论文摘要
Web服务的QoS指的是Web服务的非功能属性,如可靠性,响应时间等等。QoS对于用户使用服务的体验至关重要。在一个有着大量服务的开放服务市场中,服务可能广泛分布于不同的地区,从属于不同的商业组织,如何有效的管理这些服务的QoS,向服务用户提供一个开放,可靠的服务使用环境,就成为了Web服务研究的一个重要的问题。目前的研究中,Web服务的QoS管理方法主要基于集中式管理的思路,集中式管理不能跨越多个管理域,同时也可能面临性能和可扩展性问题。结合P2P计算思想进行分布式的Web服务基础设施研究是近年来Web服务研究的一大趋势,已有了一定程度的发展,但是分布式QoS管理的研究尚属空白。基于对当前QoS管理研究现状和Web服务研究趋势的分析,本文首次对Web服务的分布式QoS管理中的关键问题进行了深入研究,取得如下成果:1.提出了独立的分布式QoS注册方法。QoS具有高度动态性,针对目前分布式服务注册方法并不适用于QoS管理的问题,提出了与服务功能信息分离的分布式QoS注册方法,以及基于此方法的QoS注册系统Q-Peer。利用用户QoS访问的行为特点,Q-Peer设计了高效的查询机制,达到了与集中式QoS注册方式相近的QoS查询性能。2.提出了基于协商的负载均衡方法。为了有效利用分布式QoS注册节点的资源、实现负载均衡,本文研究了Q-Peer中的负载信息特点及其与其他P2P网络的不同,提出了两种有效的数据复制方式,在此基础上又提出了一种新的基于协商的改进方法,以提高负载均衡的效率。实验证明,利用Q-Peer的分布式特性,数据复制明显提高了QoS注册系统的整体利用率。3.提出了组合服务的迭代选择算法。针对当前组合服务选择方法均要求预先知道组合服务的拓扑逻辑和所有备选QoS输入数据,完全不适用于分布式QoS管理的问题,本文提出一种迭代选择算法,可以跨越多个QoS代理节点进行组合服务选择。实验证明,在超过现有算法的算法性能的同时,迭代选择算法达到了很好的选择效果。迭代选择算法算法与现有算法相比还能够自然的支持动态服务选择,并且可以在计算中包含网络因素对组合服务的影响,对于网络敏感的服务也有较大的应用价值。4.提出了事件驱动的分布式QoS监控方法。针对目前QoS监控研究中不能跨管理域监控组合服务,并且对Web服务QoS指标处理灵活性不足的问题,本文提出一种事件驱动的分布式QoS监控方法。该方法基于事件处理规则和事件流模型,以运行时指标为中心,同时提供运行时异常响应和长期指标收集的能力。在此基础上,提出分布式QoS管理环境中的事件路由机制,达到了对跨域组合服务进行灵活监控的目标。最后,提出了基于策略的监控需求描述方法及其向监控事件流自动转化的方法,以支持用户对QoS监控进行个性化配置。5.提出了分布式QoS管理系统。基于以上对分布式QoS管理中关键问题的研究,本文将Q-Peer扩展为分布式QoS管理系统,作为QoS管理能力的承载平台。Q-Peer由大量独立的QoS管理节点构成一个QoS管理的叠加网,采用标准的Web服务协议以及基于角色的接入控制策略,保持了节点间、节点与被管理对象间的松耦合,保证了节点的自治性。Q-Peer将管理能力作为应用,与底层结构相分离,管理功能的扩展不影响Q-Peer的系统结构。