基于分布式OSGi的动态服务组合算法

物联网近年来得到快速发展和普及,而应用与感知设备的严重耦合使得开发过程变得十分困难和复杂.针对OSGi中间件系统,提出了一种分布式OSGi的轻量级中间件结构,将网络中的节点提供的各种功能虚拟抽象为网络服务,通过面向服务架构(service oriented architecture,SOA)的服务管理对设备节点进行解耦.网络设备提供的服务单一,还存在移动性及续航等限制,为了适应动态变化的网络及应用需求,提出了一种满足服务质量约束的网络服务组合机制DscGOM,包括满足服务质量的组合路径选择机制设计和服务重定向机制设计.实验结果表明,该机制能够很好地适应动态网络需求,快速有效地生成服务组合路径.在网络节点意外退出失效的情况下,能够快速寻找替代组合路径和恢复组合服务的执行.     

自组织网络有效的组合服务执行路径发现方法

无线自组织网络中的服务组合是指通过将几个简单的服务即原子服务组合成一个功能更强大的服务,来满足用户提出的复杂的请求。在无线自组织网络中,组合服务的执行首先要找到能够实现服务组合的执行路径,即确定网络中能够实现组合服务的合成方案及提供各原子服务的节点。已有工作提出的服务组合执行路径的发现方法并没有考虑所发现执行路径需要的开销和服务的执行情况。文章在保证组合服务执行路径发现成功率的前提下,提出了两种限制跳数的组合服务执行路径发现方法,通过限制组合服务执行路径请求包广播的跳数来减少网络中请求包转发的数量,避免无用的传输消耗。实验证明提出的方法有效地减少了网络中执行路径请求包的转发量,降低了网络的负载。     

服务组合中一种自适应的负载均衡算法

服务组合可以整合网络上现有的多种异构服务,形成新的服务.针对服务组合中服务路径的选择和负载均衡问题,提出了一种自适应的分布式负载均衡算法--LCB(load capacity based algorithm)算法.LCB算法使用服务路由来查找服务和转发数据,使用负载容率(load capacity,简称LC)测度来进行服务副本的选择,从而建立一条适当的组合服务路径.LC测度是对服务器负载的估算,它根据服务器的负载波动信息不断地进行自适应的调整,从而实现多个服务副本之间的负载均衡.与现有的服务组合负载均衡算法相比,LCB算法不需要知道服务器的最大负载量和当前负载信息,而且具有更好的可扩展性,更适用于分布式环境下动态服务副本的组合.模拟实验表明,LCB算法具有良好的负载均衡效果.     

一种工作流环境下能耗感知的多路径服务组合方法

当前,服务组合方法只考虑组合服务QoS的优化而不考虑组合服务的能耗优化.针对这一问题,文中首先根据不同情况提出了两种服务能耗模型;其次在基于工作流的服务组合环境下,提出了一种能耗感知的多路径服务组合方法 EAMSC.该方法对服务组合的能耗优化问题进行了数学建模,并提出了一种基于启发式的多路径服务组合算法,该算法包括两个部分:一是组合服务的可行路径查找,即在满足端到端QoS约束的前提下找出若干条可行的服务组合路径;二是请求速率的分配,即在可行的服务组合路径上依据服务能耗模型分配请求流量以降低组合服务的总体能耗.最后,仿真实验结果表明:能耗感知的多路径服务组合方法与传统的服务组合方法相比,能够在保证端到端QoS约束的基础上有效地减少组合服务的总能耗.     

基于服务质量的组合服务路由算法

提出了一种满足QoS约束的组合服务路由算法,分别对线性和并行2种服务组合情况设计了路由算法LDT和LDT-P。由组合代理节点搜索功能组件并生成最小延迟树,综合考虑节点的处理能力、链路带宽,采用层次图法来决定组合服务的路由。实验结果表明与其他算法相比,LDT和LDT-P具有较高的服务组合成功率和较短的路径长度。     

基于模板的服务选择方法

在Web环境中,服务是千变万化的,满足相同功能的服务可能会有多个,这些服务具有不同的Qos参数,如何从中选择满足模板中各服务节点功能需求的具体服务,形成一个可执行的组合服务流程来完成用户的需求,成为服务组合中的一个关键问题.在基于模板的服务组合基础之上,提出一种解决模板选择和服务选择过程中的Qos最优化问题的模型,建立模板Qos模型,保证最大概率选择到Qos最优模板.在模板的节点选择服务过程中基于改进多目标遗传算法,同时优化多个QoS参数,最终产生一组满足约束条件的QoS最优服务组合流程集.实验结果表明了算法具有良好的可行性和有效性.     

