基于客户端QoS约束的服务查找技术研究

摘要

面向服务的架构(SOA)随着互联网的发展被广泛接受，传统的服务查找方法已不能满足需求，服务质量(QoS)逐渐成为服务查找的关键因素。而QoS 约束下的服务查找面临两大主要挑战，一是如何保证服务查找速度，二是如何提高服务查找的准确度。当前流行的QoS 约束下的服务查找模型，服务查找的速度受到网络延迟的极大制约，而且忽略了客户端感受到的QoS的独特性，因此准确度受到了限制。 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。针对网络环境的异构性和客户端的独特性，本文利用数据挖掘技术中的相似度理论，提出了客户端之间的相似度概念，相似的客户端感受相同服务的QoS 也相似。 进而，在扩展欧几里德距离公式的基础上，本文提出了一种利用客户端调用服务的历史记录来计算客户端之间相似度的算法，该算法能够有效地反映客户端在感受QoS 方面的相似程度。之后，本文又给出了一种应用客户端之间的相似度和客户端调用服务的历史记录进行QoS 预测的算法。这种算法充分考虑了客户端感受QoS的独特性，可以有效提高服务查找的准确度。 为了提高服务查找的速度，同时充分利用客户端调用服务的历史信息，本文借鉴计算机体系结构中的缓存机制，建立了一种多级缓存（Cache）结构的服务查找模型。该模型利用客户端之间的相似度对客户端进行分组，每组客户端由同一个Cache 处理客户端的服务查找请求，同时Cache 还将保存这组客户端的服务调用信息，并运用QoS 预测算法进行服务查找，最大限度地降低了网络延迟对于服务查找速度的影响。 在上述研究的基础上，本文实现了一个多级Cache 结构的服务查找模型的原型系统，并通过实验对该系统的服务查找准确度和查找速度进行了测试和评估。同时，实验也对该模型的服务查找性能进行了分析，总结了影响准确度和查找速度的主要因素。实验证明，该模型有效可行，对于客户端QoS 约束下的服务查找提供了新型高效的机制。