OnceCluster：一种易扩展WEB应用服务器集群框架的设计与实现

随着Internet的迅速发展，大型的企业信息化系统以及以B2C和C2C等模式为代表的电子商务领域的应用逐渐成为当今软件技术的主流趋势和竞争焦点。在该领域，作为信息系统基础平台的应用服务器面临极大的负载压力，通过应用服务器集群系统来扩展平台的计算能力是目前业界重要的研究课题。 然而，目前广泛适用的应用服务器集群系统尚存在一些不足，一方面，集群架构缺乏静态可扩展性。用户无法根据当前的网络状态和软硬件环境，灵活的配置集群系统所需的底层通讯框架以及负载平衡算法。另一方面，集群系统缺乏动态可扩展性。目前的集群框架无法根据当前负载的大小动态地伸缩规模，在高负载时无法提供足够的计算能力，而在负载低时，会产生空闲节点造成资源浪费。 针对集群系统的动态扩展需求，本文提出了一种易扩展的集群框架：OnceCluster，并针对该框架的设计以及实现过程当中遇到的相关技术问题展开研究和讨论。 首先，本文对当今主流的J2EE应用服务器集群的现状进行了分析，总结几种主要集群架构的特点，并在此基础上提出了一种易扩展的集群架构：OnceCluster。该架构研究主要包括三部分：高效易扩展的负载平衡器，易扩展的集群基础设施，以及集群成员动态扩展机制。 其次，本文分别针对OnceCluster的三个主要组成部分的设计与实现进行阐述。在负载平衡器部分，本文研究了负载平衡器的实现方式和负载平衡算法的设计，分析了影响负载平衡器性能的关键问题，并在此基础之上设计并实现了灵活易插拔的负载平衡器框架，该框架利用XML结构化对象模型和Java虚拟机的运行时动态绑定机制，实现了一个基于的IoC的对象生成机制，并基于该机制实现了组通讯管理模块，负载平衡算法模块和线程池模块。在集群基础设施部分，本文研究了集群系统和应用服务器之间交互关系，集群信息状态同步和失效恢复机制，并设计与实现了一种可灵活替换的集群基础设施通讯框架。在集群成员动态扩展机制部分，本文通过研究了一种分布式的集群成员管理机制，及时侦测集群成员的存活信息及负载状态，自动的启动或关闭集群成员，对集群规模进行动态地伸缩。 论文的研究成果已经应用于中国科学院软件研究所自主研发的基于J2EE规范的应用服务器OnceAS当中，目前，OnceAS已成功用于电子政务，电子商务和ERP系统等领域。

基于状态方面的Web服务动态替换

随着面向服务计算技术的成熟,服务复合已成为Internet上开发企业间业务协作的一种新模式,WS-BPEL是服务复合事实上的标准.但是由于复合服务所依赖的第三方伙伴服务的分布、自治和松散耦合等特性,在执行过程中易受到伙伴服务失效的影响,可靠性无法得到保证,因此需要支持在运行时对伙伴服务进行动态替换.目前的BPEL规范只提供有限的服务替换功能,当与伙伴服务的交互涉及到一系列有状态的会话操作时,服务替换就更加复杂.通过对面向方面的研究,提出面向BPEL语言的状态方面扩展.通过状态方面,记录与伙伴服务交互过程中的会话信息.在伙伴服务失效时,通过透明地替换伙伴服务,使得与当前伙伴服务的会话信息传播到功能等价的另一个伙伴服务上,以保证流程的正常执行.通过该方法,使得BPEL流程具有一定的自愈能力,增强了流程执行的可靠性.

基于BPEL的Web Service组合的数据流分析测试方法

随着Web Service组合变得越来越复杂,通过测试来保证服务质量和可靠性也变得越来越重要.将传统数据流分析方法扩展用于Web Service组合测试,提出了一种基于BPEL的Web Service组合的数据流分析测试方法.该方法基于一个测试模型:Web Service组合测试模型WSCTM,该测试模型可以捕获Web Service组合的数据流接口.采用基于服务的模型WSCTM,数据流可以从3个视点来分析:服务间、服务内和服务实现构件间.从而,Web Service组合的数据流测试可以在三层上得到实现.基于以上方法,可得到Web Service组合的定义-使用链,最终可产生满足既定测试标准以获得需求Web服务组合质量要求的测试路径.