基于最小干扰的服务组合和恢复

服务组合正在成为一种对商业过程、Web服务、多媒体应用等提供按需服务的关键技术.在服务组合中强调两个重要的因素:组合服务路径的质量和服务中断的恢复.用一种新的方法研究服务组合问题,提出了一个优化的服务干扰理论模型,给出最小干扰服务组合和恢复的启发式算法(MISCR).仿真结果表明,在发现服务路径时,MISCR算法优于传统的算法,提高了组合服务的健壮性和稳定性.     

分布式服务网络中保证QoS的服务路由算法研究

服务组合可以通过组合网络上多种服务形成新的服务.针对服务组合的服务路径选择问题,提出在分布式服务网络中确保QoS的服务路由算法.其中,包括通过向量长度的方法合计多QoS约束的函数F以及瓶颈选择算法BNS(bottle-neck se-lection).BNS算法将请求的服务序列按瓶颈从小到大排列,按序进行特定的筛选,可以有效的减小候选图的规模,提高查找效率.最后的仿真证明,提出的服务路由算法达到了良好的成功率及提高了服务网络的负载量.     

可信的服务组合框架研究

Web服务环境下功能相似的质量不同的服务很多,为了更好地让消费者发现并使用其所提供的服务,服务商不惜造假欺骗客户。针对这种服务不可信等问题,提出了一种可信的服务组合框架,该框架整合了业务过程定义与服务组合,利用业务过程柔性定义来支撑服务组合的灵活选择,通过组合服务设计、组合服务选择、服务绑定这三个阶段来最终实现服务的优化选择。最后,通过一个案例来验证了该技术的有效性。     

多服务副本下的一种分布式负载均衡路径算法

目前的服务器负载均衡算法多只针对选择一台服务器提供所有服务,不能满足服务组合需要选择一组服务副本的情况。针对整个集群系统拥有多台服务器,每台服务器具有多个服务副本的服务查找与组合的路径选择和负载均衡问题,提出了一种基于节点负载变化的分布式负载均衡路径算法LCNA（Load Changes of Notes-considered Algorithm）。LCNA算法以基于DHT的路由算法来建立集群系统的服务列表和路由转发列表,以服务器节点的动态负载变化作为测度进行服务节点的选择。实验结果表明,LCNA算法能有效提高多服务副本环境下应用的整体性能,具有良好的负载均衡效果。     

动态服务组合构造与最优组合服务算法研究

服务组合是将已有服务组合为一个新服务的过程,以增加服务的功能或／和性能。本文将组合方案表示为一个有向无环图,节。占、表示服务,边表示服务交互,以目标服务的输入为指标集,给出候选组合方案的构造算法。以服务费用为测度,并计入服务的计算、存储和通信费用。通过费用转移,提出了基于经典Dijkstra算法的最优组合服务算法。     

基于可信QoS的路径查找及负载均衡策略研究

Web服务是云计算中资源调用的有效方式。单一Web服务功能往往有限,只能完成特定任务。服务组合则可以将多种Web服务形成有效的调用序列,实现更为强大的功能。服务发布量以及服务请求量的迅速激增带来了新的安全问题。首先,现有的服务组合方案均以服务质量(QoS)为依据进行Web服务选择,但服务质量通常由服务发布者提供,存在服务发布者发布虚假QoS值诱骗用户的欺诈现象;其次,传统的服务组合方案只生成一条最优路径,当恶意请求持续访问时,会造成某服务节点瘫痪,甚至整个服务组合系统失效。因此,针对服务质量恶意欺诈的问题,文章提出一种可信的QoS计算模型,根据Web服务发布者的信用综合评估服务质量;针对单一最优路径无法满足大量请求的问题,文章提出一种路径发现和负载均衡的多路径方法。仿真结果表明,文章提出的方法不仅能提高服务组合的成功率,满足用户的需求,而且能找到更多的服务组合方案执行。     

服务组合中一种静态基础服务部署研究

服务组合是一种新型分布式应用模式,可以实现Internet上跨机构的服务之间的整合.在Web服务、服务覆盖网络、网格等研究中,服务组合所依赖的基础服务通常由第三方部署,并通过服务发现提供给服务组合.为将服务组合应用到机构内部,现有的基于服务发现的基础服务部署不再适用,为此专门针对基于Intranet的服务系统中的服务组合建立了静态服务部署问题的数学模型,并进行分析求解,获得了节点负载均衡条件、服务请求流量最小化条件,并给出了满足上述两个条件的具有最少服务分布规模的近似算法,最后通过仿真实验对算法进行验证,并对算法的容错性进行了分析和改进.     

