OSGi及其QoS获益的自适应Web中间件架构研究

论文摘要

随着软件工程技术的发展,软件系统在后运行阶段所体现出来的动态性和自适应性显得越来越重要,成为学术界和工业界研究的热点问题之一。另一方面互联网高速发展,Web应用系统的日益普及,使得Web中间件服务器的QoS(Qulity of Service)控制技术成为很有价值的研究课题。首先,本文引入了一个动态软件系统结构框架实例OSGi(OpenService Gateway Initiative),就其规范性、动态性以及可扩展性的特点进行了介绍。在OSGi系统框架的基础上,以提高用户的服务请求质量QoS为目标,对OSGi所提供的基础服务进行扩展,提出了一个动态自适应的Web中间件服务器调度框架。其次,该Web中间件服务器框架扩展了传统的Web服务器调度框架,以OSGi规范的Bundle的形式提供了QoS管理控制模块和资源管理调度模块,实现了对用户请求QoS的需求管理,用户请求的多级队列管理,用户请求的QoS获益评估,系统资源的动态规划以及业务服务的实例池管理。通过引入这些关键技术,使得该Web中间件服务器从体系结构上提供了针对应用QoS需求的控制机制,进一步提高了用户请求的QoS服务质量。第三,在初步的仿真实验中,实现了一个基于该Web中间件服务器的身份验证应用系统,并且在用户的服务请求QoS上与传统的Web服务器做了相应的结果分析比较。实验结果表明该基于OSGi的动态自适应Web中间件能够进一步提高Web应用系统对于用户请求的QoS服务质量。最后,对所做的研究与设计工作进行了总结,并阐述了将来进一步的工作计划。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 动态软件体系结构
• 1.2.1 软件体系结构的动态性特点
• 1.2.2 动态软件体系结构的研究现状
• 1.3 OSGi规范
• 1.3.1 OSGi规范核心框架
• 1.3.2 OSGi规范动态性特点
• 1.4 Web QoS研究和发展现状
• 1.4.1 Web QoS研究概况
• 1.4.2 Web中间件服务器的QoS控制机制
• 1.5 本文研究内容及结构
• 1.5.1 本文研究内容
• 1.5.2 本文结构
• 第二章 QoS获益的自适应Web中间件系统总体架构
• 2.1 传统的Web服务器调度框架
• 2.2 系统设计的基本思想
• 2.3 系统的总体架构
• 2.3.1 OSGi基础服务框架
• 2.3.2 OSGi扩展服务框架
• 2.4 本章小结
• 第三章 系统关键技术
• 3.1 应用 QoS需求管理
• 3.1.1 应用 QoS需求描述
• 3.1.2 应用 QoS需求部署
• 3.1.3 应用 QoS需求分析
• 3.2 应用请求管理
• 3.2.1 请求分类
• 3.2.2 请求调度
• 3.3 系统资源管理
• 3.3.1 QoS预期获益分析
• 3.3.2 资源优化调度算法
• 3.3.3 组件服务池管理
• 3.4 本章小结
• 第四章 系统原型实现及其结果分析
• 4.1 实验原型说明
• 4.1.1 面向接口编程实现方式
• 4.1.2 面向OSGi编程实现方式
• 4.2 系统设计与实现
• 4.2.1 概要设计
• 4.2.2 详细设计
• 4.3 系统原型实现
• 4.3.1 OEC控制平台
• 4.3.2 系统发布
• 4.4 实验结果分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 论文工作总结
• 5.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间主要的研究成果