CSR Web站点与网络数据库建设

本文介绍计算机网络、数据库系统、网络安全和Intranet的基本原理与相关的理论知识：并阐述在此基础上建立CSR系统的站点，CSR web数据库建立过程。相关的工作包括web数据库，文件上传，动态文章新闻更新管理系统、web文件管理系统。本文着生阐述了网站建设的技术细节，web数据库在CSR系统中的应用，文件上传及在线管理。

基于语义的Web服务匹配及其框架模型研究

随着Internet上异构应用系统的大量增加和SOA技术的空前发展，Web服务技术变得越来越重要，已经成为了学术界和工业界关注的热点。在Web服务技术中，服务发现为Web服务消费者调用Web服务提供者提供的服务提供了桥梁，起到非常重要的承接作用，成为了Web服务技术中的重点。目前的Web服务发现机制主要有两种，第一种是传统的Web服务发现方式，主要基于UDDI（Universal Description， Discovery and Integration）的纯粹关键字查找；第二种是基于Web服务的语义信息，进行Web服务间的语义匹配。 第一种方法的基础UDDI是国际标准，而且应用也最为广泛，但UDDI中对于Web服务的描述是基于语法的，而且缺乏Web服务所特有的I/O属性和服务质量属性等信息。第二种方法基于Web服务的语义信息，包括Web服务所特有的I/O属性，但因为缺乏灵活有效的Web服务匹配方法和与之对应的Web服务匹配框架，限制了其应用。 基于此，本文在对当前语义Web服务匹配技术分析和研究的基础上，对当前的语义Web服务匹配方法进行了改进，同时提出了基于过滤器（filter）的语义Web服务匹配框架模型。本文的主要工作有： 1）对目前的语义Web服务匹配技术进行了较为全面深入的探讨和综述。 2）对当前的语义Web服务匹配的各个阶段进行了详细的分析，对其中的匹配方法进行了改进。提出了基于向量空间模型(VSM)和TF-IDF(Term Frequency–Inverse Document Frequency)思想的本体权重的计算方法，本体层次关系图中边的权重的计算方法和本体之间相似度的计算方法。 3）提出了基于web服务黑盒属性的语义。 4）语义Web服务匹配框架方面，本文提出了基于filter的语义Web服务匹配框架，并将其延伸到非语义Web服务系统中。

AIS—基于文本挖掘的增强型Web信息处理技术

回顾了中文和英文语言环境下的Web文本挖掘现状,阐明了其现阶段的特点和技术瓶颈.之后提出了一种基于Web文本挖掘的网页内容挖掘技术:AIS(Augmented information support),介绍了相关实现所涉及的基础技术和功能.最后将AIS技术应用于香山科学会议网站,开发了AIS4XSSC文本挖掘系统并展示了现阶段其主要功能.实践表明AIS技术能够从大量的Web文本中有效提炼信息,提高用户检索效率并向用户推送有价值的信息.

IBC模型在Web安全体系中的应用研究

针对目前基于公钥证书的PKI体系所固有的网络开销大,证书往来过于频繁等缺点,提出并分析了基于身份加密体系(IBC体系)的认证架构和互动模型,说明了IBC模型相对于PKI体系结构的优缺点。针对XML签名和XML加密这两个Web-Security核心协议,比较了使用X.509公钥证书体系和IBC无证书方式在SOAP协议中的实现方式。证明了在保证信息安全的同时,使用IBC模型可以大幅降低网络传输内容,提高了SOA体系的效率和可扩展性。

基于OSGi的Web容器重构

The OSGi component architecture for software development can better meet the requirements of current Internet environment in scalability, readability and reusability. This paper presents an approach to refactor legacy softwares towards service-oriented systems using the OSGi as the foundation framework. A case study on reconstructing our Web container system is also involved to validate the approach.

基于有色Petri网的Web服务组合建模与分析

形式化定义了Web服务组合过程中的5种基本逻辑结构,并采用有色Petri网表示,然后将其抽象为服务的代数运算;在此基础上,提出了经过服务运算后得到的服务的性质及组合服务的构造方法;最后通过实例分析,说明该建模方法可以保证组合的服务是正确且可终止的。

一种基于UPPAAL的Web服务组合模型检测方法

Web服务组合的正确性验证对提高软件开发效率、实现服务增值具有重要意义。为从高层抽象层次研究Web服务组合的正确性及其形式化验证方法,考虑到Web服务组合中的实时特征,在采用软件体系结构描述语言XYZ/ADL对Web服务组合进行描述的基础上,将其实时描述部分XYZ/RE转换至时间自动机模型,组合后系统应满足的性质用分支时序逻辑CTL公式表示,最后应用模型检测工具UPPAAL实现了Web服务组合正确性的自动化验证。

一种资源敏感的Web应用性能诊断方法

提出一种资源敏感的性能诊断方法.对于Web应用事务,该方法利用资源服务时间对于不同负载特征相对稳定的特点建立性能特征链,并依据运行时资源服务时间异常实现性能异常的有效检测、定位和诊断.实验结果表明,该方法可适应系统负载特征变化,诊断各种资源使用相关的性能异常.