分布式多媒体服务组合中的异常预测算法

为提高分布式多媒体服务组合系统中路径的健壮性和可靠性,提出一种基于Markov链和加权朴素贝叶斯分类器(WNBC)的异常预测算法。该算法利用Markov模型预测系统节点的资源状态信息,使用WNBC对预测的节点状态进行分类,以判断节点是否可能发生异常。实验结果表明,该算法能根据节点的状态信息预测系统节点的不同异常状态,性能较同类算法有较大的改善。     

面向云制造的服务组合执行引擎框架研究

云制造模式下,制造资源被封装成制造服务,通常以服务组合的方式满足用户复 杂的制造需求。针对云制造服务组合执行过程中高效性、准确性和动态性等要求,提出了面向 云制造的服务组合执行引擎框架,并详细阐述了引擎运行机制。首先,通过解析云制造服务组 合描述文件,构造服务组合节点和服务组合依赖边,建立服务组合节点参数关联关系,归纳推 倒出相应的执行规则。然后,基于执行状态变更的服务组合执行算法实现了制造服务组合的动 态执行。最后,给出了面向电梯产业联盟的云制造服务组合执行引擎实例,验证了框架的可行 性和有效性。     

服务组合的质量估计模型

分析了目前服务组合的研究现状和存在的问题，从准确性和实用性的角度提出了一个新的服务质量模型，包括服务时间、服务代价、可靠性、可维护性和满意度等5个服务质量标准，并研究了该服务质量模型的计算方法．在服务质量模型的基础上，重点研究了服务组合的质量估计问题，提出了一种服务组合质量估计的数学模型，分析了该模型的特点及相关工作，并用仿真实验验证了该模型的有效性．     

基于匹配度的网格服务组合及优化选择方法

为提高网格服务动态组合过程中服务间的匹配概率,提出了基于语义推理、相似度计算和图搜索的弱关联程度下的服务组合方法(Low Match Dcgrcc Scrvicc Composition Mcthod, LMDSCM) o LMDSCM通过定义基于领域本体的概念集合匹配度作为服务匹配度计算的依据,来完成服务组合图的构建,并将服务组合的优化选择问题转换为最短路径选择问题。通过实验将工MDSCM与同类方法在服务组合满意度和算法效率上进行了对比,结果证明其在弱关联程度条件下的服务组合满意度高于同类算法,易于生成最优服务组合方案。     

基于服务组合的可信软件动态演化机制

以基于服务组合的可信软件为研究对象,重点研究通过组合服务的动态演化机制保障网络化软件的可信性.首先,提出了一个合理性保持的演化操作集,避免复杂的验证过程,使得演化后的组合服务保持结构合理性;在此基础上,通过构造冗余路径的方式给出了一个面向可用性保障的组合服务演化方法;然后,针对组合服务动态演化过程中运行实例的处理,设计了一个组合服务演化中运行实例在线迁移算法,为正确实施演化提供支持;最后,设计实现了一个支持动态演化的组合服务执行引擎,并通过实验验证了所提出方法的有效性.     

基于Pi-演算的BPEL4WS Web服务组合形式化模型

Web服务组合研究领域的一个重要的问题是如何形式化描述Web服务组合，如何验证服务组合的正确性。Web服务组合的形式化模型来可以用来检查、验证Web服务组合以保证组合的正确性。Pi-演算是一种适合于Web服务组合建模的进程代数。本文介绍了P-演算的基本语法，针对目前最主要的一种描述和执行基于工作流模式的Web服务组合的规范-Web服务商业流程执行语言（Business Process Execution Language for Web Services，BPEL4WS），定义了Pi-演算和BPEL4WS之间的概念映射，并给出了BPEL4WS的基于P-演算的形式化模型，最后通过一个案例给出了模型验证的方法。