一种QoS驱动的自适应服务组合模型研究与实现

摘要

面向服务架构的服务组合系统是以分布在网络上的服务组件为功能模块建立的一种分布式计算的特定应用，它的主要目的就是将网络上异构的Web服务按照业务处理流程进行组合来构建满足用户复杂功能需求的网络应用系统。由于网络环境，用户需求以及服务组件本身是动态变化的，因此如何根据需求和环境的变化实时地、动态地生成服务组合的网络应用，以避免因静态的组合应用结构不具有自适应能力，而造成应用的中断、交付时间的严重推迟或者其他严重的质量问题，这是目前服务组合研究领域中存在的一个极具挑战性的问题。
　　针对这一问题，有不少学者进行了相关课题的研究、论证和分析，分别提出了局部最优和全局最优的自适应服务组合策略。但是本文采用了将局部最优策略与全局最优策略相结合的解决方案。该解决方案能够使系统自适应环境的变化，动态地绑定和执行的服务组合序列可以最接近用户所请求的服务等级协议，使客户从定制的服务组合中达到所期望获得的满意度。
　　本文首先根据 QoS驱动的自适应服务组合模型需求分析，给出了QoS驱动的自适应服务组合模型框架，包括模型的体系结构和各功能模块。其次，设计了QoS驱动的自适应服务组合机制，包括SLA模型以及服务组合的QoS模型，用服务组合QoS属性值和SLA服务等级协议属性值来求解目标函数，以获得最接近用户需求的服务组合序列。同时给出了运行时自适应服务组合的执行流程和自适应算法。为验证服务组合编排流程的正确性，对服务组合系统进行建模，使用Tableau算法检验服务组合系统是否满足系统流程CTL约束。设计实现了支持QoS驱动的高考择校自适应服务组合应用原型GKASCS，对原型系统的执行引擎、优化引擎和监控器等与自适应机制相关的模块进行了详细描述，通过试验，GKASCS原型系统能够自适应环境变化，与不具有自适应功能的服务组合系统相比，较大程度上保证服务组合应用的一致性和可靠性。
　　最后，对本文所做的工作进行了总结，针对其中存在的问题和不足，对后续的工作进行了展望。

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第一章 引言

1.1 论文研究的背景

1.2 课题研究现状

1.3 论文研究的内容和意义

1.4 本文的结构

第二章 相关技术

2.1 Web服务及相关技术

2.2 服务组合

2.3 Web服务的QoS属性

2.4 服务代理

2.5 小结

第三章 QoS驱动的自适应服务组合模型设计

3.1 QoS驱动的自适应服务组合模型的架构

3.2 基于QoS服务组合模型优化策略

3.3服务组合系统的运行时自适应机制

3.4 小结

第四章 服务组合建模及其模型检测

4.1 服务组合建模

4.2 服务组合流程结构及约束规范

4.3 服务组合模型检测的Tableau转换规则

4.4 小结

第五章 支持QoS驱动的自适应服务组合系统的实现与评价

5.1 原型系统需求分析与设计实现

5.2 QoS驱动的自适应服务组合机制的实现

5.3 系统开发与实现

5.4小结

第六章 总结与展望

参考文献

攻读学位期间的研究成果

致谢

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