[發明專利]一種網絡服務可信屬性動態預測方法

有效

• 申請號: 201910046020.5
• 申請日: 2019-01-23
• 公開（公告）號: CN109905289B
• 公開（公告）日: 2019-12-06
• 發明（設計）人: 王鵬;耿琳;衣雙輝;施寅生;包陽
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍32801部隊
• 主分類號: H04L12/26
• 分類號: H04L12/26;H04L12/24;H04L29/08
• 代理公司: 11781 北京豐浩知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 李學康<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明涉及一種網絡服務可信屬性動態預測方法，屬于計算機軟件工程技術領域。首先，對網絡服務可信屬性進行監測，構建可信屬性值張量，應用加權非負張量分解的方法對張量進行分解，提取時間相關的隱含特征因子。其次，對分解后得到的時間相關的隱含特征因子應用指數平滑預測的方法進行下一時間段的預測，并對下一時間段的網絡服務可信屬性值進行計算估計。本發明的優點是利用網絡服務可信屬性的時間動態關系，提高了對網絡服務可信屬性進行預測的準確率。本方法不依賴于特定的可信屬性，方法直接應用于網絡服務可信屬性監測結果，具有很強的靈活性和適應性。結合了加權非負張量分解和指數平滑算法，提高了方法的預測效果。

技術領域

本發明涉及一種網絡服務可信屬性動態預測方法，屬于計算機軟件工程技術領域。

背景技術

面向服務的體系結構是一種分布式的計算方式，它將分散在網絡上各處的計算能力集合起來共同執行一個計算任務，從而降低了分布式系統的構建成本、時間開銷。由于硬件、軟件、人為操作、以及網絡過載等各種原因，網絡服務的失效問題在執行服務時是不可避免的，可能極大影響用戶的體驗，并蒙受損失。網絡服務的高可信性需求要求對可靠性、可用性、安全性等多種屬性進行有效估計和預測，從而及時采取失效警告或恢復措施。尤其隨著網絡服務數量、網絡服務系統復雜度的快速增長，有效的網絡服務可信屬性的預測具有很高的應用價值。

目前對網絡服務可信屬性估計往往缺乏將不同的屬性進行有機結合的手段。由于不同的服務和可信屬性是經常按一定規律出現而不是相互孤立的，網絡服務和可信屬性的這些同時和重復出現兩種不同模式是上下文規律信息的一種反映。在一些長時間持續進行的服務過程中，如不間斷的數據庫訪問或數據請求服務等，能反映這些服務質量的可信屬性是以較高頻率重復出現的。當前的方法沒有很好地利用這些規律，進而影響了網絡服務可信屬性預測的效果。

隨著網絡服務數量、網絡服務系統復雜度的快速增長，可信屬性預測方法不可避免地需要滿足如下要求：1)對多種可信屬性的靈活性；2)對不同數量和質量的可信屬性監測結果的適應性；3)對大規模網絡服務系統的擴展性。在可信屬性預測的過程中，應該盡量保證上述三點，這樣才能保證預測方法在大規模網絡服務系統的靈活應用，否則在進行網絡服務可信屬性預測的過程中，很難利用好可信屬性的相關性，從而影響預期的效果。因此，網絡服務可信屬性的預測方法需要盡可能的保證以上三點要求。

發明內容

本發明的目的是提出一種網絡服務可信屬性動態預測方法，對已有的網絡服務可信屬性預測方法進行改進，以應對當前可信屬性預測不能有效利用多種屬性動態相關性的問題，從而提高可信屬性的預測精度，以應用于不同網絡服務系統中可信性監控和預測任務，達到對網絡服務可信屬性進行準確預測的目的。

本發明提出的網絡服務可信屬性動態預測方法，包括以下步驟：

(1)按相等的時間間隔分別對網絡服務系統中的多種可信屬性進行監測，得到相應的可信屬性的監測數值，根據所有可信屬性監測數值，得到一個初始監測張量T′(T′_ijk)_N×M×L，其中，L表示按固定時間間隔劃分成的時間段的總數量，N表示每個時間段中所包含的網絡服務的數量，M表示可信屬性監測值中的可信屬性種類個數，張量T′中的每個元素T′_ijk表示在第k個時間段中第i個網絡服務在第j個可信屬性上得到的監測值，1≤i≤N，1≤j≤M，1≤k≤L，對張量T′中每個可信屬性的監測結果進行歸一化，得到歸一化后的張量T_ijk：

其中，max_ik T′_ijk和min_ik T′_ijk分別表示初始監測張量T′中在第j個可信屬性上的最大值和最小值；

(2)采用加權非負張量分解方法，對上述歸一化后的張量T進行加權分解，得到非負特征矩陣，具體包括以下步驟：