專利名稱：基于QoS的柔性服務查找方法
技術領域：
本發(fā)明涉及SOA架構系統(tǒng)中高效查找到最合適的服務方法，特別是一種基于QoS的柔性服務查找方法。
背景技術：
QoS主要與網(wǎng)絡接入點能提供的帶寬資源有關，對帶寬資源分配有一個基本要求，可以在動態(tài)調(diào)整，因而提出QoS具有柔性。為了使用戶能從這些功能相似的服務中選出滿足QoS要求的最佳服務，我們在面向服務系統(tǒng)中引入了 QoS信息庫，基于QoS的服務查找的基礎設施，滿足用戶服務查找時對服務質量的要求，QoS信息庫記錄了服務的四個QoS指標:價格、平均響應時間、可靠性、信譽度。系統(tǒng)運行過程中會調(diào)用相關服務對其中的平均響應時間、可靠性、信譽度三項指標進行實時更新，反映系統(tǒng)中服務質量的變化提高用戶服務查找的準確度和滿意度。目前面向服務系統(tǒng)中的服務查找大多是根據(jù)服務注冊信息進行關鍵詞精確匹配實現(xiàn)的，但不足以有效支持在大量服務環(huán)境下服務的快速發(fā)現(xiàn)和準確定位。面對越來越多的服務提供者，傳統(tǒng)的服務查找方法已不能滿足需求，QoS逐漸成為目前SOA架構中對柔性服務查找的一個重要因素。希臘學者YannisMakripoulia和ChristosMakr等人提出基于對服務描述的擴展進行的服務查找方法，展現(xiàn)了一種基于QoS的服務發(fā)現(xiàn)機制的通用的設計與實現(xiàn)，這種機制對現(xiàn)有的包含多組動態(tài)web服務的環(huán)境進行了擴展，以透明的方式來考慮QoS特性的UDDI查找包被引入來便利傳統(tǒng)的WebService查找。這種設計由于需要進行人工干預，導致在處理主觀QoS需求的時候不適應與B2B的應用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種基于QoS的柔性服務查找方法，使其具有通用性，從而在保證服務提供者提供 柔性服務的同時，能夠保證所提供的服務質量，滿足柔性服務查找的標準，快速而又準確的查找到所需的合適服務。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案是:
基于QoS的柔性服務查找方法按以下步驟進行:
步驟一:S0A架構由注冊中心，服務提供者，客戶端三者組成，在客戶端與注冊中心之間建立N級緩存結構，N ^ 2 ；Cache對客戶端進行分組，每組客戶端對應一個Cache，里面保存服務調(diào)用信息、服務信息和客戶端之間的相似度；客戶端請求服務時，首先將服務請求發(fā)送到所對應的Cache，服務請求中包含客戶端的信息、服務的功能需求、QoS服務需求，對QoS服務指標進行量化處理，由兩個屬性Name和Weight組成，其相應權重數(shù)值越高對應的服務質量越高；
步驟二:每個客戶端都對應唯一的末端Cache,末端Cache保存著所轄客戶端的調(diào)用過的服務信息、服務調(diào)用的QoS服務歷史記錄和客戶端之間的相似度；Cache接收到客戶端的服務請求后，首先按照服務功能需求在自己所保存的本組客戶端調(diào)用過的所有服務中查找滿足的功能性服務請求；當Cache找到滿足客戶端功能性服務請求時，稱為Cache命中；當Cache找不到所需要功能性阿服務請求時，為Cache缺失；
步驟三:每一層Cache，都向上對應一個父級Cache，父級Cache里保存自己所轄子級Cache的所有服務信息和客戶端信息，通過父級Cache，可以找到該父級Cache下任何一個子級Cache所轄客戶端的信息和服務調(diào)用歷史信息；判斷Cache命中還是Cache缺失，Cache缺失則執(zhí)行步驟四，Cache命中則執(zhí)行步驟五；
步驟四:Cache將服務請求發(fā)送給父級Cache,父級Cache根據(jù)服務請求信息中的功能性要求查找除發(fā)送服務請求Cache之外的所有子級Cache ;當找到存在滿足功能性需求的服務時，父級Cache將服務請求轉發(fā)給存在滿足要求的服務所在的Cache，執(zhí)行步驟六，否則執(zhí)行步驟五；
步驟五:如果在該父級Cache中仍然沒有查找到滿足的功能性服務，則繼續(xù)向上一級Cache轉發(fā)服務請求，當請求到達注冊中心時，注冊中心的子級Cache仍無法找到滿足要求的服務，則注冊中心根據(jù)服務發(fā)布信息進行服務的查找和返回客戶端，執(zhí)行步驟七；
步驟六:時當Cache命中時，則取出最近被調(diào)用過的服務作為候選服務；對于每一個候選服務，Cache繼續(xù)查詢保存在Cache中的客戶端調(diào)用的所有QoS服務歷史信息；QoS服務的歷史信息中包含客戶端信息、服務信息及服務實際執(zhí)行質量，對于Cache命中的服務，根據(jù)QoS指標權重大小，優(yōu)先考慮權重最大的那個，并對具有相似功能的那一組服務按照該QoS指標值的大小排序；
