基于QoS的Web服務(wù)選擇研究

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1、基于QoS的Web服務(wù)選擇研究摘要：提出了WSDL擴(kuò)展模型，增加了有關(guān)服務(wù)質(zhì)量QoS的描述的信息，并提出了基于該模羽?的服務(wù)匹配算法與基于非線性整數(shù)規(guī)劃模世的QoS服務(wù)選擇算法服務(wù)選擇算法，可得到滿足用戶復(fù)雜任務(wù)耍求的Web服務(wù)計(jì)劃序列。Abstract:theWSDLexpan關(guān)鍵詞:Web服務(wù)，服務(wù)質(zhì)量,WSDL1引言在一般情況下，Web服務(wù)描述語言精確地、無二義地定義Web服務(wù)的功能和行為,服務(wù)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)通過對(duì)服務(wù)描述的精確匹配或可替代匹配，過濾出滿足服務(wù)功能和流程行為的服務(wù)集合，但需要進(jìn)一步按非功能屬性排序服務(wù)，并為用戶選擇服務(wù)提供積極的參考。服務(wù)質(zhì)量是非功

2、能屬性的一個(gè)重要部分，可以作為進(jìn)一步區(qū)分服務(wù)的重要尺度?；诜?wù)質(zhì)量的Web服務(wù)選擇是一個(gè)研究熱點(diǎn)問題，由于沒有統(tǒng)一的服務(wù)質(zhì)量定義，導(dǎo)致每一選擇模型作用冇限。過分強(qiáng)調(diào)單個(gè)服務(wù)質(zhì)量屈性作用，而忽視服務(wù)的整體質(zhì)量；過分強(qiáng)調(diào)主觀需求而無視服務(wù)質(zhì)量的客觀信息，往往帶有很大的隨意性;過分強(qiáng)調(diào)整個(gè)組合服務(wù)的服務(wù)質(zhì)量，不考慮組件服務(wù)是否局部最優(yōu)因而不利于激勵(lì)服務(wù)提供者等。針對(duì)上述不足，本章通過對(duì)Web服務(wù)描述語言WSDL加入QoS服務(wù)質(zhì)量描述進(jìn)行擴(kuò)展，建立用戶需求服務(wù)抽象模型和Web注冊(cè)服務(wù)抽象模型，實(shí)現(xiàn)服務(wù)匹配。針對(duì)用戶復(fù)雜任務(wù)的要求，捉岀兩種QoS服務(wù)選擇算法，并對(duì)算法進(jìn)行

3、數(shù)淫模型的建立和求解。2基丁QoS的Web服務(wù)選擇2.1WSDL擴(kuò)展模型WSDL是一?種用于描述Web服務(wù)的語言，提供對(duì)服務(wù)輔助信息的說明能力，包括Web服務(wù)可識(shí)別的數(shù)據(jù)類型、消息模式、交互方式、服務(wù)的位置、錯(cuò)誤信息和標(biāo)頭信息等，具有可擴(kuò)展性。而Web服務(wù)的性能是服務(wù)量度的一個(gè)重要方面。為了更加完整地描述Web服務(wù)，更方便在運(yùn)行時(shí)刻實(shí)現(xiàn)Web服務(wù)的動(dòng)態(tài)選擇，對(duì)WSDL進(jìn)行了擴(kuò)展，增加了有關(guān)服務(wù)質(zhì)量QoS的描述的信息，擴(kuò)展后的WSDL描述模型如下圖所示：圖1WSDL擴(kuò)展模型基于擴(kuò)展后的WSDL模型，S的質(zhì)量可表為：考察的服務(wù)質(zhì)量QoS的參數(shù)屬性，則可以把一個(gè)服務(wù)Q(

