云环境下基于QoS的服务选择与异常处理方法研究

论文摘要

近年来,云计算平台广受学术界和工业界的关注,越来越多的研究者加入了这一阵营,云环境下的Web服务数量也在飞速增长。Web组合服务能将多个异构的可互操作服务进行业务流程的组装,构造功能强大的增值服务,满足了云环境的多样化和个性化的要求。云计算平台在给Web服务组合技术带来了新的快速发展的同时,也对Web组合服务的诸多方面提出了更高的要求和挑战。这些挑战包括如何保证在满足原子服务的约束关系的前提下进行QoS优化的服务选择,如何对组合服务中的异常结点进行高效处理,从而保证云环境下来自多个异构平台的组合服务的可靠性。针对这些问题,本文在前人的基础上,对云环境下的Web服务选择和异常处理方法进行了深入的研究,取得阶段性的成果。云环境下的各个原子服务之间存在着较大的关联性和约束关系,在对它们进行服务组合时,应当充分考虑这些约束关系对最终结果的影响,以便高效地构建组合服务。本文提出的服务选择方法,首先通过构建Web服务组合树来建立服务选择模型,然后再基于QoS选择优化的服务组合方案。这种服务选择方法可以充分的考虑各原子服务之间的约束关系,并利用剪枝策略,提高了服务选择的效率。最后通过多组实验来验证该方法在解决云环境下多约束的Web服务选择问题的有效性。另外,本课题提出了基于上下文相关的异常处理方法。针对云环境下Web组合服务中若有服务结点失效的问题,该方法会快速找出需要替换的起始服务结点,然后根据异常发生的结点所处的位置不同,采取不同的替换方式,包括效用值优先策略和代价优先策略。在异常处理过程中,根据失效结点处于组合服务的不同位置,本文通过对两种方法进行评估,选择最优的处理策略,从而帮助云平台下的用户获得最优的服务体验。最后,文章利用组合服务数据集进行相关实验验证该异常处理方法的有效性和可靠性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究工作
• 1.3 论文结构
• 第2章 云环境下基于QoS的服务选择以及异常处理的相关研究
• 2.1 引言
• 2.2 Web服务的发展和趋势
• 2.2.1 Web服务的相关背景知识
• 2.2.2 云计算的发展
• 2.3 云环境下Web服务的关键技术
• 2.3.1 Web服务质量
• 2.3.2 Web服务组合
• 2.3.3 基于QoS的服务选择
• 2.3.4 服务异常处理
• 2.4 本章小结
• 第3章 云环境下基于QoS的服务选择方法
• 3.1 引言
• 3.2 研究动机
• 3.3 基于QoS Web服务组合与选择问题描述
• 3.4 一个改进的基于QoS的Web服务选择方法
• 3.4.1 构建Web服务组合树
• 3.4.2 选择QoS最优服务组合方案
• 3.5 算法复杂度分析
• 3.6 本章小结
• 第4章 云环境下基于QoS Web服务组合异常处理方法
• 4.1 引言
• 4.2 Web服务异常问题描述
• 4.3 确定替换的起始服务
• 4.4 上下文相关的路径替换方法
• 4.4.1 基于效用值优先路径替换方法
• 4.4.2 基于代价优先路径替换方法
• 4.5 本章小结
• 第5章 实验分析
• 5.1 实验数据
• 5.2 实验分析
• 5.2.1 ImprovedWSCT方法的性能分析
• 5.2.2 异常处理方法评价
• 5.3 本章小结
• 第6章 结束语
• 6.1 本文成果
• 6.2 未来展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录
• 附录A 攻读硕士学位期间参加的科研项目
• 附录B 攻读硕士学位期间发表的学术论文