一种多服务云环境下的服务云选择方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种多服务云环境下的服务云选择方法和系统，通过自动规划快速便捷的解决了多服务云环境下的服务云的选择问题，解决了理论上最优的服务云选择具有指数级的时间复杂度，难以满足实际应用需求。其技术方案为：先生成最小需求集MRS，再约简多服务云环境MCB，然后考虑云代价的点覆盖算法求解近似最优服务云选择，最后生成Web服务组合解序列。

A service cloud selection method and system in a multi service cloud environment

The invention discloses a multi service cloud environment service cloud selection method and system, through the automatic planning of fast and convenient to solve the selection problem of multi service cloud environment service cloud, solve the theoretically optimal service cloud selection with exponential time complexity, it is difficult to meet the needs of practical application. Its technical solution is: Sir becomes the minimum demand set MRS, and then reduces the multi service cloud environment MCB. Then the point coverage algorithm considering cloud cost is used to solve the near optimal service cloud selection. Finally, Web service composition solution sequence is generated.

【技术实现步骤摘要】
一种多服务云环境下的服务云选择方法和系统
本专利技术涉及Web服务领域，尤其涉及服务云的选择方法和系统。
技术介绍
Web服务是一种具有原子性、自描述和自包含、网络可获取的软件组件。它由Web服务提供者发布至网络，提供给服务请求者使用。近年来，面向服务的计算(Service-OrientedComputing，SOC)作为一种新型的计算模式，得到了学术界和工业界的广泛关注，而Web服务是实现SOC的核心技术和重要途径。当用户提出一个Web服务请求时，如果在当前Web服务库中无满足请求的单个Web服务，Web服务组合技术并成为求解服务请求问题的有效方法。Web服务组合是将Web服务库中若干相互关联的Web服务通过顺序结构和并行结构等连接起来，创建一个可满足复杂服务请求的组合服务。由于Web服务组合问题通常需要在庞大的搜索空间中，寻找Web服务组合的可行解或最优解，因此，如何有效地生成Web服务组合解成为当前Web服务领域研究的热点问题之一。然而，目前，Web服务组合问题研究主要集中在以单个的Web服务库为Web服务提供环境，即Web服务组合方法仅从单个Web服务库中搜索若干功能上相互关联的Web服务，从而形成满足用户组合请求的Web服务组合解。然而，随着工业界云计算平台产品的开发成功和广泛应用，如微软公司的云计算平台WindowsAzure，亚马逊公司的云计算平台AmazonC2和AmazonS3等，Web服务提供者将在各个云计算平台下的数据中心发布Web服务，并通过数据中心提供给用户或企业作为应用软件系统的组件调用。每个云计算平台中存储大量服务提供者发布的Web服务，形成一个服务云。从而，Web服务组合问题的研究趋势由单个Web服务库环境演化在多服务云环境。在多服务云环境下，若独立的云服务库中不存在满足组合请求的Web服务组合解，如何在多服务云环境下组合Web服务，从而生成一个满足服务组合请求且优化的Web组合服务解，已成为当前Web服务组合应用领域在云环境下的一个挑战性研究问题。
技术实现思路
