基于任务片的迁移实例旅行图的研究

论文摘要

迁移工作流技术是近年来基于移动agent技术提出的一种新的工作流研究方向,特别适合需要频繁地传递大量数据,以及需要大量调用远程服务的分布式并发处理过程。文献提出了一个迁移工作流管理系统的框架,该框架主要由迁移工作流管理引擎、迁移实例和工作位置三要素构成。迁移实例是工作流的执行主体,工作流引擎完成工作流过程定义、迁移实例生成和多迁移实例协调等。工作位置指停靠站服务器及其关联的工作机网络,是迁移实例的运行场所。工作流业务过程根据业务目标的复杂程度被映射为一个或多个迁移实例,在迁移工作流模型中,迁移实例被称为运行期间在工作位置上合并静态工作流说明、本地规则和策略以及用户决策的效应。每个迁移实例执行一个目标相对独立的子业务过程,它可以在某个工作位置上利用本地资源和服务执行一项或多项任务。多个迁移实例在停靠站服务器的支持下通过迁移和协作实现总的业务目标。如果当前工作位置不再满足其执行任务的要求,迁移实例可以携带任务说明书、旅行图和当前执行结果迁移到另一个能满足其要求的工作位置上继续执行。业务过程由工作流定义描述,在定义文件中包含了每个任务、各个任务之间的逻辑关系及工作流过程的相关数据。迁移实例执行业务过程,是指迁移实例分析业务过程中任务的逻辑关系及可执行的工作位置,根据执行策略,在各个工作位置之间迁移,直到业务过程执行完毕。其中,任务、逻辑关系、旅行图的描述是迁移策略重要因素,迁移策略为迁移实例规划出最佳迁移路径,保证迁移实例正确、高效地完成任务。本文在上述迁移工作流管理系统参考框架下,根据迁移工作流的概念模型,基于工作流管理联盟对于工作流过程建模和接口定义以及移动agent的核心技术思想,设计并实现了一种基于“任务片”的旅行图的迁移策略,使迁移实例能够感知环境变化、及时反应并自主修改迁移路线,以解决迁移过程中网络断连等引起的迁移失败问题,以增强迁移的可靠性。基于“任务片”的旅行图的迁移策略,为迁移实例事前规划出最佳迁移路径,提高工作流执行的效率,并充分考虑了工作流系统的特点,迁移实例对业务过程定义的执行,不再以任务为单位,而是以一段可以在同一个工作位置上连续执行的任务片段为迁移依据和基本的执行单位,尽量减少迁移实例的迁移次数,一方面减少迁入和迁出所带来的消耗,提高执行效率,另一方面减少因迁移失败所造成的业务过程中断,或者因对迁移实例的恶意的网络攻击所引起的系统崩溃等情况的发生。该迁移策略的核心即为任务片的划分以及在此基础上旅行图的静态生成和动态修改,选择最佳迁移路线,避开网络拥塞点,从而安全、高效地完成业务过程的执行。分析迁移工作流管理系统原型的实际运行结果,表明该原型正确、有效的实现了预期目标,验证了基于“任务片”旅行图的迁移策略的正确性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究的背景和意义
• 1.2 迁移工作流的研究现状
• 1.3 本文的工作与创新
• 1.4 本文组织结构
• 第2章 迁移工作流研究基础
• 2.1 工作流原理及技术
• 2.1.1 工作流的基本概念
• 2.1.2 工作流管理系统
• 2.2 业务流程原理及技术
• 2.2.1 业务流程的概念
• 2.2.2 BPM和BPMS的基本概念
• 2.3 移动计算相关技术
• 2.3.1 移动agent计算模式概述
• 2.3.2 移动agent系统
• 2.3.3 移动Agent的迁移机制
• 2.3.4 移动Agent的协作模型
• 2.4 小结
• 第3章 迁移工作流系统框架
• 3.1 迁移工作流基本概念
• 3.1.1 迁移工作流的定义
• 3.1.2 迁移工作流系统框架
• 3.2 迁移工作流管理引擎
• 3.2.1 迁移工作流管理引擎的体系结构
• 3.3 工作位置
• 3.3.1 工作位置的定义
• 3.3.2 工作位置的体系结构
• 3.4 迁移实例
• 3.4.1 迁移实例的定义
• 3.4.2 迁移实例的体系结构
• 3.4.3 迁移实例的生命周期
• 3.4.4 迁移实例的迁移
• 3.4.5 迁移实例的管理
• 3.4.6 迁移实例的安全
• 3.5 小结
• 第4章 基于任务片的旅行图生成算法
• 4.1 引言
• 4.2 任务片相关概念
• 4.2.1 任务片定义
• 4.2.2 任务片生成算法
• 4.2.3 静态旅行图生成算法
• 4.2.4 迁移路径的选择标准
• 4.3 旅行图的动态修改
• 4.4 迁移实例的执行流程
• 4.5 小结
• 第5章 迁移工作流迁移实例的实现
• 5.1 工作流的业务流程定义
• 5.2 流程定义的解析
• 5.3 基于任务片的旅行图生成算法实验例
• 5.4 算法分析
• 5.5 小结
• 第6章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录
• 攻读硕士学位期间参与的项目
• 学位论文评阅及答辩情况表