（计算机软件与理论专业论文）web+services的服务质量（quality+of+service）模型与度量研究.pdf

摘要 目前，w e bs e r v i c e s 技术正受到产业界和学术界越来越多的关注，其应用也 越来越广泛，出现了不少功能相同或相似的w e b 服务。为了对它们加以区分， 人们通常采用服务质量( q o s ) 作为评价和衡量的标准。因此，我们需要有相应的 机制来对w e b 服务的服务质量进行描述和度量。 现有的w e bs e r v i c e s 服务质量模型主要考虑的都是通用的服务质量属性，忽 略了与w e b 服务所应用的领域相关的服务质量属性在w e b 服务评价中的作用。 领域相关的服务质量属性反映了与特定领域中的业务内容、业务上下文以及服务 提供商等相关的信息。它们是服务用户在衡量w e b 服务的服务质量和选择w e b 服务时的重要参考因素。 本文的主要工作包括： 1 提出了一个结合领域相关服务质量属性的w 曲s e r v i c e s 服务质量模型。 通过它我们可以对w e b 服务的通用服务质量属性以及领域特定的服务质量 属性统一地进行描述和建模。该模型包括三个子模型，分别是服务质量属性子模 型( q o s p r o f i l e s ) 、度量指标子模型( m e t r i c p r o f i l e s ) 和权重子模型( w e i g h t p r o f i l e s ) 服务质量属性子模型提供了一套定制服务质量属性的框架，其核心是服务质 量树，它由领域和服务质量属性构成，用来描述目标对象的服务质量；度量指标 子模型提供了定制具体度量指标的途径，并将它们和服务质量属性联系在一起； 权重子模型则提供了指明各服务质量属性权重的方法，以便通过加权平均的方式 计算目标对象的总体服务质量水平。 文中还给出了该服务质量模型中各项概念以及它们相互之间联系的定义和 相应的w e b 本体语言( o w l ) 描述，并且通过一个实例介绍了该模型的应用。 2 提出了一种基于a p ih o o k 技术的w e bs e r v i c e s 服务质量度量方法。 该方法通过拦截w e b 服务应用在发送和接收s o a p 消息时对操作系统网络 套接字服务( s o c k e t s a p i ) 的调用，动态地监测其使用w e b 服务操作的状况，记录 相关信息，从而实现对目标w e b 服务操作的服务质量的度量。采用该方法，度 量程序可以分别部署在w e b 服务应用的客户端和服务端，从两种不同的视角来 度量多种服务质量属性。该方法具有客观化、自动化和轻量化的特点。 3 本文还实现了一个基于该方法的度量工具原型，并通过客户端和服务端 的度量实验以及度量开销的实验证明了该方法的可行性和有效性。 关键词：w e b 服务；服务质量模型；服务质量度量 中图分类号：t p 3 1 1 5 4 a b s t r a c t a st h ew e bs e r v i c e st e c h n o l o g yb e c o m e sf i 3 o r ea n dm o r ep o p u l a ri ni n d u s t r ya n d a c a d e m y , a n dt h en u m b e ro fa p p l i c a t i o n so fw e b s e r v i c e sg r o w sr a p i d l y , q u a l i t yo f s e r v i c e ( q o s ) o f aw e bs e r v i c eh a sb e c o m e av e r yi m p o r t a n tf a c t o rf o rd i f f e r e n t i m i n g s i m i l a rw e bs e r v i c e sp r o v i d e db yd i f f e r e n ts e r v i c ep r o v i d e r s s ow en e e dm e c h a n i s m s t od e s c r i b eq o sa n dp e r f o r mm e a s u r e m e n to f i t m o s te x i s t i n gq o sm o d e l sf o c u so ng e n e r i cq o sp r o p e r t i e sw h i l et h e yi g n o r e d o m a i n - s p e c i f i co n e sa l t h o u g ht h el a t t e r sa r ea l s oo fg r e a tu s ei ne v a l u a t i n gt h eq o s l e v e lo f aw e bs e r v i c e t h em a i nw o r k so f t h i sp a p e ri n c l u d ep r o p o s a l so f ： 1 a ni m p r o v e dq o sm o d e li n c o r p o r a t i n gd o m a i n - s p e c i f i cq o sp r o p e r t i e s i tp r o v i d e sw a y sf o rd e s c r i b i n gq o sp r o p e r t i e s ( g e n e r i ca n dd o m a i n s p e c i f i c ) o f w e bs e r v i c e s i ti n c l u d e st h r e es u b - m o d e l s ，w h i c ha r eq o s p r o f i l e s ，m e t r i c p r o f i l e sa n d w e i g h t p r o f i l e s q o s p r o f i l e sp r o v i d e saf r a m e w o r kt od e f i n eq o sp r o p e r t i e s i t sm a i n c o