步驟七:客戶端接受到來自Cache返回的服務信息后，將服務執(zhí)行所需要的參數(shù)發(fā)送給服務提供者，執(zhí)行服務調(diào)用；當服務結果返回到客戶端后，服務執(zhí)行的QoS信息以及服務信息都會反饋到Cache中，服務信息列表中如果沒有該服務，則首先將服務添加到Cache的服務信息列表中，然后將服務信息、客戶端信息及QoS實際執(zhí)行信息保存到Cache的服務調(diào)用歷史信息中。優(yōu)選的，QoS指標包括服務價格、平均響應時間、可靠性、信譽度。優(yōu)選的，服務價格由服務提供者設定；平均響應時間計算方法為舊的平均響應時間值乘以信譽度再加上本次響應時間最后除以信譽度加一；可靠性為服務成功調(diào)用次數(shù)/調(diào)用次數(shù)；信譽度為服務被調(diào)用次數(shù)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其顯著優(yōu)點:
(I)提高了服務查找速度:在客戶端與注冊中心之間建立多級緩存結構，Cache對客戶端進行分組，每組客戶端對應一個Cache，里面保存著所有服務調(diào)用信息和服務信息，Cache是客戶端服務請求的代理者，也是基于客戶端QoS約束的服務查找的執(zhí)行者，客戶端進行服務請求時，將不必每次都訪問注冊中心。(2)提高了服務查找的精確度:采用用戶驅動的QoS協(xié)商機制，主要從服務價格、平均響應時間、可靠性、信譽度這幾個方面來考慮服務質量，并采用服務質量屬性量化的方法，將以上的四個QoS指標度量值都規(guī)范化為一個非負值，數(shù)值越高對應的服務質量越高。


圖1是擴展的服務查找模型圖。圖2是多級緩存結構架構圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述。如圖1，本發(fā)明基于QoS的柔性服務查找方法，在服務查找模型中加入了 Cache多級緩存。客戶端請求服務時，首先將服務請求發(fā)送到所對應的Cache，服務請求中包含客戶端的信息、服務的功能需求，非功能性需求(QoS)以及其他需求。接收到客戶端的服務請求后，Cache首先按照服務功能需求在自己所保存的本組客戶端調(diào)用過的所有服務中查找滿足功能性需求的服務。當在Cache中找到滿足客戶端要求的服務時，稱為Cache命中；當Cache中找不到所需要的服務時，稱為Cache缺失。如圖2,每個客戶端都對應自己唯一的Cache。最底層的末端Cache,直接對應一組客戶端，這一層末端Cache保存著所轄客戶端調(diào)用過的服務信息、服務調(diào)用的QoS歷史記錄以及客戶端之間的相似度。每一層Cache，都向上對應一個父級Cache，父級Cache里保存自己所轄子級Cache的所有服務信息和客戶端信息，通過父級Cache，可以找到該父級Cache下任何一個子級Cache所轄客戶端的信息和服務調(diào)用歷史信息。當Cache命中時，則取出最近被調(diào)用過的N個服務作為候選服務，對于每一個候選服務，Cache繼續(xù)查詢保存在Cache中的客戶端調(diào)用的所有QoS歷史信息。QoS歷史信息中包含客戶端信息、服務信息及服務實際執(zhí)行質量。當Cache缺失時，則將請求發(fā)送給父級Cache,父級Cache根據(jù)服務請求信息中的功能性要求查選所有子級Cache。這時的查找范圍不包括發(fā)送服務請求的Cache。當找到存在滿足功能性需求的服務時，父級Cache將服務請求轉發(fā)給存在滿足要求的服務所在的Cache。在Cache內(nèi)部的處理過程類似Cache命中時所描述的過程。如果在該父級Cache中仍然沒有查找到滿足的服務，則繼續(xù)向上一級Cache轉發(fā)服務請求。當請求到達注冊中心時，注冊中心的子級Cache仍無法找到滿足要求的服務，則注冊中心根據(jù)服務發(fā)布信息進行服務的查找和返回。服務請求中記錄著請求服務的客戶端的信息，所以不論轉發(fā)到哪一級的Cache，服務信息都會返回給最初請求的客戶端。對于Cache命中的服務，采用用戶驅動的QoS協(xié)商機制。該機制允許用戶給出各個QoS指標的權重，由兩個屬性Name和Weight組成，分別代表QoS指標及其相應權重。然后根據(jù)指標權重大小，優(yōu)先考慮權重最大的那個QoS指標，并對具有相似功能的那一組服務按照該QoS指標值的大小排序，由于事先我們已經(jīng)對服務QoS指標進行量化處理，并且約定數(shù)值越高對應的服務質量越高，對服務根據(jù)某個給定的QoS指標的大小進行排序就會非常的方便，排序后最前面的服務就是符合用戶QoS要求的最佳服務。從而保證了準確性。其中，QoS指標定義及計算公式如下:
權利要求
