以開放式網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)模型為基礎(chǔ)的Web服務(wù)資源管理研究.pdf

1、在設(shè)計(jì)之初，OSI/RM和Internet被定義為用于解決計(jì)算機(jī)系統(tǒng)間一致化訪問的網(wǎng)絡(luò)級(jí)互聯(lián)平臺(tái)。此后應(yīng)用層被添加到該平臺(tái)之上以提供對(duì)應(yīng)用的若干通用支持，但應(yīng)用系統(tǒng)仍被排除在OSI/RM范圍之外。事實(shí)上，OSI/RM缺少開放的應(yīng)用層服務(wù)及其接口的定義，這客觀上使應(yīng)用層與實(shí)際網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用界限不清，不能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)支撐功能的有效封裝及一致化交付，造成實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與應(yīng)用層往往緊緊耦合在一起，難以移植，這一情況在分布式環(huán)境下表現(xiàn)得尤為明顯。為解決網(wǎng)絡(luò)

2、應(yīng)用支撐平臺(tái)與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)之間界線模糊的問題，本論文以O(shè)SI/RM為背景，給出了開放式網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)模型(ONAS模型，Open Network Application Service Model)，探討如何通過顯式定義的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)接口NASI(Network Application Service Interface)提供公用支撐功能，以簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)。論文特別選取Web服務(wù)為特例，討論了上述設(shè)計(jì)思路。
　　近年來，We

3、b已經(jīng)從單純的超文本/超媒體交換工具演變?yōu)闃I(yè)務(wù)應(yīng)用支撐平臺(tái)，而Web服務(wù)技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生以適應(yīng)這一演進(jìn)。事實(shí)上，諸多C/S或P2P模式的應(yīng)用往往采用Web服務(wù)作為其訪問入口。Web服務(wù)的流行得益于其良好的封裝性、松散的耦合性及高度的集成性。這些優(yōu)點(diǎn)使得Web服務(wù)可被廣泛復(fù)用，以組裝的方式快速構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。盡管如此，在Web服務(wù)生命周期的各個(gè)階段（服務(wù)建模、發(fā)布、發(fā)現(xiàn)、合成、執(zhí)行階段等），仍有若干亟待解決的問題妨礙了Web服務(wù)的進(jìn)一步發(fā)展和

4、更廣泛的應(yīng)用。本論文以O(shè)NAS模型為基礎(chǔ)，著重探討了Web服務(wù)資源的管理問題，為各個(gè)階段存在的問題提供了相應(yīng)的解決方案。論文在這方面的主要貢獻(xiàn)如下:
　　(1)提出了Web服務(wù)的統(tǒng)一建模、存儲(chǔ)和查詢平臺(tái)ServUnity:ServUnity構(gòu)成了異構(gòu)Web服務(wù)（如W3C Web Service、RESTful Service、一般的Web API等）的橋梁，實(shí)現(xiàn)對(duì)其一致化的管理。具體而言，ServUnity包含以下幾個(gè)方面的研究工

5、作:
　　統(tǒng)一服務(wù)圖模型USGM(Unified Service Graph Model): USGM是對(duì)不同服務(wù)語言的高層抽象，利用W3C的資源描述框架RDF(Resource DescriptionFramework)將異構(gòu)Web服務(wù)建模為RDF服務(wù)圖，以此為基礎(chǔ)實(shí)施對(duì)Web服務(wù)的統(tǒng)一建模、存儲(chǔ)和查詢。
　　服務(wù)圖轉(zhuǎn)換方案和服務(wù)知識(shí)庫(kù):為基于標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)類型（如WSDL、Yahoo! Pipes等）提供了向服務(wù)圖的自動(dòng)轉(zhuǎn)換

6、算法;為非標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)類型(如RESTfulService)提供了半自動(dòng)化協(xié)助的交互式轉(zhuǎn)換方案。構(gòu)建了基于服務(wù)圖的服務(wù)知識(shí)庫(kù)（Service Knowledge Base，SKB），以實(shí)現(xiàn)基于服務(wù)圖的語義挖掘，為合理地選擇服務(wù)提供決策支持。
　　基于服務(wù)知識(shí)庫(kù)的Web服務(wù)統(tǒng)一查詢引擎:該引擎支持標(biāo)準(zhǔn)的RDF查詢語言SPARQL及基于費(fèi)用的服務(wù)鏈多路優(yōu)選算法CSCO(Cost-based Service ChainOptimizati

7、on)以適應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)景和用戶需求。
　　(2)設(shè)計(jì)了基于空間填充曲線和分布式哈希表的協(xié)作式Web服務(wù)合成方案CWSC（Collaborative Web Service Composition）:CWCS將服務(wù)合成請(qǐng)求與分布式解集數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行匹配以求解感知QoS的服務(wù)合成，相對(duì)于傳統(tǒng)的基于數(shù)學(xué)規(guī)劃的解法，避免了繁重的運(yùn)算;相對(duì)于集中式的基于案例推理(Case Based Reasoning，CBR)解法，提高了系統(tǒng)伸縮性和可靠性

8、。
　　(3)針對(duì)組合Web服務(wù)的執(zhí)行，設(shè)計(jì)了局部中心化的去中心式編制DOLCO(Decentralized Orchestration with Local Centralized Orchestration):通過結(jié)合傳統(tǒng)的中心式編制CO（Centralized Orchestration）和去中心式編制DO(DecentralizedOrchestration)的優(yōu)點(diǎn)，DOLCO采用了根據(jù)關(guān)聯(lián)度劃分的多調(diào)用代理結(jié)構(gòu)。相對(duì)于C

9、O，DOLCO提供了更高的系統(tǒng)并發(fā)度和可靠性。相對(duì)于DO，在服務(wù)請(qǐng)求高峰期，DOLCO通過動(dòng)態(tài)配置調(diào)用代理，提供了備用調(diào)用代理，可降低調(diào)用代理失效率。
　　此外，本論文另一方面的貢獻(xiàn)在于，在前幾章研討ONAS模型的基礎(chǔ)上，第7章提出了用于開放式應(yīng)用互聯(lián)的NTSP-DAS RM（網(wǎng)絡(luò)傳輸支撐平臺(tái)-分布式應(yīng)用系統(tǒng)關(guān)系模型，Network Transport Support Platform-Distributed Applicatio