n c e p ti st h eq o s t r e e ，w h i c hi sm a d eu po f c a t e g o r i e s ( d o m a i n s ) a n dq o s p r o p e r t i e s m e t n c p r o f i l e sp r o v i d e sw a y sf o rd e f i n i n ga c t u a lm e t r i c sa n dr e l a t e st h e mt oq o s p r o p e r t i e s w e i g h t p r o f i l e si n t r o d u c e st h ec o n c e p to fw e i g h tt r e et og i v ew e i g h t so f q o sp r o p e r t i e s ，w h i c ha r eu s e di nt h ew e i g h t e da v e r a g i n gt od e t e r m i n et h eo v e r a l l q o s l e v e lo f t h et a r g e t w eg i v ed e f i n i t i o n so fc o n c e p t sa n dt h e i rr e l a t i o n sd i s c u s s e di nt h ep r o p o s e d q o sm o d e li nf o r m so fb o t hn a t u f a il a n g u a g ea n dw e bo n t o l o g yl a n g u a g e ( o w l ) w ea l s oi l l u s t r a t et h ea p p l i c a t i o no f t h i sm o d e lt h r o u g ha ne x a m p l e 2 aq o sm e a s u r e m e n tm e c h a n i s mb a s e do nt h ea p ih o o kt e c h n o l o g y i ti sa b l et oi n t e r c e p tc a l l i n g st os o c k e t sa p i sm a d eb yw 曲s e r v i c e sa p p l i c a t i o n s w h e ns o a pm e s s a g e sa r eb e i n gt r a n s f e r r e db a c ka n df o m lt h r o u g hn e t w o r k , a n dw i l l r e c o r dq o s r e l a t e dr e _ f o r m a t i o na b o u tt h eo b s e r v e do p e r a t i o no faw e bs e r v i c e t h i s m e t h o dc a nc o l l e c td a t aa b o u td i f f e r e n tq o sp r o p e r t i e sf r o mb o t hc l i e n ta n ds e r v e r s i d e so b j e c t i v e l y , a u t o m a t i c a l l ya n dl i g h t w e i g h t l y 3 w ea l s od e v e l o p e dap r o t o t y p et o o lt op e r f o r mq o sm e a s u r e m e n tt a s ku s i n g t h i sm e t h o da n dp r o v e dt h ee f f e c t i v e n e s sa n de f f i c i e n c yo fs u c hm e c h a n i s mt h r o u g h s e v e r a le x p e r i m e n t s k e y w o r d s ：w e bs e r v i c e s ；q o sm o d e l ；q o sm e a s u r e m e n tc a t e g o r y ：t p 3 11 5 5 1 引言 目前，软件开发正从传统的面向对象( o b j e c t - o r i e n t e dp r o g r a m m i n g ) 的开发方 式逐渐向面向服务( s e r v i c e o r i e n t e da r c h i t e c t u r e 。s o a ) 的开发方式进行转变。以 x m l 为基础和核心的w e b 服务技术作为面向服务( s o a ) 开发方式的一个良好实 现，正受到产业界和学术界越来越广泛的关注。 w e b 服务具有自包含、自描述和模块化的特点，可通过i n t e m e t 进行发布和 调用。它可以处理简单的请求，也可以通过将简单的w e b 服务组合在一起来执 行复杂的业务过程【l 捌。它所具备的松散耦合以及平台无关的优良特性非常适合 于i n t e m e t 环境下异构应用之间的互操作和集成。当前，w e b 服务的相关技术标 准正逐渐走向成熟，支持w e b 服务的开发工具也越来越多。权威组织预测未来 几年内，w e b 服务将在商业应用中扮演越来越重要的角色 3 】。 随着w e b 服务提供者数量的增多，不可避免地会出现冗余现象，即不同的 服务提供者开发了功能相同或类似的w e b 服务。如此一来，用户在使用w e b 服 务或者在利用简单的w e b 服务创建复合w e b 服务的时候，通常都有多个候选 w e b 服务可供选择。为了帮助用户实现w e b 服务的自动选取和组装，在满足用 户功能需求的基础上，我们往往将服务质量( q u a l i t yo fs e r v i c e ，q o s ) 作为区分和 评价候选w e b 服务的标准。 