服务覆盖网中保证QoS的服务路由算法研究

摘要

随着Internet技术与规模的迅猛发展，数据资源、计算资源与应用资源日益增多，成为可被公共获取和访问的网络资源，Internet由传统意义的数据传输网络逐渐演变为一个开放的综合信息平台。近年来，随着“服务”成为开放网络环境下资源封装与抽象的核心概念，通过服务组合实现资源的灵活聚合成为技术发展的自然思路。服务路由算法是服务组合的核心问题，在路径选择时，不仅要满足用户的服务请求，还要考虑多重服务质量(QoS)的需求。除此之外，为了使网络能够长期有效地运行，需要实现负载均衡，为减少路由，需要提高节点复用率。目前许多国内外研究机构围绕保证QoS的服务路出技术展开研究工作，并取得了一些有价值的探索性成果。但是目前的路出算法普遍存在难以满足QoS需求、实现困难、服务成功率不高等问题。本文针对当前研究中存在的不足，重点在服务覆盖网络架构、服务路由中的QoS参数选择和服务路由具体算法几个方面展开研究，主要工作包括：
　　 ⑴给出服务覆盖网的构建方法和网络的拓扑结构，将覆盖网路的节点分为服务节点和路由节点两种不同功能的节点，其中服务节点负责提供服务，路由节点负责路由信息的保存、更新和服务路径的选择。
　　 ⑵通过分析当前已有的QoS参数标准，提出适合于本文算法的QoS参数，并进行标准化处理，使之更易于表达用户的服务评价，且便于在其上应用服务路由算法。同时给出四种基本服务组合逻辑关系下的QoS参数计算方法，最后，给出一个通用的QoS计算模型，便于针对具体应用进行扩展。
　　 ⑶提出MKCP服务路由算法。在保留KCP算法使用树结构作为服务搜索的数据结构基础上，使用节点延迟、剩余资源和链路带宽、延迟等表征节点和链路性能的多项指标，组成综合性能函数，作为路径选择的判断标准，同时引入调节因子兼顾负载均衡和节点复用率。仿真试验表明，此算法能够有效地进行服务路由选择，并且达到良好的负载均衡和高节点复用率。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1研究背景

1.1.1 Web服务的产生

1.1.2服务组合与服务路由

1.1.3服务覆盖网

1.1.4服务质量

1.2研究现状

1.3论文结构

第2章服务覆盖网络模型

2.1服务覆盖网服务路由与IP层服务路由的区别

2.2服务覆盖网络拓扑结构

2.3拓扑结构更新

2.3.1服务节点的加入

2.3.2服务节点的退出

2.4服务覆盖网功能

2.4.1路由节点功能

2.4.2服务节点功能

第3章服务组合中的服务质量

3.1 Web服务中的服务质量

3.2服务等级协议

3.2.1 SLA的基本内容

3.2.2 SLA与QoS

3.3服务组合中的服务质量参数

3.3.1问题描述

3.3.2服务质量参数

3.3.3服务质量参数标准化

3.3.4服务组合中的服务质量参数

3.3.5通用的服务质量计算模型

第4章保证QoS的服务路由算法

4.1问题描述

4.2服务路由算法概述

4.2.1保证服务质量的组合服务架构

4.2.2可用能力倒数最小算法

4.2.3最近K个节点剪枝算法

4.2.4各算法优缺点比较

4.3改进的最近K个节点剪枝算法

4.3.1性能指标的选取

4.3.2性能指标规格化

4.3.3性能函数

4.3.4调节因子

4.3.5算法描述

第5章仿真试验与分析

5.1仿真环境

5.2试验设计

5.3试验结果及分析

5.3.1试验一：服务成功率

5.3.2试验二：路径长度

5.3.3试验三：负载均衡

5.3.4总结

第6章总结与展望

6.1主要工作与创新之处

6.2下一步工作展望

参考文献

致 谢

在读期间发表的学术论文与取得的研究成果