支持服務協(xié)同的PaaS平臺中服務動態(tài)演化方法研究.pdf

1、隨著軟件技術和網(wǎng)絡技術的不斷成熟，軟件的交付模式、應用模式、產(chǎn)品形態(tài)和商業(yè)模式都產(chǎn)生了巨大的變化，軟件已經(jīng)成為一種服務（Software as a service，SaaS）。用戶本地不再需要安裝任何軟件，按需定制，無須維護，在線更新，并且采用免費或者按需付費的租賃商業(yè)模式。采用軟件即服務(SaaS)的交付、部署、運營和使用模式正在得到越來越廣泛的關注和認可。與此同時，以分布式計算、虛擬化為代表的云計算技術促進了新型軟件架構及相關技術的

2、快速發(fā)展，為SaaS服務提供了更廣闊的應用前景，使得根據(jù)用戶需求的不同以SaaS模式定制個性化的面向云計算的應用服務成為可能。然而，云計算環(huán)境下的SaaS服務在應用推廣的過程中面臨一個巨大挑戰(zhàn)，即缺乏統(tǒng)一的支撐平臺。如現(xiàn)有的SaaS應用還不能很好的支持租戶規(guī)模的動態(tài)擴展和伸縮，而設計和實現(xiàn)支持這種多租戶特性的技術卻是十分復雜的，這嚴重阻礙了SaaS服務的大規(guī)模應用推廣。為此，出現(xiàn)了一些面向云計算的平臺化服務，為SaaS應用生成商提供了一

3、個集開發(fā)、部署、集成、設計、存儲、操作于一體的平臺及環(huán)境，我們稱之為PaaS平臺。該平臺為SaaS應用提供了一種新型的面向云計算的交付、部署和使用支撐環(huán)境和工具。但是，目前對于PaaS平臺的研究大多集中在單一應用的定制、交付、使用和部署等方面，缺乏對協(xié)同應用的支持，這不符合大型網(wǎng)絡應用網(wǎng)絡化、協(xié)同化、跨域化的發(fā)展趨勢。同樣，開發(fā)、管理、支撐這樣一個大型協(xié)同應用非常復雜，具備這種能力的軟件生產(chǎn)企業(yè)并不多。
　　 為此，本文提出一個

4、支持服務協(xié)同的PaaS平臺，該平臺提供一種新型面向云計算的協(xié)同應用開發(fā)，交付、部署，定制和使用模式，基于支持服務協(xié)同的PaaS平臺，專業(yè)化服務提供商只需關注自己服務的具體實現(xiàn)，而無需考慮協(xié)同應用底層技術實現(xiàn)，如一些分布式服務調(diào)用、應用跨域協(xié)同、協(xié)同應用適配等關鍵技術實現(xiàn)。通過支持服務協(xié)同的PaaS平臺提供的各種工具和技術支撐，服務集成商和行業(yè)用戶可以快速、正確的構建協(xié)同應用。
　　 基于上述應用模式，支持服務協(xié)同的PaaS平臺將

5、匯聚眾多專業(yè)化的軟件服務資源，這些服務資源是構建及定制大型協(xié)同應用的基礎，行業(yè)服務解決方案提供商和集成商可以對服務資源進行組合編排形成跨域協(xié)同服務，而最終行業(yè)用戶可以在此基礎上對協(xié)同服務進行個性化定制，從而滿足自身業(yè)務需求。
　　 由于交付部署在支持服務協(xié)同的PaaS平臺上的軟件服務可能來源于不同的軟件服務提供商，一旦服務提供商對某個軟件服務的業(yè)務邏輯或是內(nèi)部服務流程進行調(diào)整，就可能對整個協(xié)同應用的協(xié)同關系及其協(xié)作運行造成影響，

6、我們稱這樣的變化為支持服務協(xié)同的PaaS平臺中服務動態(tài)演化問題。該服務演化問題不同于傳統(tǒng)的服務及服務流程演化問題，主要表現(xiàn)在：1）PaaS平臺中軟件服務協(xié)同演化影響問題。由于部署在PaaS平臺中的服務來自不同的提供商，因此對服務流程進行調(diào)整不僅會影響該服務本身，而且會對整個協(xié)同應用也帶來一定的影響，如何計算和衡量影響的大小以及如何將演化影響控制在一定的范圍內(nèi)成為演化影響分析的關鍵問題。2）PaaS平臺中軟件服務協(xié)同演化傳播問題。一旦某個

7、服務提供商對服務流程進行調(diào)整，協(xié)同應用的其他服務是否需要進行相應調(diào)整是我們進行演化傳播的前提，如果協(xié)同應用中的其他服務流程需要進行相應的調(diào)整，如何自動高效的進行變化傳播是我們關注的重點。3）PaaS平臺中協(xié)同服務運行實例遷移問題。PaaS協(xié)同應用中服務的演化往往發(fā)生在協(xié)同應用的執(zhí)行過程中，因此，一旦服務流程由舊模式演化到新模式后，那些仍運行在舊模式下的流程實例將無法正確的執(zhí)行下去，所以我們需要考慮如何將運行實例盡量多的正確的遷移到新模式

8、下繼續(xù)運行。
　　 本文針對支持服務協(xié)同的PaaS平臺中服務動態(tài)演化問題開展深入研究。首先提出了支持服務協(xié)同的PaaS平臺的體系結(jié)構并對每個功能模塊以及平臺提供的工具和技術進行闡述。然后針對上述支持服務協(xié)同PaaS平臺中服務流程演化存在的問題給出了整體的解決方案，主要分為以下幾個部分：
　　 1、針對PaaS平臺下分布式協(xié)同應用間流程的演化影響問題進行量化分析。在服務協(xié)同環(huán)境下，一個應用的流程結(jié)構發(fā)生變化會對依賴該應用的

9、其他應用造成一定的影響，這個影響如何量化表示就成了關鍵問題，我們提出了一種可以量化表示演化影響的方法，使演化影響可以控制在成本較低的范圍之內(nèi)。
　　 2、針對PaaS平臺下分布式協(xié)同應用間流程演化問題提出演化自動傳播技術。當分布式協(xié)同模式中一個應用中的流程發(fā)生變化，是否會影響到其他應用，受影響的其他應用如何進行演化適配，并盡可能使該適配過程自動完成，這就是變化傳播所要解決的問題，在這一技術中，我們提出了一系列有限自動機的操作集來

10、完成變化傳播的自動適配。
　　 3、針對PaaS平臺下運行實例動態(tài)遷移問題提出實例動態(tài)遷移技術。當一個流程從舊模式演化為新模式時，在舊模式下運行的大量實例將面臨無法繼續(xù)正確執(zhí)行的問題，我們提出了一系列實例動態(tài)遷移標準來最大限度的區(qū)分可遷移實例與不可遷移實例，并分別對其進行遷移處理。
　　 本文研究成果是支持服務協(xié)同的PaaS交付平臺中流程演化分析的核心技術，對于流程動態(tài)演化的各個階段都有重要的指導意義，具有較廣闊的應用前