支持最终用户编程的服务虚拟化方法研究

论文摘要

今天,政务、商务、科研、应急等领域普遍存在业务需求快速多变的特点,迫切要求信息系统能够按需动态集成,以即时应对需求的变化。当前研究的趋势之一是通过最终用户编程（End-User-Programming）以实现应用的按需即时构造。面向服务计算所支持的标准化、松耦合的集成方式为最终用户编程的发展提供了新契机。然而,面向服务环境下最终用户编程的某些核心问题仍然没有得到很好的解决。其中,业务领域与IT领域不同关注点所产生的领域鸿沟为业务级服务具体落实到软件层服务带来了挑战。从支持最终用户编程,保障业务服务到Web服务的平滑过渡角度出发,提出一种弥合业务与软件层服务鸿沟的服务虚拟化方法,以保证业务服务能最终落实到Web服务,在底层技术层面支持最终用户编程。主要工作和贡献如下:提出支持最终用户编程的服务虚拟化方法-VINCAvirtualization。与现有的相关工作相比,该方法具有以下特色:（1）针对网络环境下服务资源的自治特点,采用“两端自主定义,多级虚拟化关联”的虚拟化思路,既保证了为业务用户提供直接反映业务需求的业务服务,又为最终用户编程提供了尽可能的物理资源;（2）针对Web服务资源较多的可能,引入聚类机制,可提高服务关联的效率,加速服务查找过程;（3）针对跨领域服务存在的功能关注鸿沟问题,在已有服务匹配关联方法的基础上,引入服务转换、服务组合等关联策略,为业务服务到Web服务的落实提供更多的保障手段。提出基于函数变换的服务转换代数系统-SAGE。已有的服务转换研究工作往往从纯应用角度出发,缺少对转换依据的理论论述,得到的结果具有随意性。针对此现状,从服务参数转换的角度,以“用函数的变换刻画服务功能的改变”为思路,基于服务的函数模型提出了支持服务转换的代数系统SAGE,为服务转换提供了理论基础,同时也为VINCAvirtualization方法中的服务转换关联关系提供了理论支撑和实现指导。其另一个特色在于转换所产生的新功能依赖于对服务参数信息的变换,而不是通常的依赖组合逻辑派生新服务的方法。提出支持用户表达转换需求的服务转换定义语言。以服务转换代数系统为设计依据,为方便用户表达转换需求,提出服务转换定义语言。该语言借鉴SQL语言的表现方式,具有非过程化的特点,用户使用比较方便。现有的工作要么缺少可操作的转换定义方式,要么可用的转换操作比较复杂,如BPEL基于XPath对服务转换的支持,一般用户难以掌握。提出基于排序法聚类策略的服务聚类机制。针对VINCAvirtualization中服务聚类用以创建全局服务视图的要求,对服务聚类的基本理论进行了研究,证明了VINCAvirtualization所定义的聚类关系的合理性,并在此基础上,

论文目录

• 摘要
• 图目录
• 表目录
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 面向服务计算
• 1.1.2 最终用户编程
• 1.2 支持最终用户编程的服务虚拟化问题
• 1.2.1 VINCA 方法体系
• 1.2.2 问题的提出
• 1.2.3 问题分析
• 1.2.4 主要研究问题
• 1.3 相关工作
• 1.3.1 服务的语义描述
• 1.3.2 不同范型的资源关联方法
• 1.3.3 服务虚拟化技术
• 1.4 关于本论文
• 1.4.1 研究目标
• 1.4.2 主要工作与创新之处
• 1.4.3 论文的组织
• virtualization'>第二章 支持最终用户编程的服务虚拟化方法-VINCA_{virtualization}
• 2.1 基本思路
• virtualization运作过程'>2.2 VINCA_{virtualization}运作过程
• 2.2.1 基本假设
• virtualization工作原理'>2.2.2 VINCA_{virtualization}工作原理
• 2.2.3 基于抽象状态机的过程规约
• 2.3 结构模型
• 2.3.1 模型定义
• 2.3.2 性质讨论
• 2.3.3 所支持的使用模式
• 2.3.4 相关工作比较
• 2.4 本章小结
• 第三章 服务转换代数SAGE
• 3.1 引言
• 3.2 服务的函数模型
• 3.3 服务转换代数系统SAGE
• 3.3.1 运算语义
• 3.3.2 服务转换代数
• 3.3.3 基本性质
• 3.4 SAGE 的应用
• virtualization的支持'>3.4.1 对VINCA_{virtualization}的支持
• 3.4.2 个性化服务与服务互操作
• 3.5 相关工作比较
• 3.6 本章小结
• virtualizaiton的核心支撑机制'>第四章 VINCA_{virtualizaiton}的核心支撑机制
• 4.1 虚拟化关联管理机制
• 4.1.1 虚拟化转换语言
• 4.1.2 hook 管理机制
• 4.2 服务聚类机制
• 4.2.1 聚类理论
• 4.2.2 聚类算法
• 4.2.3 聚类示例
• 4.2.4 相关工作
• 4.3 本章小结
• virtualization的原型系统的设计与实现'>第五章 基于VINCA_{virtualization}的原型系统的设计与实现
• 5.1 VINCA 工具集
• 5.2 服务虚拟化工具
• 5.2.1 设计依据
• 5.2.2 体系结构
• 5.2.3 核心组件的功能设计与实现
• 5.3 本章小结
• 第六章 应用实例及评价
• 6.1 应用实例
• 6.1.1 场景描述
• 6.1.2 解决方案
• 6.2 实验评价
• 6.2.1 评价指标
• 6.2.2 实验过程
• 6.2.3 实验结果及数据分析
• 6.3 与相关工作的比较
• 6.4 本章小结
• 第七章 结束语
• 7.1 对本文工作的总结
• 7.2 进一步工作的设想
• 附录
• 参考文献
• 致谢
• 作者简历