网格工作流中服务选择策略的研究

论文摘要

随着网格及相关技术的深入发展,越来越多的企业和组织开始借助于其他机构提供的资源来完成自己的业务流程。考虑到网格应用的复杂性,传统的手工操作的方式已经不能满足实际的需求,网格工作流提出的目的就是利用现有的工作流技术来自动执行网格环境中的业务流程。同时,鉴于面向服务的计算模式能给应用带来松散耦合、快速整合等诸多优点,我们采用“服务”来刻画流程中的活动并围绕着流程中“服务”的选择策略展开了研究。针对目前大多数研究集中于从功能接口的角度考虑服务选择的现状,本文提出一种基于约束的服务选择方法,从用户、提供者、功能属性、非功能属性、服务个体和流程整体六个角度来全面考虑各种约束因素对服务选择的影响作用。其中,本文在假设服务的功能接口满足用户要求的前提下,主要进行了如下工作:⒈定义了一个服务非功能属性描述模型。通过该模型,建立用户需求与服务特性沟通的桥梁,为服务非功能属性的约束处理提供必要的基础。在该模型,不仅包含了对单个属性取值范围的定义,而且对多个属性项之间形成的影响关系也进行了刻画,增强了模型的表达能力。对于具体不同取值类型的属性项,我们给出了与之特点相匹配的描述方式。⒉以上述非功能属性模型为基础,我们分别定义了用户和提供者对服务的约束形式。对于用户约束,我们将之分为强制类型、非强制类型、单个服务的约束和对多个服务形成的整体约束四种类型,并以流程整体服务质量为例,采用SWR算法讲述了将约束条件从隐含方式转换为显式方式的机制。在处理单服务约束关系时,我们利用了集合的相关理论进行了处理,而对于多服务约束,我们则将之转换为CSP问题进行求解。最后,在匹配算法中,我们根据约束类型的优先级别,采用了两级处理的方式分别考虑了各类约束条件起到的影响作用。不仅满足用户在服务个体和流程整体两方面的要求,而且能极大的提高匹配算法的性能。⒊对于大颗粒度、有状态的服务而言,我们分析了其功能属性在动态方面的特性,即服务的调用协议,对服务选择的影响作用,并采用一个改进的DFA对调用协议进行建模。在模型中,我们通过一个“先进先出”的消息队列实现了服务间消息的异步传输,极大的提高了服务选择策略的查全率。从分析完全执行路径的相关特性入手,我们给出了判断服务在兼容性和替代性关系方面的具体算法,解决了服务的两种不同类型的用户,即直接用户和流程中的其他服务对服务协议方面的约束要求。并根据已存在着大量协议标准的现实情况,以BPEL为例,描述了将协议从现有标准文件的形式转换为DFA的机制,增强了该方法的实用性。根据“服务”不同于传统构件的特点,本文提出的服务选择策略着重于目前关注较

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 面向服务的计算
• 1.3 选题的意义
• 1.4 本文的工作
• 1.5 论文的组织
• 第二章 相关工作
• 2.1 服务模型
• 2.2 服务发现
• 2.3 服务间交互
• 2.4 存在的问题
• 2.5 小结
• 第三章 基于约束的服务选择策略
• 3.1 设计目标
• 3.2 设计思想
• 3.3 具体方法
• 3.4 本章小结
• 第四章 服务非功能属性约束分析
• 4.1 服务的非功能属性
• 4.1.1 服务非功能属性的意义
• 4.1.2 服务质量和体验质量（ quality of experience）
• 4.1.3 非功能属性的分类
• 4.2 服务非功能属性的约束
• 4.2.1 非功能属性模型
• 4.2.2 用户对服务非功能属性的约束
• 4.2.3 候选服务非功能属性描述
• 4.3 基于约束的匹配算法
• 4.3.1 单服务约束处理
• 4.3.2 多服务约束处理
• 4.3.3 匹配算法
• 4.4 小结
• 第五章 服务调用协议分析
• 5.1 服务调用协议
• 5.1.1 服务调用协议的意义
• 5.1.2 研究内容及总体方案
• 5.2 服务协议模型
• 5.2.1 建模中的关键点
• 5.2.2 协议模型
• 5.3 服务调用协议关系比较
• 5.3.1 完全执行路径
• 5.3.2 协议兼容性比较
• 5.3.3 协议可替代性比较
• 5.4 从BPEL到DFA的转换
• 5.4.1 BPEL简介
• 5.4.2 从BPEL到DFA的映射
• 5.5 本章小结
• 第六章 原型系统的设计与实现
• 6.1 总体结构
• 6.2 核心模块
• 6.2.1 非功能属性处理模块
• 6.2.2 协议分析模块
• 6.3 小结
• 第七章 总结与展望
• 7.1 论文总结
• 7.2 对未来工作的展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历