[發明專利]一種基于冗余機制的高可用服務組合實現方法

無效

• 申請號: 200810056340.0
• 申請日: 2008-01-16
• 公開（公告）號: CN101488843A
• 公開（公告）日: 2009-07-22
• 發明（設計）人: 懷進鵬;郭慧鵬;李揚;鄧婷;杜宗霞;曾晉
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: H04L1/22
• 分類號: H04L1/22;G06F9/46
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳 曦

技術領域

本發明涉及一種基于冗余機制的高可用服務組合實現方法，屬于Web服務組合技術領域。

背景技術

近年來，隨著互聯網技術的不斷發展，網絡上聚集了越來越多的資源，而且資源的數目和類型日益增長，從而為基于服務的網絡軟件開發提供了重要的基礎。同時，SOAP、WSDL、UDDI和BPEL等標準的制定進一步促進了Web服務技術及面向服務的軟件結構SOA的快速發展，使得異構信息、異構平臺的共享與集成成為可能。在此背景下，基于服務的分布式應用系統開發成為一個重要的方向。

目前，Web服務技術得到廣泛的接受，存在大量商用、開放源碼及獨立開發的服務軟件。此外，Google、Amazon等公司已開始對外提供商用Web服務。Web服務技術可以用于解決不同的平臺/系統之間應用的整合問題，為跨組織邊界的業務流程的自動化提供技術基礎，但由于服務提供者的分工越來越細，并且為了保證重用性和可維護性等，一般不將復雜的業務邏輯封裝到單個的Web服務中。為了滿足用戶多樣性的需求，實現完整的業務功能，需要把分布的獨立Web服務組合起來，形成增值服務。因此，服務組合技術成為構建網絡化軟件的一種重要方法。

基于工作流的web服務組合是指把網絡上已經存在的多個Web服務按正確的結構組合起來，即通過使用Web服務工作流語言定義使用這些Web服務的業務流程。一般使用工作流語言描述Web服務組合形成的業務流程：指定一組Web服務操作的執行順序，確定服務共享的數據、業務流程涉的伙伴和各伙伴在業務流程中的角色，以及多個服務和組織是如何參與等。其中，業務流程是指為實現一個特定業務目標通過web服務組合能完成的各項活動集合。活動為業務流程中實現特定業務目標的步驟，伙伴是業務流程的參與者。因此，根據Web服務工作流語言定義出Web服務組合的工作流模型，工作流模型可以被工作流執行引擎執行。

通常，基于服務組合的網絡軟件開發要按照需求(功能和非功能需求)集成不同服務供應商提供的軟件服務實體。這些服務實體位于不同的管理域，具有異構性、自治性和動態性等特點，如服務運行在不同系統平臺之上、具有不同的自治策略(如訪問控制、事務處理策略等)，服務的狀態和性質動態變化等等；同時，網絡應用的多樣性和復雜性增加，許多應用不僅對軟件核心功能需求增多，而且對非功能的需求(如可用性、可靠性和可信性等)也越來越高。因此，對服務組合系統的構造、部署、管理、演化等機制，都提出了諸多挑戰。

在提高服務組合系統可用性方面，冗余技術是經常采用的方法。在服務器集群技術中，通過使用備用服務器或多臺服務器的并發執行實現系統容錯，提高服務器系統的可用性。在傳統的軟件技術中，也提出了N版本程序設計和恢復塊等技術。但它們需要專門進行設計，在很大程度上提高了軟件開發的成本。基于服務組合的軟件開發處于開放的互聯網環境下，自然存在多個服務滿足相同的服務需求，可以通過發現相同功能的服務節點為每個活動建立備選服務的隊列。通過配置冗余服務(即為完成同一活動而選擇的多個功能相同的Web服務)改進服務組合的可用性。

基于服務組合的網絡軟件開發需要集成不同服務者提供的軟件服務實體，這些服務實體具有異構性、自治性和動態性等特點。它們運行于不同的系統平臺，位于不同的管理域內，采用不同的業務策略，并且服務的狀態和性質不斷變化等等。在這種情況下，如何利用已經存在的web服務，通過服務組合技術構造高可用的網絡化軟件，達到提供商業應用需要的可用性水平是仍然是一個需要解決的重要問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于冗余機制的高可用服務組合實現方法。該方法通過冗余機制選擇網絡中存在的相同功能的服務，并將它們組織起來，提高服務組合的可用性，降低不可用情況的發生概率。

為實現上述的發明目的，本發明采用下述的技術方案：

一種基于冗余機制的高可用服務組合實現方法，其特征在于：

(1)排除可用度不滿足基本要求的服務；

(2)排序、選擇可用性和價格比值最好的服務作為每個活動的第一個服務；

(3)計算服務組合的可用度值和花費，計算選擇因子并選該值最大的服務添加到相應的活動上；

(4)如果添加后違反約束，則取消最后選的服務，添加選擇因子次之的服務；如果未違反約束，則迭代繼續選擇選擇因子最大的服務添加到所述活動上；

(5)所述活動接收到服務請求后，采用主動冗余方式進行響應，并運行后續的服務。

其中，在所述步驟(1)中，所述可用度通過下式進行計算：