1.種基于Q0S的柔性服務查找方法，其特征在于按照以下步驟進行: 步驟一:S0A架構由注冊中心，服務提供者，客戶端三者組成，在客戶端與注冊中心之間建立N級緩存結構，N ^ 2 ；Cache對客戶端進行分組，每組客戶端對應一個Cache，里面保存服務調(diào)用信息、服務信息和客戶端之間的相似度；客戶端請求服務時，首先將服務請求發(fā)送到所對應的Cache，服務請求中包含客戶端的信息、服務的功能需求、QoS服務需求，對QoS服務指標進行量化處理，由兩個屬性Name和Weight組成，其相應權重數(shù)值越高對應的服務質量越高； 步驟二:每個客戶端都對應唯一的末端Cache,末端Cache保存著所轄客戶端的調(diào)用過的服務信息、服務調(diào)用的QoS服務歷史記錄和客戶端之間的相似度；Cache接收到客戶端的服務請求后，首先按照服務功能需求在自己所保存的本組客戶端調(diào)用過的所有服務中查找滿足的功能性服務請求；當Cache找到滿足客戶端功能性服務請求時，稱為Cache命中；當Cache找不到所需要功能性阿服務請求時，為Cache缺失； 步驟三:每一層Cache，都向上對應一個父級Cache，父級Cache里保存自己所轄子級Cache的所有服務信息和客戶端信息，通過父級Cache，可以找到該父級Cache下任何一個子級Cache所轄客戶端的信息和服務調(diào)用歷史信息；判斷Cache命中還是Cache缺失，Cache缺失則執(zhí)行步驟四，Cache命中則執(zhí)行步驟五； 步驟四:Cache將服務請求發(fā)送給父級Cache,父級Cache根據(jù)服務請求信息中的功能性要求查找除發(fā)送服務請求Cache之外的所有子級Cache ;當找到存在滿足功能性需求的服務時，父級Cache將服務請求轉發(fā)給存在滿足要求的服務所在的Cache，執(zhí)行步驟六，否則執(zhí)行步驟五； 步驟五:如果在該父級Cache中仍然沒有查找到滿足的功能性服務，則繼續(xù)向上一級Cache轉發(fā)服務請求，當請求到達注冊中心時，注冊中心的子級Cache仍無法找到滿足要求的服務，則注冊中心根據(jù)服務發(fā)布信息進行服務的查找和返回客戶端，執(zhí)行步驟七； 步驟六:時當Cache命中時，則取出最近被調(diào)用過的服務作為候選服務；對于每一個候選服務，Cache繼續(xù)查詢保存在Cache中的客戶端調(diào)用的所有QoS服務歷史信息；QoS服務的歷史信息中包含客戶端信息、服務信息及服務實際執(zhí)行質量，對于Cache命中的服務，根據(jù)QoS指標權重大小，優(yōu)先考慮權重最大的那個，并對具有相似功能的那一組服務按照該QoS指標值的大小排序； 步驟七:客戶端接受到來自Cache返回的服務信息后，將服務執(zhí)行所需要的參數(shù)發(fā)送給服務提供者，執(zhí)行服務調(diào)用；當服務結果返回到客戶端后，服務執(zhí)行的QoS信息以及服務信息都會反饋到Cache中，服務信息列表中如果沒有該服務，則首先將服務添加到Cache的服務信息列表中，然后將服務信息、客戶端信息及QoS實際執(zhí)行信息保存到Cache的服務調(diào)用歷史信息中。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于QoS的柔性服務查找方法，其特征在于:QoS指標包括服務價格、平均響應時間、可靠性、信譽度。
3.根據(jù)權利要求2所述的基于QoS的柔性服務查找方法，其特征在于:服務價格由服務提供者設定；平均響應時間計算方法為舊的平均響應時間值乘以信譽度再加上本次響應時間最后除以信譽度加一；可靠性為服務成功調(diào)用次數(shù)/調(diào)用次數(shù)；信譽度為服務被調(diào)用次數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于QoS的柔性服務查找方法。為提高服務查找速度,在客戶端與注冊中心之間建立多級緩存結構，Cache對客戶端進行分組，每組客戶端對應一個Cache，里面保存著所有服務調(diào)用信息和服務信息，Cache是客戶端服務請求的代理者，也是基于客戶端QoS約束的服務查找的執(zhí)行者，客戶端進行服務請求時，將不必每次都訪問注冊中心；為提高服務查找的精確度:采用用戶驅動的QoS協(xié)商機制，主要從服務價格、平均響應時間、可靠性、信譽度這幾個方面來考慮服務質量，并采用服務質量屬性量化的方法，將以上的四個QoS指標度量值都規(guī)范化為一個非負值，數(shù)值越高對應的服務質量越高。
文檔編號H04L29/06GK103095713SQ201310026540
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月24日 優(yōu)先權日2013年1月24日
發(fā)明者李千目, 李嘉 申請人:無錫南理工科技發(fā)展有限公司