以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。本专利技术的目的在于解决上述问题，提供了一种多服务云环境下的服务云选择方法和系统，通过自动规划快速便捷的解决了多服务云环境下的服务云的选择问题，解决了理论上最优的服务云选择具有指数级的时间复杂度，难以满足实际应用需求。本专利技术的技术方案为：本专利技术揭示了一种多服务云环境下的服务云选择方法，其特征在于，包括：步骤1：基于Web服务组合请求，生成最小需求集MRS；步骤2：根据最小需求集MRS将多服务云环境MCB转化为约简服务云集并为其中的每个服务云并设置云代价，其中多服务云环境MCB是由一组服务云组成的集合，而一个服务云是一组Web服务文件的集合，任意一个Web服务文件对应一个Web服务提供者；步骤3：针对约简服务云集，采用基于云代价的点覆盖近似算法，选择一组近似最优服务云；步骤4：基于近似最优服务云，生成满足服务组合请求且优化的Web服务组合解。根据本专利技术的多服务云环境下的服务云选择方法的一实施例，在步骤1中，Web服务组合定义为一个三元组<s0,g,S>，其中s0是用户提供的服务请求条件，g是用户期望的目标服务接口集，S是一组可选择的Web服务的集合；其中Web服务是二元组<I,O>，其中I为调用服务的前提条件接口集，O为服务调用结束后的执行效果接口集。根据本专利技术的多服务云环境下的服务云选择方法的一实施例，在步骤2中，多服务云环境MCB表示为MCB＝{C1,C2,···,CN}，N为大于1的自然数，其中任意一个元素Ci(1≤i≤N)是一个独立的服务云，一个服务云表示为C＝{sf1,sf2,···,sfm}，其中任意一个Web服务文件sfi(1≤i≤m)对一个Web服务提供者，一个Web服务文件表示为sf＝{s1,s2,···,sn}，其中si(1≤i≤n)是一个Web服务；步骤2进一步包括：对于每一服务云Ci，依次判断Ci中的每个Web服务文件sfi，若sfi在最小需求集MRS中，则将其添加至约简服务云Ci′中，否则增加Ci的云代价SN(Ci)为sfi中含有的Web服务数，当Ci中所有的Web服务文件判断结束后，生成一个约简服务云Ci′和云代价SN(Ci)，最后多服务云环境MCB转化为一个约简服务云集并为每个服务云设置云代价。根据本专利技术的多服务云环境下的服务云选择方法的一实施例，步骤3进一步包括：初始化服务云选择集在每次迭代选取一个服务云的过程中，比较约简服务云，选取一个约简服务云Ci′，选取的条件是满足其所包含的Web服务文件数|Ci′|最大，若存在多个约简服务云同时满足最大Web服务文件数则选取其中云代价SN(Ci)最小的约简服务云；选取约简服务云Ci′后，将对应的服务云Ci添加至服务云选择集combSet中，并由Ci′更新每个约简服务云Cj′(1≤j≤N)：删除每个约简服务云Cj′中所有在Ci′中包含的Web服务文件；若所有的约简服务云均为空集，则服务云的选取过程结束后，否则在约简服务云更新后开始新一轮的迭代以选取下一个服务云，在服务云选取过程结束后，生成一组满足最小需求集MRS的云数近似最小服务云选择方案，且在此条件下云代价满足近似最优。根据本专利技术的多服务云环境下的服务云选择方法的一实施例，步骤4进一步包括：将近似最优服务云中所有的Web服务及Web服务组合请求分别转换为一个规划领域和规划问题，并调用AI规划器生成满足服务组合请求且优化的Web服务组合解。本专利技术还揭示了一种多服务云环境下的服务云选择系统，包括：最小需求集生成模块，基于Web服务组合请求，生成最小需求集MRS；约简服务云集模块，根据最小需求集MRS将多服务云环境MCB转化为约简服务云集并为其中的每个服务云并设置云代价，其中多服务云环境MCB是由一组服务云组成的集合，而一个服务云是一组Web服务文件的集合，任意一个Web服务文件对应一个Web服务提供者；近似最优服务云选择模块，针对约简服务云集，采用基于云代价的点覆盖近似算法，选择一组近似最优服务云；Web服务组合解生成模块，基于近似最优服务云，生成满足服务组合请求且优化的Web服务组合解。根据本专利技术的多服务云环境下的服务云选择系统的一实施例，在最小需求集生成模块中，Web服务组合定义为一个三元组<s0,g,S>，其中s0是用户提供的服务请求条件，g是用户期望的目标服务接口集，S是一组可选择的Web服务的集合；其中Web服务是二元组<I,O>，其中I为调用服务的前提条件接口集，O为服务调用结束后的执行效果接口集。根据本专利技术的多服务云环境下的服务云选择系统的一实施例，在约简服务云集模块中，多服务云环境MCB表示为MCB＝{C1,C2,···,CN}，N为大于1的自然数，其中任意一个元素Ci(1≤i≤N)是一个独立的服务云，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多服务云环境下的服务云选择方法，其特征在于，包括：步骤1：基于Web服务组合请求，生成最小需求集MRS；步骤2：根据最小需求集MRS将多服务云环境MCB转化为约简服务云集并为其中的每个服务云并设置云代价，其中多服务云环境MCB是由一组服务云组成的集合，而一个服务云是一组Web服务文件的集合，任意一个Web服务文件对应一个Web服务提供者；步骤3：针对约简服务云集，采用基于云代价的点覆盖近似算法，选择一组近似最优服务云；步骤4：基于近似最优服务云，生成满足服务组合请求且优化的Web服务组合解。

