服务编制中多QoS约束的服务自动替换技术
Technology for Automatic Service Substitution in Multi-qos Constrained Service Orchestration
在服务计算领域,随着网络服务(Web Service)的飞速发展和面向服务架构(SOA)的广泛接受,大量的服务编制(Service Orchestration)通过对网络服务的组合来构建新的应用,但是由于互联网环境的复杂性和不稳定性,使得服务编制的服务质量(QoS)难以保障,当服务编制的服务质量没法满足预先给定的QoS约束时,需要对此服务编制调用的原子服务进行替换.多QoS约束下的服务自动替换技术面临着两大主要挑战,一是要替换哪些网络服务,二是如何高效地对要替换的原子服务进行自动搜索替换.当前流行的替换技术有些主要考虑功能性的需求;有些只考虑服务编制设计时的因素,难以提高替换算法的性能.本文以863专题课题"互联网环境下基于闭环反馈的服务描述、发现和管理技术研究"(课题编号2007AA01Z139)为研究背景,该课题致力于建立一种在互联网环境下的高可用的服务计算模型,通过建立QoS相关的注册中心和反馈机制,支持按照服务质量对网络服务进行动态的发现与推荐,以提高面向服务架构的应用的可用性.本研究以此服务计算模型为背景,通过对多QoS约束下的服务编制运行时的服务质量样本的分析,提出了基于假设检验的故障服务检测算法;并且在故障服务检测的基础上,提出了两种启发式的服务替换搜索算法,并加入多种剪枝方式,从而实现了高效的服务替换搜索.实验证明,采用概率剪枝的演化型服务替换搜索算法在不损失正确性的情况下具有高达137.04%的剪枝/搜索比率.在上述研究的基础上,本研究实现了一个具有一定灵活性和可扩展性的软件包,并且实现了此算法周边的诸多模块,使得本研究的算法分别集成到了设计时服务质量约束编辑器WSQC Editor和运行时的服务质量监控反馈工具QSpy两个已申请软件著作权的软件中.在此基础上进行的大量实验数据证实了算法的有效性和高效性.
- 作者：
- 杜晋博
- 学位授予单位：
- 上海交通大学
- 专业名称：
- 软件工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2009年
- 导师姓名：
- 沈备军；陈昊鹏
- 中图分类号：
- TP393.09
- 关键词：
- 服务编制；服务质量；面向服务架构；服务替换
- Orchestration；QoS；SOA；Service Substitution
- 基金项目：
- 863program