基于优先级调度及动态QoS的服务组合模型构建

摘要

由于技术发展以及业务需求的驱动，使得面向服务的体系结构(SOA)概念越来越受到各企业的青睐。SOA系统是以服务为核心大型分布式异构系统，出现大量用户并发访问的现象是不可避免的，然而单一服务提供服务的能力有限，所以根据特定的策略实现对不同用户的访问控制是十分必要的。伴随着 Web服务在商业上广泛的应用，网络上服务的数量呈爆发性增长的趋势，其中大多数服务的功能也出现趋同现象，服务质量（QoS）成为服务提供者提升其服务竞争力的筹码，如何利用大量现存的单一功能服务完成复杂逻辑的组合服务的问题亟需解决。QoS是服务组合的前提，如何获取、评估、计算 QoS并最终完成服务组合是服务组合领域研究的热点和难点。
　　论文基于JBoss的SOA解决方案，围绕从用户发送功能请求到最终接收到服务响应结果的过程展开研究，解决了SOA系统中多用户并发访问、大量功能相同或相似服务并存情形下基于QoS的服务优选和组合问题。主要完成以下工作：
　　首先，提出一种基于优先级控制的消息调度模型，对 JMS消息扩展以支持优先级控制以及消息路由，并在JBossESB中设置了JMS消息总控队列用以实现消息缓存目的，同时在一个线程之中封装了基于总控队列的优先级调度算法。此方法兼顾低优先级用户，考虑了低优先级消息因长期得不到服务而出现“饥饿”的现象。通过LoadRunner性能测试工具对该模型进行压力测试验证了此模型的有效性。
　　其次，鉴于系统运行期的诸多因素对服务质量产生较大影响，提出基于流程模板的动态QoS服务组合模型来解决此类问题。在ESB层建立运行期QoS数据监测层，动态获取实时服务运行相关数据，并将最终计算得到的QoS属性值存储到QoS属性库中。以QoS属性库中的数据为依据，并利用多属性决策方法完成最终服务组合。
　　最后，通过旅游服务实例分析，构建基于 QoS的服务的优选及组合系统，展示了论文设计的模型在面向任务、基于服务的动态集成系统中的应用效果。

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第一章 绪论

§1.1 研究背景及意义

§1.2 国内外研究现状

§1.3主要研究内容

§1.4论文组织结构

第二章 SOA以及QoS相关技术研究

§2.1 SOA概述

§2.2 企业服务总线

§2.3 JAVA消息服务

§2.4 Web服务

§2.5 Web服务质量(QoS)

§2.6 本章小结

第三章 基于优先级的JMS消息调度模型

§3.1 问题概述

§3.2 模型总体设计

§3.3 实验验证

§3.4 本章小结

第四章 基于流程编排的动态QoS服务组合模型

§4.1 问题概述

§4.2 动态QoS描述

§4.3 模型建立

§4.4 模型适用性分析

§4.5 本章小结

第五章 原型系统设计与实现

§5.1 系统软件环境

§5.2 系统总体架构概述

§5.3 基于JMX的线程管理器

§5.4 ESB装载服务管理

§5.5 用户请求过程界面

§5.6 本章小结

第六章 总结与展望

§6.1 总结

§6.2 展望

参考文献

致谢

作者在攻读硕士期间主要研究成果