【技术特征摘要】
1.一种多服务云环境下的服务云选择方法，其特征在于，包括：步骤1：基于Web服务组合请求，生成最小需求集MRS；步骤2：根据最小需求集MRS将多服务云环境MCB转化为约简服务云集并为其中的每个服务云并设置云代价，其中多服务云环境MCB是由一组服务云组成的集合，而一个服务云是一组Web服务文件的集合，任意一个Web服务文件对应一个Web服务提供者；步骤3：针对约简服务云集，采用基于云代价的点覆盖近似算法，选择一组近似最优服务云；步骤4：基于近似最优服务云，生成满足服务组合请求且优化的Web服务组合解。2.根据权利要求1所述的多服务云环境下的服务云选择方法，其特征在于，在步骤1中，Web服务组合定义为一个三元组<s0,g,S>，其中s0是用户提供的服务请求条件，g是用户期望的目标服务接口集，S是一组可选择的Web服务的集合；其中Web服务是二元组<I,O>，其中I为调用服务的前提条件接口集，O为服务调用结束后的执行效果接口集。3.根据权利要求2所述的多服务云环境下的服务云选择方法，其特征在于，在步骤2中，多服务云环境MCB表示为MCB＝{C1,C2,···,CN}，N为大于1的自然数，其中任意一个元素Ci(1≤i≤N)是一个独立的服务云，一个服务云表示为C＝{sf1,sf2,···,sfm}，其中任意一个Web服务文件sfi(1≤i≤m)对一个Web服务提供者，一个Web服务文件表示为sf＝{s1,s2,···,sn}，其中si(1≤i≤n)是一个Web服务；步骤2进一步包括：对于每一服务云Ci，依次判断Ci中的每个Web服务文件sfi，若sfi在最小需求集MRS中，则将其添加至约简服务云C′i中，否则增加Ci的云代价SN(Ci)为sfi中含有的Web服务数，当Ci中所有的Web服务文件判断结束后，生成一个约简服务云C′i和云代价SN(Ci)，最后多服务云环境MCB转化为一个约简服务云集并为每个服务云设置云代价。4.根据权利要求3所述的多服务云环境下的服务云选择方法，其特征在于，步骤3进一步包括：初始化服务云选择集在每次迭代选取一个服务云的过程中，比较约简服务云，选取一个约简服务云C′i，选取的条件是满足其所包含的Web服务文件数|C′i|最大，若存在多个约简服务云同时满足最大Web服务文件数则选取其中云代价SN(Ci)最小的约简服务云；选取约简服务云C′i后，将对应的服务云Ci添加至服务云选择集combSet中，并由C′i更新每个约简服务云C′j(1≤j≤N)：删除每个约简服务云C′j中所有在C′i中包含的Web服务文件；若所有的约简服务云均为空集，则服务云的选取过程结束后，否则在约简服务云更新后开始新一轮的迭代以选取下一个服务云，在服务云选取过程结束后，生成一组满足最小需求集MRS的云数近似最小服务云选择方案，且在此条件下云代价满足近似最优。5.根据权利要求4所述的多服务云环境下的服务云选择方法，其特征在于，步骤4进一步包括：将近似最优服务云中所有的Web服务及Web服务组合请求分别转换为一个规划领域和规划问题，并调用AI规划器生成满足服务组合请求且优化的Web服务组合解。6.一种多服务云环境下的服务云选择系统，其特征在于，包括：最小需求集...

【专利技术属性】
技术研发人员：向阳，涂笑，邹国兵，池小强，姚莉萍，
申请(专利权)人：上海神计信息系统工程有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31