OnceAS/Q:一个面向QoS的Web应用服务器

网络分布计算环境下应用系统的需求多样化和复杂性的增长,要求位于中间件层次的Web应用服务器(web application server,简称WAS)从原来的尽力而为服务模型转变为服务质量(quality of service,简称QoS)保障模型,为具有不同需求的应用分别提供适宜的服务质量保障.目前的WAS系统在此方面仍然比较薄弱.OnceAS/Q是一个面向QoS的WAS系统,它以QoS规约为基础,为不同应用提供不同的QoS保障能力.OnceAS/Q实现了一个应用QoS保障框架,提供了一组QoS服务组件支持具有QoS需求的应用开发和运行.介绍了OnceAS/Q的体系结构和主要组件,详细阐述了两个关键问题,一是QoS规约的定义及其映射,另一个是面向QoS的服务组件和资源的动态重配.OnceAS/Q原型在Ecperf测试基准下,对其QoS保障能力进行了实验.实验数据表明,在较大规模的应用环境下,OnceAS/Q能够提供更好的服务质量,并且开销是可接受的.

Web应用服务器的适应性失效检测

失效检测是分布式系统的基本可靠性保障技术，它对运行时系统的存活状态进行及时检测．作为网络分布计算环境中的主流中间件，Web应用服务器（Web application server简称WAS）需要提供良好的检测机制，并且要能满足适应性的需求．适应性失效检测要求失效检测器能够根据应用需求和系统环境的变化而动态地改变检测的质量．首先给出了WAS的多层失效检测模型，然后基于失效检测器的服务质量规约，提出了适应性失效检测算法，并设计了一个WAS的适应性失效检测框架．它能够满足动态调整失效检测质量和灵活集成失效检测器的要求．该工作在OnceAS应用服务器中进行了实现，并给出了OnceAS平台上的实验及数据．

一种应用敏感的Web服务请求调度策略

在当前企业级Web服务应用中，性能问题一直是人们关注的重点．然而作为支撑Web服务应用的主流平台，Web应用服务器对请求的调度仍然是传统的先来先服务策略（FCFS）．这种策略无法区分请求的重要性，降低了关键请求的性能．以往的研究较少从应用的性能需求出发考虑服务器的请求调度机制，影响了服务器性能保障的效果．对此，提出了应用敏感的Web服务请求调度策略（AWSRS），使用应用获益来评估服务器为应用提供的性能保障效果．服务器将请求按照应用的需求进行分类，并按照应用获益最大化的目标为不同类型的请求分配资源．实验表明AWSRS策略能够有效提高关键请求的性能．

Web应用服务器:新一代中间件

Web应用服务器是Web计算环境下产生的新一代中间件,为创建、部署、运行、集成和管理事务性Web应用提供一个跨平台运行环境,是我国企业信息化的基础软件设施.诸多国际知名IT企业纷纷推出其各自的Web应用服务器产品和系统.本文全面系统地对Web应用服务器进行综述,主要包括传统中间件的发展及其挑战,Web应用服务器的定义、主要功能、分类、研究内容和评测标准.根据评测标准,对若干主流Web应用服务器从功能和性能两个方面进行分析和比较.此外,指出了Web应用服务器目前存在的不足以及未来发展趋势.

一种高效的Web服务迁移算法

为了满足Web服务动态分布的需求,并保证Web服务迁移的一致性,提出一种基于Broker的Web服务迁移算法WS Broker.其在保证迁移一致性的基础上了,提高了迁移效率.另外,通过分析客户请求之间的依赖关系,提前执行了某些阻塞的客户请求,缩短了服务中断时间.实验结果表明,WS Broker在保证迁移一致性的基础上有效地提高了Web服务迁移的效率.

