QoS驱动的Web服务组合运行平台研究与实现

论文摘要

企业在全球市场取得成功的一个关键因素在于其灵活的商业流程。基于Web服务的SOA架构的概念非常适用于支持这种灵活的商业流程和应用系统。许多企业开始在Internet上通过组合现有Web服务构建自己的商业流程，并把自己的专业服务发布为Web服务供其合作伙伴调用。随着Web服务技术的广泛应用，Web服务市场出现了多个提供相同功能的Web服务。企业用户要求选择高QoS服务质量或具有最高性价比的服务，并要求保证Web服务组合流程的整体服务质量。Web服务组合技术及组合服务运行环境正逐渐成为产业界和学术界的研究热点。本文分析了现有Web服务组合运行机制和组合服务质量影响因素，认为Web服务组合运行机制和组合服务运行环境也是影响组合服务质量的重要因素。我们引入一个基于代理模式的轻量级面向服务的中间件WebJetServiceAgent，基于该中间件和组合服务执行引擎提出一个新的Web服务组合运行机制，组合服务运行引擎不直接调用外部Web服务，而是通过服务代理中间件完成服务调用。设计并实现了一个QoS驱动的基于Web服务策略规范的服务组合运行平台，在平台中扩展WS-Policy规范提出并实现了Web服务QoS策略、服务选择策略和错误恢复策略。该平台能全面支持QoS驱动的组合服务运行，支持基于QoS的运行时服务动态选择，运行时服务功能属性和非功能QoS属性监测，当服务调用失败时采用策略驱动的重试或替换等错误处理操作，保证可靠的服务交互；另外，我们提出一种新的BPEL4WS流程的多线程执行调度模型，基于该调度模型设计并实现了高性能的执行引擎，并基于此模型提出了一个基于集群的可扩展BPEL引擎的设计。在组合服务运行环境方面提高了组合服务运行质量。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 研究现状与相关工作
• 1.2.1 Web服务和 Web服务质量
• 1.2.2 Web服务组合
• 1.2.3 组合服务流程建模语言
• 1.2.4 Web服务组合现有研究项目
• 1.2.5 Web服务组合运行机制
• 1.2.6 BPEL流程执行调度模式和执行引擎
• 1.3 本文工作
• 1.4 论文结构
• 第二章 QoS驱动的Web服务组合运行平台
• 2.1 WebJet业务流程协作平台
• 2.1.1 WebJet体系结构
• 2.2 基于服务代理中间件的Web服务组合运行机制
• 2.3 QoS驱动的Web服务组合运行平台
• 2.3.1 Web组合服务运行平台体系结构
• 2.3.2 Web组合服务运行平台特性
• 2.3.3 执行引擎
• 2.3.4 服务代理中间件WebJetServiceAgent
• 2.3.4.1 服务代理
• 2.3.4.2 服务代理中间件体系结构
• 第三章 基于WS-Policy策略规范的QoS描述及实施
• 3.1 WS-Policy及策略实施框架
• 3.1.1 WS-Policy简介
• 3.1.2 策略生命周期及策略实施框架
• 3.2 基于WS-Policy的QoS描述及实施
• 3.2.1 基于WS-Policy的QoS描述
• 3.2.2 QoS策略实施
• 第四章 BPEL执行引擎
• 4.1 BPEL流程执行的多线程模型
• 4.1.1 BPEL4WS业务流程
• 4.1.2 单线程单实例流程执行模型
• 4.1.3 多线程流程执行模型
• 4.1.4 多线程模型在WebJetFlow中的应用
• 4.1.5 仿真实验及其结果分析
• 4.1.5.1 仿真实验
• 4.1.5.2 仿真结果分析
• 4.2 WebJetFlow执行引擎实现
• 4.2.1 消息处理
• 4.2.2 流程执行器
• 4.2.3 服务调用代理
• 4.3 基于集群的BPEL引擎扩展设计
• 4.3.1 引擎核心组件
• 4.3.2 基于集群的引擎扩展架构
• 4.3.2.1 负载均衡与容错
• 4.3.2.2 其他系统组件扩展
• 4.3.2.3 系统监测与管理
• 第五章 服务代理中间件设计与实现
• 5.1 WebJetServiceAgent系统结构
• 5.2 服务代理实现与存储
• 5.2.1 服务代理信息的组织
• 5.2.2 配置信息的存储
• 5.2.3 服务代理WSDL生成
• 5.3 功能模块设计与实现
• 5.3.1 可配置系统设计
• 5.3.2 功能模块设计与实现
• 5.4 策略及策略执行组件
• 5.4.1 服务选择策略和错误恢复策略
• 5.4.2 策略使用
• 5.4.3 策略执行组件实现
• 第六章 结束语
• 6.1 工作总结
• 6.2 下一步工作
• 参考文献
• 附录1 攻读硕士期间发表的学术论文
• 附录2 致谢