[發(fā)明專利]一種增強SOA可生存性的降級服務(wù)替換驗證方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110457694.8
• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN102571789A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張亮;楊勇
• 申請（專利權(quán)）人: 復(fù)旦大學(xué)
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L29/08
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;盛志范

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于SOA技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種SOA降級服務(wù)替換正確性驗證的方法。

背景技術(shù)

任何系統(tǒng)都不可避免地會發(fā)生故障。面向服務(wù)的架構(gòu)SOA（Service?Oriented?Architecture）的軟件（服務(wù)）系統(tǒng)也不例外。眾所周知，以備用的候選服務(wù)替代產(chǎn)生故障的服務(wù)或系統(tǒng)，是一種性質(zhì)有效的系統(tǒng)可用性增強方法。系統(tǒng)從發(fā)生故障到恢復(fù)正常工作的這個緊急修復(fù)時間內(nèi)，成功實施服務(wù)替換面臨的最大挑戰(zhàn)是迅速找到可用的候選服務(wù)。作為一種特例，迅速找到與被替換服務(wù)完全等價的候選服務(wù)。

實踐中，對于一個關(guān)鍵任務(wù)(Mission-Critical)系統(tǒng)，在其故障修復(fù)期間內(nèi)，既無法期望系統(tǒng)立即恢復(fù)工作（因為故障），又不容忍整個系統(tǒng)徹底失效（因為承擔(dān)著關(guān)鍵任務(wù)）。所能選擇的，是一個具有可生存性的系統(tǒng)。即，系統(tǒng)不必工作在正常狀態(tài)，但仍然能夠繼續(xù)提供有限的功能的服務(wù)，尤其是提供核心服務(wù)。在這種緊急情況下，允許降級服務(wù)替換是主要應(yīng)急措施之一。

在這種可生存性環(huán)境中，降級服務(wù)替換面臨的關(guān)鍵問題，是采取什么替換關(guān)系理論可保證實施替換后的系統(tǒng)仍可保持服務(wù)相容性。

中國專利申請（申請?zhí)?00710025615.X，公開號101130402）給出了一種基于行為一致的服務(wù)替換方法。該方法要求，服務(wù)提供者在注冊服務(wù)時須提供服務(wù)的行為描述，即合法操作序列。服務(wù)使用者在實施替換時檢查候選服務(wù)與原始被替換服務(wù)的行為一致性。在服務(wù)替換時，行為一致性通過行為觀察一致性規(guī)則來驗證。

另一中國專利申請（申請?zhí)?01110058676.2，公開號102082737A）給出了一種基于服務(wù)優(yōu)先級的替換方法。該方法分析了組合服務(wù)的非功能屬性，即服務(wù)質(zhì)量QoS（Quality?of?Services），并以此定義服務(wù)優(yōu)先級。專利申請201110058676.2不具備降級替換的能力和相應(yīng)的驗證技術(shù)。

上述兩項中國專利申請，分別從功能屬性和非功能屬性方面僅保證了等價（或升級）服務(wù)替換的正確性，而不能完成降級服務(wù)可替換性的驗證。在可生存性環(huán)境中的緊急修復(fù)時間內(nèi)，往往難以迅速找到與被替換服務(wù)完全等價的候選服務(wù)。

此外，在愈來愈普及的云計算環(huán)境中，為了降低運維成本，服務(wù)消費者通常會主動采用降級服務(wù)。

因此，研究降級服務(wù)的可替換性驗證技術(shù)很有必要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種SOA降級服務(wù)替換正確性驗證的方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)只能從功能屬性和非功能屬性方面保證等價（或升級）服務(wù)替換的正確性，而不能完成降級服務(wù)可替換性的驗證問題。

本發(fā)明是針對具有交互協(xié)議、流程形式服務(wù)的降級替換驗證。一種典型的對象是國際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)WS-BPEL(Web?Services?–?Business?Process?Execution?Language)組合流程服務(wù)。對于替換服務(wù)和候選服務(wù)，以及服務(wù)組合和替換的上下文環(huán)境，其服務(wù)接口、接口上的消息操作以及消息交互協(xié)議均為已知。

任何軟件系統(tǒng)都不可避免發(fā)生故障，系統(tǒng)從發(fā)生故障到恢復(fù)正常工作的緊急修復(fù)時間內(nèi)，成功實施服務(wù)替換面臨的最大挑戰(zhàn)是迅速找到可用的候選服務(wù)。尤其是，很難迅速找到與被替換服務(wù)完全等價的候選服務(wù)。

本發(fā)明針對不同結(jié)構(gòu)的候選服務(wù)，驗證服務(wù)替換的正確性，特別地，驗證降級服務(wù)替換的正確性，并滿足如下要求：

確認(rèn)實施替換后不影響系統(tǒng)相容性的降級服務(wù)替換；

確認(rèn)實施替換后的系統(tǒng)能滿足用戶要求。

本發(fā)明提出的SOA降級服務(wù)替換正確性驗證方法，其流程如附圖1，具體步驟為：

步驟一、采用進(jìn)程代數(shù)形式化建模WS-BPEL描述文件所體現(xiàn)的組合服務(wù)交互協(xié)議

國際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)WS-BPEL是最為廣泛使用的組合服務(wù)描述方式。本發(fā)明利用進(jìn)程代數(shù)這一形式化工具對服務(wù)及其組合環(huán)境進(jìn)行形式化建模，如附圖1中1.1所示。其中，成員服務(wù)及組合服務(wù)的系統(tǒng)模型表示為服務(wù)契約。服務(wù)契約用以描述服務(wù)外部可觀測的消息行為；由于WS-BPEL提供了參與組合的服務(wù)集合、服務(wù)的調(diào)用關(guān)系和消息的往來信息，這里便可采用白盒策略描述WS-BPEL流程形式的替換服務(wù)和候選服務(wù)以及服務(wù)組合和替換的上下文環(huán)境（附圖1中1.2）。

采用????????????????????????????????????????????????演算描述一個WS-BPEL流程服務(wù)（即服務(wù)契約）C，具體語法如下：