资源受限环境下基于QoS的Web服务组合研究

摘要

随着Web服务技术的发展和广泛应用，越来越多的服务提供者将服务以Web服务的形式发布出来，网络上出现了大量功能相同或相似的服务。由于单个原子服务无法满足服务请求者复杂的服务需求，需要将现有的单个原子服务进行整合，促使了服务组合技术的研究和发展。同时服务使用者也不仅仅满足于服务的功能属性，对于服务的QoS属性也提出了更高的要求。因此如何选出一组合适的服务，保证单个原子服务质量的同时，也能确保组合服务质量全局最优，成为Web服务组合领域的研究热点和难点。
　　此外，越来越多的服务部署在资源受限的环境中，环境资源的有限性会影响到服务能否成功执行，服务质量的高低以及服务使用者的满意度。本文在分析传统Web服务的基础上，结合资源环境特点，扩展服务描述，增加服务运行所需资源描述信息、服务所处环境资源信息等，建立资源受限环境下服务的QoS模型，支持服务的动态部署。从QoS和环境资源两个角度出发，计算服务的可用度，用于衡量资源受限环境下服务的质量。
　　提出了资源受限环境下基于QoS的服务组合实现框架，并在此框架下进一步研究了资源受限环境下的服务组合优化问题。算法的主要思想是：该方法首先对候选的实例服务根据服务的可用度进行筛选，降低环境资源对服务质量的影响，提高服务的可靠性，然后根据服务的QoS属性，在每个服务组进行聚类操作，选取服务簇中质量较优的服务，降低候选实例服务的规模，减少搜索空间，最后采用带备选组合服务方案集的改进后的粒子群优化算法实现组合服务的全局优化。实验结果表明，本文提出的算法能够快速地实现组合服务的全局优化，有效地保证组合服务的质量，提高了组合服务的成功率。

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第一章 绪论

1.1研究目的和意义

1.2国内外研究现状

1.3研究内容与结构

1.4本章小结

第二章 相关背景知识介绍

2.1 Web服务简介

2.2 Web服务组合简介

2.3典型的资源受限环境

2.4本章小结

第三章 资源受限环境下Web服务描述及QoS

3.1资源受限环境下Web服务描述

3.2资源受限环境下Web服务的QoS

3.3基于QoS和环境资源的服务可用度评价

3.4本章小结

第四章 资源受限环境下基于QoS的Web服务组合

4.1资源受限环境下基于QoS的Web服务组合框架

4.2粒子群算法

4.3资源受限环境下基于QoS的Web服务组合优化

4.4本章小结

第五章 实验结果及分析

5.1实验目的与方案

5.2实验环境和数据

5.3算法有效性和可行分析

5.4本章小结

第六章 总结与展望

6.1本文工作总结

6.2未来的研究方向

参考文献

附录1 攻读硕士学位期间申请的专利

致谢