一种支持服务质量关联的复合服务选择方法技术

本发明专利技术公开了一种支持服务质量关联的复合服务选择方法，属于计算机网络应用领域。本发明专利技术的方法为：首先根据复合服务内各原子服务质量的描述信息对原子服务质量进行描述；然后将该原子服务质量描述转换为０－１整数规划的原子服务质量描述；通过聚合计算模块计算复合服务的服务质量属性值；再根据复合服务的服务质量属性值，计算复合服务质量目标的０－１整数多项式规划表达式；最后将复合服务质量目标的０－１整数多项式规划表达式转换为０－１整数线性规划表达式，利用线性规划求解算法求解出复合服务选择结果。相比于现有方法，本方法选择出来的复合服务具有更高的服务质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于计算机网络应用领域，涉及一种复合服务的选择方法，尤其涉及。
技术介绍
在服务计算领域， 一个业务流程可以通过若干个服务复合而成。随着服务计算的 发展，实现同一功能的服务越来越多，可用于复合的服务是多个可选的。这些实现了同一功 能的服务往往具有不同的服务质量。复合服务的服务质量是用户关注的一个问题。而复合 服务的服务质量很大程度上依赖于构成该复合服务的各个服务的服务质量。因此，需要一 种复合服务选择方法，能够选择构成复合服务的各个子服务，使得复合服务具有好的服务 质量。 当前方法认为各可选服务之间相互独立，一个服务的服务质量不会依赖于其他服 务。从而，根据这个假设，将复合服务选择问题建模为o-i线性整数规划模型，从而利用各 种规划算法求解服务选择结果。 然而，当前服务之间存在大量关联关系，这些关联关系包括业务(business)关联 关系和运行时(runtime)关联关系，而且，这些关联关系很大程度影响了服务的服务质量。 在业务关联关系方面，服务提供商由于商业上的目的，往往会建立起合作伙伴关系，从而为 合作伙伴和非合作伙伴提供有不同的服务质量。 一个典型的例子是travel agent, travel agent是一个由机票服务、酒店服务和支付服务构成的复合服务，由于某个航空公司为了促 销目的，往往会与某些酒店建立合作伙伴关系，从而为预订这些酒店的旅客提供更低的机 票价格；同样，某个酒店为了促销，也会与某些支付服务供应商，比如VISA，建立合作伙伴 关系，为以VISA卡支付的用户提供更高的预订优先级，从而提高其预订成功率。在运行时 方面，由于服务之间的带宽、服务之间的参数匹配程度等原因，一个服务的服务质量往往依 赖于与之协作的另外一个服务与该服务之间是否存在上述关系。较大的带宽可以提供较 快的执行时间，较高的参数匹配程度可以提供较好的执行成功率。 一个典型的例子是亚马 逊web服务Cloud Front, Cloud Front是一个完成内容提供功能的Web服务，它与存储服 务Simple Storage Service (S3)协同完成内容提供服务。选择不同的存储服务，影响着 CloudFront服务的执行时间、执行成功率和价格。Cloud Front服务的SLA就规定了存储 服务在不同区域下不同的价格。并且，除了 Amazon,我们还调查了包括Google、 eBay等主 流服务提供商，其服务级别协议(SLA)中均对服务质量对其他服务依赖进行了描述。 现有的服务选择技术没有考虑到这些关联关系，认为服务的服务质量是固定的， 然而，在服务关联产生时，原宣称的服务质量偏离实际的服务质量，而以偏离的服务质量作 为服务选择的依据，必然导致了复合服务的服务质量下降。而考虑到服务之间的关联关系 后，由于服务之间的关联关系使得服务的服务质量发生动态变化，复合服务选择问题无法 直接建模为O-l线性整数规划模型，从而无法求解服务选择结果。因此，目前需要一种技术 手段，将存在服务关联关系的复合服务选择问题建模为0-1线性整数规划模型。
技术实现思路
为了克服现有复合服务选择方法不能考虑存在服务质量关联的不足，本专利技术 提出，该方法考虑到服务质量的关联关系，将存在服务质量关联关系的复合服务选择问题建模为o-i线性整数规划模型(参见专利号ZL02139613.2，专利技术名称一种面向路径的测试数据自动生成方法，专利号 ZL200810055880.7，专利技术名称基于协调约束实时更新的电厂与变电站协调电压控制方法 的专利文件；以及申请号200410068843. 1，专利技术名称基于平均场退火技术的蛋白质的立 体结构比对方法的专利申请文件)，从而采用优化算法求解服务选择结果。通过本复合 服务选择方法选择的复合服务具有比现有方法更高的服务质量。因此，本专利技术包括如下内 容 1.支持服务质量关联的原子服务质量建模技术； 2.复合服务质量聚合建模技术； 3.复合服务质量目标建模技术； 4.复合服务目标模型线性化技术。 本专利技术的技术方案为 —种支持服务质量关联的复合服务选择方法，其步骤为 1)原子服务质量映射模块将复合服务内各原子服务质量的描述信息映射到原子 服务质量描述模板； 2)原子服务质量描述模板根据描述信息对原子服务质量进行描述，得到复合服务 关联下的原子服务质量描述； 3)原子服务质量描述转换模块将原子服务质量描述转换为0-1整数规划的原子 服务质量描述； 4)聚合计算模块根据0-1整数规划的原子服务质量描述和复合服务结构描述，计 算复合服务的服务质量属性值； 5)根据复合服务的服务质量属性值，复合服务质量模块计算复合服务质量目标的 0-1整数多项式规划表达式； 6)将复合服务质量目标的0-1整数多项式规划表达式转换为0-1整数线性规划表 达式； 7)利用线性规划求解算法，求解复合服务选择结果。 所述描述信息包括原子服务的服务质量属性值和各原子服务之间的关联关系；所 述原子服务质量描述模板根据所述各原子服务之间的关联关系确定原子服务质量属性的 取值，得到所述原子服务质量描述。 