一个支持QoS约束的语义Web服务发现模型

摘要

随着Web服务技术的发展，Web服务应用的数量、种类急剧增加。目前业界主要采用的Web服务发现技术是基于分类和关键字存储的UDDI(统一描述、发现和集成方法)技术。这种技术在查找机制上依赖于传统的关键字匹配方法，无法保证其查找结果的高度相关性和完备性。而且这种机制无法提供所命中的Web服务的服务质量信息，从而降低其查找结果的可用性。因此，新一代的Web服务发现机制必须比UDDI具有更加准确的发现能力，同时能够根据用户对相关Web服务的QoS约束查找所需要的服务。 本文通过对Web服务发现以及语义Web技术的研究，在己有研究成果的基础之上，提出了一个支持QoS约束的语义Web服务发现模型(SWSDM-Q)。在这个模型中，我们将语义Web技术应用于Web服务查询中。首先我们提出了如何定义服务消费者的用户本体同领域本体之间的约束关系，这样基于用户本体查询可以转换为与领域本体相关的查询。其次在现有UDDI模型之上添加一语义层，这样在Web服务注册到UDDI的同时，也记录了该Web服务的语义信息，从而在Web服务的发现过程中能够通过语义匹配按照服务消费者的服务功能要求来发现合适的Web服务。 这个模型同时支持QoS约束的Web服务查询。我们提出了一个用于非功能属性(QoS)的分类，这就为俘获不同的服务的QoS属性提供了一个很好的数据模型；同时我们引入QoS量化的概念，采用QoS认证和反馈机制，支持携带QoS描述信息的服务发布和基于QoS约束的服务发现，而且能够依照用户指定的排序标准来对命中的服务进行排序，这种个性化的排序能力增强了查找结果的可用性。QoS认证机制对服务提供者发布的QoS信息进行认证，初步验证服务提供者所发布的QoS的真实性；而QoS反馈机制接收来自服务消费者反馈的QoS信息，通过这些反馈信息对服务提供者的信誉度和满意度进行动态评估和调整，为服务消费者提供有保证的服务质量信息。 目前，国内的Web服务查询方面的研究才刚刚起步，本文所提出的支持QoS约束的语义Web服务发现模型是一种新的探索，也希望这个模型的提出能够为推动国内Web服务技术的发展做出贡献。

目录

文摘

英文文摘

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第1章绪论

1.1背景及本文的贡献

1.2章节内容安排

第2章Web服务及其发现机制

2.1 Web服务介绍

2.1.1 Web服务的应用背景

2.1.2 Web服务概述

2.1.3 Web服务的模型

2.1.4 Web服务的协议栈

2.2 Web服务的发现机制

2.2.1 Web服务发现的概念

2.2.2 UDDI

2.3现行Web服务发现机制的不足

第3章语义Web

3.1语义Web层次图

3.2 XML和XML Schema

3.2.1 XML技术

3.2.2 XMLSchema技术

3.3 RDF和RDF Schema

3.3.1 RDF在语义层面上的扩展

3.3.2 RDF Schema技术

3.4本体论与语义Web

3.3.1本体论的建模语言

3.3.2本体论和语义Web

3.5 Web本体语言：OWL

3.5.1 OWL简介

3.5.2 OWL的子语言及其关系

3.5.3 OWL语言描述

第4章语义Web服务

4.1语义Web服务介绍

4.2语义Web服务构架

4.3 Web服务的语义描述

4.3.1 OWL-S描述服务

4.3.2扩展的WSDL

4.4 UDDI中加入语义

4.4.1 UDDI描述

4.4.2 OWL-S映射到UDDI描述

第5章支持QoS约束的语义Web服务发现模型

5.1 QoS的重要性

5.1.1与Web服务相关的QoS

5.1.2 QoS的重要性

5.2 SWSDM-Q的提出

5.2.1 OWL-S/UDDI匹配器

5.2.2 QoS认证中心

5.2.3 SWSDM-Q的服务注册过程

5.2.4 SWSDM-Q的服务发现过程

5.3 SWSDM-Q的服务匹配能力

5.3.1领域本体和用户本体匹配

5.3.2功能匹配算法

5.3.3非功能匹配算法

第6章SWSDM-Q的评价与展望

6.1 SWSDM-Q的评价

6.1.1从基于关键字到基于语义查询的转变

6.1.2支持QoS约束的服务发现

6.2 SWSDM-Q尚待改进的地方

6.3对未来的展望

致谢

参考文献

个人简历在读期间发表的学术论文与研究成果