4、S)={Rprice(S),Rtime(S),由于WSDL具有可擴(kuò)展性，^reliability(S),^usability(S),Rbandwidth(S)}因此在如WSDL中加入這些質(zhì)量描述，無需再在一個(gè)WSDL服務(wù)質(zhì)量QoS服務(wù)費(fèi)用響應(yīng)時(shí)間服務(wù)可靠性服務(wù)可用性網(wǎng)絡(luò)帶寬更高層上加以說明，使用WSDL的服務(wù)接口即可實(shí)現(xiàn)。將擴(kuò)展后的WSDL注冊(cè)于Web服務(wù)的UDDI屮，從而可以將UDDI屮的已注冊(cè)的Web服務(wù)抽象為包含QoS服務(wù)質(zhì)量描述的一個(gè)三元組RS(RegisteredService),方便服務(wù)的查詢和匹配卩刀。注冊(cè)服務(wù)的抽象模型形式化定義為:RS={SN,S

5、D,QoS}RS由3個(gè)元索組成：Web服務(wù)名稱SN(ServiceName),Web服務(wù)描述SD(ServiceDescription)和QoS度量。2.2需求服務(wù)抽彖模型當(dāng)用戶根據(jù)任務(wù)需求查詢Web服務(wù)時(shí)，將需求信息發(fā)送給UDDI進(jìn)行查詢。UDDI上注冊(cè)的Web服務(wù)，是擴(kuò)展WSDL加入QoS服務(wù)描述的Web服務(wù)，為了實(shí)現(xiàn)Web服務(wù)查詢，這里把用戶的需求服務(wù)也進(jìn)行抽象，創(chuàng)建用戶需求服務(wù)捕象模型US(UserService)o用戶需求服務(wù)抽象模型曲用戶的需求所決定，簡(jiǎn)要說明了用戶所需要的Web服務(wù)的特征，其形式化的定義為一個(gè)三元組：US={SN,SD,QoS}US由

6、3個(gè)元素組成：SN表示耍用戶需耍查找的Web服務(wù)的名稱，SD和QoS分別表示用戶需要查找的Web服務(wù)的文本描述和QoS度量。US曲用戶根據(jù)任務(wù)的功能要求和操作要求給定。需要說明的是SN在語法上具有靈活性，不一定要與需要的Web服務(wù)的名字完全匹配。為了實(shí)現(xiàn)RS和US的匹配，SD和QoS必須與RS定義中的各個(gè)元素具冇相同的含義。3服務(wù)匹配算法根據(jù)UDDI規(guī)范可知，UDDI只提供根據(jù)服務(wù)名稱和服務(wù)文木描述關(guān)鍵字查詢Web服務(wù)的功能。如果用戶對(duì)所需Web服務(wù)的關(guān)鍵字選擇不準(zhǔn)確，或者UDDI注冊(cè)機(jī)只提供關(guān)鍵字精確匹配查詢，不提供模糊匹配查詢的功能，那么當(dāng)關(guān)鍵字與服務(wù)名稱或者

7、服務(wù)描述中的內(nèi)容有些細(xì)微差別時(shí)，用戶都將得不到滿意的結(jié)果。因此，單純的從服務(wù)名稱和服務(wù)文本描述查詢方而考慮，UDDI捉供的服務(wù)查詢方式不夠理想。為了解決這個(gè)問題，根據(jù)用戶需求服務(wù)抽象模型US和Web注冊(cè)服務(wù)抽象模型RS,提出了一種服務(wù)匹配的算法。算法的基本思想是比較US和RS中的參數(shù)值SN和SD,以一定的方法計(jì)算出二者的語法符合度。得到的RS可能不唯一，則根據(jù)符合度將RS排序，用戶可以選擇符合度較高的RS作為所需的Web服務(wù)。這里討論的算法只考慮服務(wù)名稱和服務(wù)描述屮的語法信息，不考慮語義問題。語法符合度的計(jì)算采用簡(jiǎn)單的計(jì)算兩個(gè)字符串共有的Q-grams1821的數(shù)

8、目的方法，