所述将原子服务质量描述转换为0-1整数规划模型的方法为首先对原子服务的 服务质量属性的取值方法进行数学建模；然后将得到的数学模型转换为0-1整数规划模 型。 所述服务质量属性包括价格、声望、执行时间、执行成功率。 所述方法中，首先将复合服务分解成为若干个执行路径，分解后的所述执行路径 是一个不包含有或分支结构的复合服务。 所述方法中，计算所述价格属性值的0-1整数规划表达式为<formula>formula see original document page 6</formula>其中，Pi, j为服务Si, j的价格，Xi, j表示服务Si, j是否被选中，Xi, j为1表示被选中，为0表 示没有被选中，i e A k表示抽象服务Si在执行路径A k上，Si, j g Si表示Si, j是实现抽象 服务Si的一个具体服务。所述方法中，计算所述声望属性值的0-1整数规划表达式为，她'0 = ^刀2>.~ ;其中，I Ak|表示执行路径k上包含的抽象服务的个数，i G 、表示抽象服务Si在执行路径A k上，Si,j G Si表示Si,j是实现抽象服务Si的一个具体服务， A, j为服务Si, j的声望，Xi, j表示服务Si, j是否被选中，Xi, j为1表示被选中，为0表示没有 被选中。 所述方法中，计算所述执行时间属性值的0-1整数规划表达式为首先将所述执 行路径分解为若干个执行子路径，所述子执行路径为一不包含有并和或分支的执行 路径；然后并针对每个执行子路径，计算执行时间聚合值，执行时间在各个执行子路径上的聚合值计算方法为<formula>formula see original document page 6</formula>其中.e^^表示抽象服务Si在该执行路径的第k条执行子路径SPmk上，Si, j G Si表示Si,j是实现抽象服务Si的一个具体服务，ei,j为服务Si,j的执行时间，Xi,j表示服务Si,j是否被选中，Xi, j为1表示被选中，为0表示没本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种支持服务质量关联的复合服务选择方法，其步骤为：１）原子服务质量映射模块将复合服务内各原子服务质量的描述信息映射到原子服务质量描述模板；２）原子服务质量描述模板根据描述信息对原子服务质量进行描述，得到复合服务关联下的原子服务质量描述；３）原子服务质量描述转换模块将原子服务质量描述转换为０－１整数规划的原子服务质量描述；４）聚合计算模块根据０－１整数规划的原子服务质量描述和复合服务结构描述，计算复合服务的服务质量属性值；５）根据复合服务的服务质量属性值，复合服务质量模块计算复合服务质量目标的０－１整数多项式规划表达式；６）将复合服务质量目标的０－１整数多项式规划表达式转换为０－１整数线性规划表达式；７）利用线性规划求解算法，求解复合服务选择结果。

【技术特征摘要】
一种支持服务质量关联的复合服务选择方法，其步骤为1)原子服务质量映射模块将复合服务内各原子服务质量的描述信息映射到原子服务质量描述模板；2)原子服务质量描述模板根据描述信息对原子服务质量进行描述，得到复合服务关联下的原子服务质量描述；3)原子服务质量描述转换模块将原子服务质量描述转换为0-1整数规划的原子服务质量描述；4)聚合计算模块根据0-1整数规划的原子服务质量描述和复合服务结构描述，计算复合服务的服务质量属性值；5)根据复合服务的服务质量属性值，复合服务质量模块计算复合服务质量目标的0-1整数多项式规划表达式；6)将复合服务质量目标的0-1整数多项式规划表达式转换为0-1整数线性规划表达式；7)利用线性规划求解算法，求解复合服务选择结果。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于所述描述信息包括原子服务的服务质量属性 值和各原子服务之间的关联关系；所述原子服务质量描述模板根据所述各原子服务之间的 关联关系确定原子服务质量属性的取值，得到所述原子服务质量描述。3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于所述将原子服务质量描述转换为0-1整数规 划模型的方法为首先对原子服务的服务质量属性的取值方法进行数学建模；然后将得到 的数学模型转换为0-1整数规划模型。4. 如权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于所述服务质量属性包括价格、声望、 执行时间、执行成功率。5. 如权利要求4所述的方法，其特征在于首先将复合服务分解成为若干个执行路径， 分解后的所述执行路径是一个不包含有或分支结构的复合服务。6. 如权利要求5所述的方法，其特征在于计算所述价格属性值的0-1整数规划表达式为= ;其中，pi,j为服务Si,j的价格，Xi,j表示服务Si,j是否被选中，Xi,j为l表示被选中，为O表示没有被选中，i G入k表示抽象服务Si在执行路径入k上，Si,j G Si 表示Si, j是实现抽象服务Si的一个具体服务。7. 如权利要求5所述的方法，其特征在于计算所述声望属性值的0-1整数规划表达式为，她0 = ^五;其中，I a j表示执行路径k上包含的抽象服务的个数，I AA I /e、 、,, Ki G A k表示抽象服务Si在执行路径A k上，Si, j ...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶世阳，黄涛，魏峻，
申请(专利权)人：中国科学院软件研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]