语义Web服务匹配与发现技术研究

在开放的互联网环境中，面向服务的计算（Service-Oriented Computing, SOC）和面向服务的体系架构（Service-Oriented Architecture, SOA）使得信息资源和软件系统的主要形态发生了巨大变化，并引领着互联网计算技术和软件系统新的发展方向。服务是SOC和SOA的核心思想，服务的平台独立、高可重用和松散耦合等特性使之成为复杂分布式应用可行的解决方案。Web服务的出现和发展为实施与部署SOC和SOA提供了最佳支撑技术。目前web服务发现机制在服务描述的全面性和服务匹配方法的有效性方面存在不足之处，难以保证服务发现的性能。特别是在服务数量剧增的情况下，用户亟需一种自动快速而准确的服务发现机制。语义web技术不仅为web的表示内容提供了一种语义标识方法，推动了web内容的自动化和智能化搜索，也为web服务的描述提供了增加语义层次内容的有效方法，两者的结合形成了一个新的研究领域——语义web服务。该领域通过借鉴语义web的相关技术来增加web服务的语义描述，进而为web服务的发现、组合、调用和监控等环节提供语义层次的支持，增强web服务的自动化和智能化水平。 本文的研究目的就是利用语义web的思想，基于SOC和SOA的理念以及现有的web服务发现机制对web服务信息进行语义描述、组织，探索语义web服务匹配与发现的关键问题，提出有效的解决方案。本文的研究工作和贡献主要在以下四个方面： 1. 针对语义近似度的度量和计算问题基于OWL（Web Ontology Language）提出了一个语义近似度计算SSM模型，该模型中所有概念及概念之间的关系、所有的概念属性及属性之间的关系都被抽象定义并建模，根据概念、属性及其语义关系模型，构建了基于概念关系的拓扑近似度计算函数和属性近似度计算函数，从而进一步构建语义近似度计算函数。该语义近似度计算函数以代表OWL本体概念上下级关系和等价关系的树状结构为基础，利用概念间的拓扑关系和属性关系进行语义近似度的度量和计算。语义近似度函数的返回值为一个介于0与1之间的数值，代表函数的两个输入概念之间的语义近似度值。 2. 提出了一个基于概念语义近似度的以OWL-S为顶层本体的web服务语义匹配PSM模型。该模型将服务的匹配项分为服务能力、服务质量、服务名称和服务参数四个部分。基于该模型，提出了相应的PSM服务匹配算法。PSM算法能够对服务内部的服务流程及流程的组合进行与服务请求的语义匹配，并且避免了服务流程中互斥接口参数参与匹配。而且PSM匹配算法实现了服务接口的单射匹配，进一步提高服务发现的性能。在服务质量匹配计算上，提出了服务质量匹配模型PSM-QoS，为服务的QoS匹配建立了计算基础。PSM算法使用语义近似度计算函数度量和计算服务属性概念的语义近似度值，从而能够返回细粒度的服务匹配度值。 3. 在语义服务匹配PSM模型的基础上提出一种语义web服务发现架构系统PSM-SD模型。该模型将OWL-S语义元素引入UDDI服务描述，从而在UDDI中保存语义信息。通过PSM算法提高web服务匹配性能，并通过数据映射机制保证模型对于当前的服务发现标准UDDI基础架构的兼容以及UDDI标准操作接口的透明性。模型使用本体概念的索引机制提高服务发现的效率。在建立和维护索引的过程或服务的匹配过程中，模型使用近似概念搜寻算法进一步提高本体概念搜寻和服务匹配的效率。 4. 设计并开发了基于语义web服务发现架构模型的原型系统。该系统将语义近似度计算模型、语义web服务匹配模型和语义web服务发现架构模型进行软件实现。本文在该原型系统平台上对语义web服务发现的方法进行了实验，验证了方法的有效性。

基于HLA卫星组网仿真想定与HLA Web化扩展的研究

卫星组网仿真是对各种卫星组网方案进行性能分析、效能评估以及优化设计的有效途径。限于单机负载及计算能力，卫星组网仿真采用分布式交互仿真形式。作为仿真的基本依据，想定编辑生成与想定发布是仿真首先需要解决的问题。此外，想定推演过程也应对仿真场景进行展示以方便观察仿真当前状态。如何构建满足需求的卫星组网仿真想定系统是本文研究目的之一。 围绕卫星组网仿真想定系统的功能需求，首先进行了需求分析与功能定义，接着对所涉及难点包括多任务多粒度组网仿真想定的灵活配置、细粒度组网仿真内存使用优化以及想定数据实时发布等的技术途径进行了比较与分析。在确定所选用技术基础上，设计出想定系统的总体结构框架。最后结合该框架对系统实现进行了详细的说明，并对内存优化问题进行了仿真实验。 在想定系统实现基础上，进一步分析了当前高层体系结构HLA标准在分布式式交互仿真应用中存有的缺陷，给出利用Web服务对其进行扩展的必要性和扩展途径。通过对面向服务的体系结构SOA及其实现技术Web服务的讨论，分析了通过Web服务扩展HLA使其Web使能的多种途径。文中提出一种基于代理、使用Web服务的HLA Web化扩展方法，并给出了设计方案。