanewfaulttaxonomyfwebserviceaccdingtotypesofserviceprocedureofserviceisproposedaWebservicefaulttreeiscomposed.AWebservice

4、faultmatrixbasedontherelationshipbetweenfaultitssymptomisalsoconstructedwhichcouldhelpdiagnosetheWebservicefaultquicklycrectly.Keywds：Webservicefaulttaxonomyfaultsympthomfaultmatirxfaultdiagnosis隨著Web服務技術在分布式應用系統(tǒng)的廣泛應用，We

5、b服務正逐步成為Inter環(huán)境中資源封裝的標準形式，Web服務粗粒度、松耦合等特性在增加業(yè)務應用的靈活性和分布式系統(tǒng)的自適應能力同時，也增加了應用系統(tǒng)的復雜性。為了提高基于Web服務的分布式應用系統(tǒng)的可用性，故障管理成為Web服務管理技術的研究熱點[13]。而科學、合理的故障分類是及時、準確地判斷故障根源并正確響應的基礎[4]。為實現(xiàn)Web服務故障的自診斷和自恢復，K.S.MayChan[1]從產(chǎn)生原因的角度將Web服務故障分為三類，即

6、物理故障、開發(fā)故障和接口故障，在此基礎上進一步將這三類故障細化為若干故障子類，并在故障子類與可觀測的故障現(xiàn)象之間建立了關聯(lián)關系，該關聯(lián)關系為故障診斷提供依據(jù)，但在三類故障之下所涵蓋的故障子類不夠全面，降低了故障診斷的準確性；①收稿時間:20091123收到修改稿時間:20100123M.G.Fugini[2]從產(chǎn)生層次的角度，將Web服務故障分為Web服務執(zhí)行故障、應用組合故障、操作數(shù)故障、QoS違反故障及內(nèi)部數(shù)據(jù)故障等六類，并針對這些

7、故障類型提出了兩種故障響應方式，最后在故障類型與響應方式間建立關聯(lián)關系，該關聯(lián)關系為故障響應提供依據(jù)，但是六類故障間存在相互交叉界限不清等問題，增加了故障診斷的復雜性；StefanBrning[3]則從故障檢測的角度提出了SOA體系結構下Web服務的故障分類，但是其分類方法主要依據(jù)SOA的執(zhí)行步驟，沒有區(qū)分Web服務的類型，難以直接用于Web服務故障診斷。針對已有Web服務故障分類存在的不足，本文首先分析了Web服務的故障管理流程，然后

8、系統(tǒng)梳理了基于Web服務的分布式應用系統(tǒng)故障類型，提出了Web服務類型和執(zhí)行過程相結合的Web服務故障分計算機系統(tǒng)應用2010年第19卷第5期260產(chǎn)品應用ProductApplied在Web上的對象或組件，是基于Web服務提供者、Web服務請求者、Web服務中介三個角色，以及發(fā)布、發(fā)現(xiàn)、綁定三個步驟構建的。Web服務提供者是Web服務的擁有者，它為其他服務和用戶提供功能；Web服務請求者是Web服務功能的使用者，利用SOAP消息向We

9、b服務提供者發(fā)送請求以獲得服務；Web服務中介的作用是把一個Web服務請求者與合適的Web服務提供者聯(lián)系在一起，充當管理者的角色，如UDDI注冊中心或基于EBXML的注冊中心。Web服務實現(xiàn)了服務提供者和消費者之間的動態(tài)鏈接，是構建松耦合分布式系統(tǒng)的關鍵技術。動態(tài)鏈接性，使Web服務應用系統(tǒng)能夠適應快速變化的環(huán)境和需求。然而，與此同時這種動態(tài)特性也引入了新的故障問題，在Web服務執(zhí)行的整個過程中，發(fā)布、發(fā)現(xiàn)、綁定和執(zhí)行等環(huán)節(jié)都有可能產(chǎn)生

10、故障，而且如果不及時處理這些故障，將會導致Web服務應用系統(tǒng)失效的嚴重后果。依據(jù)將Web服務類型和執(zhí)行過程相結合對故障進行分類的原則，本文提出了如圖3所示的Web服務故障分類。圖3Web服務故障分類首先，根據(jù)Web服務的復雜程度，將Web服務故障分為原子Web服務故障和組合Web服務故障。然后，按照Web服務執(zhí)行過程的四個步驟，可以將原子Web服務故障分為發(fā)布故障、發(fā)現(xiàn)故障、綁定故障和執(zhí)行故障四個子類，再依據(jù)故障產(chǎn)生的原因對每一個子類進

11、一步劃分。依據(jù)組合Web服務的實現(xiàn)過程，將組合Web服務故障分為組合組件故障、組合過程故障和執(zhí)行故障三類，并在此基礎上根據(jù)故障產(chǎn)生原因再對每類故障進行逐步細化。下面對原子服務故障和組合服務故障分別進行說明。首先從原子服務故障的四個子類(發(fā)布故障、發(fā)現(xiàn)故障、綁定故障和執(zhí)行故障)出發(fā)，對其所涵蓋的各個子類進行闡述。(1)發(fā)布故障即在Web服務發(fā)布過程中可能產(chǎn)生的故障。在這一過程中，Web服務被部署到服務器上，并向服務注冊中心注冊服務功能及訪

12、問接口，此階段可能出現(xiàn)兩類故障，即WSDL文件描述故障和服務部署故障。WSDL文件描述故障是指服務的描述信息不正確。這又存在兩種可能性，一是描述信息本身錯誤(服務描述不正確)，二是服務描述信息與所部署的服務不匹配(服務與描述不匹配)。其中，由于描述信息不正確導致的故障，通過檢查描述文件就能夠做出判斷。描述信息錯誤也存在兩種情況，一種是格式故障，即服務描述的格式不正確，如，XML文件漏掉了一些標簽；另一種是內(nèi)容故障，如，描述中所指定的算法

13、不存在。此外，由部署的服務與提供的描述信息不匹配所導致的故障則存在三種情況，一是描述信息不完整，即服務所提供的性能多于描述信息中所發(fā)布的內(nèi)容；二是描述中的性能未提供，即服務本身并未提供描述信息中提到的性能；三是性能描述不正確，即描述的性能與實際提供的性能不匹配。服務部署故障出現(xiàn)在服務不能在目標平臺成功部署時。這可能是由于以下兩種原因所致，一是服務與服務器不匹配，即服務與服務器的軟件版本不匹配，所導致的服務不能執(zhí)行或執(zhí)行受限；二是服務所需