w e b 服务的服务质量由多种服务质量属性( q o sp r o p e r t i e s ) 构成，可以从性 能、可靠性、可用性和安全性等多个方面来描述w e b 服务的非功能特性【4 ，5 】现 有的w e bs e r v i c e s 服务质量模型主要考虑的都是上述这些通用的( g e n e d c ) 服务质 量属性，忽略了与w e b 服务所应用的领域相关的( d o m a i n s p e c i f i c ) 服务质量属性 在w e b 服务评价中的作用。领域相关的服务质量属性反映了与特定领域中的业 务内容、业务上下文以及服务提供商等相关的信息。它们是服务用户在衡量w e b 服务的服务质量和选择w e b 服务时的重要参考因素。 为了能够对w e b 服务的服务质量进行多角度的全面而完善的评价，我们需 要建立一个既包含多种通用的服务质量属性，又包含和领域相关的服务质量属性 的w e bs e r v i c e s 服务质量模型。本文提出了一个这样的模型，它采用w e b 本体 语言( w e bo n t o l o g yl a n g u a g e ，o w l 6 ) 来描述模型中的各种服务质量属性、度量 指标以及它们之间的联系，同时还向领域专家提供了一个自定义领域相关的服务 质量属性和度量指标的框架。 根据本文提出的w e bs e r v i c e s 服务质量模型，我们就可以通过对w e b 服务 实例的度量来收集相关的服务质量属性的数据。w e b 服务的服务质量数据可以 由服务开发者或者用户来提供，但这些数据由于缺乏第三方的验证导致其可信度 并不高。我们认为，对w e bs e r v i c e s 服务质量的度量应当由与服务提供者和用户 均独立的第三方来进行，服务质量数据应尽可能地保持客观和公正。 此外，w e b 服务的服务质量属性值并不是一成不变的，尤其是与性能相关 的属性( 比如响应时间、延迟等) ，会受到服务器负载、网络环境等多种因素的 影响而导致相关的数据经常发生变动，因此需要保持对这些属性值的经常性更新 以反映最新的变化。通过采用自动化的度量工具可以做到对服务质量数据的实时 采集和更新，使得w e b 服务的客户端可以在运行时根据服务质量属性值动态地 选择合适的w e b 服务进行绑定。 本文提出了一种基于a p ih o o k 技术的w e bs e r v i c e s 服务质量度量方法。该 方法通过在操作系统套接字( s o c k e t s ) 服务层和s o a p ( s i m p l eo b j e c ta c c e s s p r o t o c 0 1 ) 【7 】消息的序列化反序列化( s e r i a l i z a t i o n d e s e d a l i z a t i o n ) 层之间进行a p i 调用的拦截来获取w e b 服务应用传输的s o a p 消息，并对涉及到的w e b 服务的 服务质量进行度量。该方法具有客观、自动和轻量( 1 i g h t w e i g h t e d ) 的特点。本文 还在该方法的基础上，设计并实现了一个w i n d o w s 平台下对n e tf r a m e w o r k1 1 中的x m l w e bs e r v i c e s 进行度量的工具原型。 有一点需要指出的是，存在某些不用考虑w e bs e r v i c e s 服务质量的情形，比 如w e b 服务仅供内部使用，或者服务提供者不处在一个竞争的环境下，即不存 在与他提供的w e b 服务功能相同或相似的其他w e b 服务。在这些情况下，本文 提出的度量方法仍然可以提供这些w e b 服务的服务质量数据，但是该度量方法 更适合于用户有多个彼此之间相类似的w e b 服务可供选择的情形，通过度量得 到的服务质量数据可以为用户的选择提供有益的参考。 本文的主要内容包括： 第二章介绍一些相关的研究，主要是在w e bs e r v i c e s 服务质量模型和度 量方面的已有研究成果及其不足之处。 第三章详细阐述本文提出的w e bs e r v i c e s 服务质量模型。整个模型分成 三个子模型： 1 服务质量属性子模型。它提供了一套定制服务质量属性和类别( 领 域) 的框架，用来描述目标对象的服务质量。 2 度量指标子模型。它提供了定制具体度量指标的途径，并将度量指 标和服务质量属性联系在一起。 3 权重子模型。它提供了指明各服务质量属性权重的方法，以便通过 加权平均的方式计算目标对象的总体服务质量水平。 第四章通过一个网上购物w e b 服务的例子来介绍模型的各种主要应用。 2 第五章详细阐述本文提出的基于a p ih o o k 技术的w e bs e r v i c e s 服务质 量度量方法，并将该方法与现有的其它度量方法进行比较。 第六章给出基于本文提出的度量方法的度量工具原型实现，以及采用该 工具进行的度量实验的结果。 第七章对全文进行总结。 2 相关研究 2 1 现有的w e bs e r v i c e s 服务质量模型 对w e b 服务的服务质量进行建模可以从多种不同的角度来进行。目前，研 究人员根据其自身对服务质量的理解，已经在较大的范围内定义了许多种不同的 服务质量属性。 在文献5 ，8 1 4 t 9 ，作者简单定义了若干种w 曲服务的服务质量属性，主要 包括可用性( a v a i l a b d i t y ) 、可访问性( a c c e s s i b i l i t y ) 、可靠性( r e l i a b i l i t y ) 、规范性 ( r e g u l a t o r y ) 、安全性( s e c u r i t y ) 、响应时间( r e s p o n s et i m e ) 、吞吐率( t h r o u g h p u t ) 、 延迟( l a t e n c y ) 、价格( p r i c e ) 、网络带宽( n e t w o r kb a n d w i d t h ) 和信誉度( r e p u t a t i o n ) 等等。 此外，文献【5 ，8 】中还提到了w e b 服务在事务( t r a n s a c t i o n ) 处理上遇到的问题。 为了使w e b 服务中的事务与传统数据库系统中的事务同样具备a c i d 的特性： 原子性( a t o m i c i t y ) 、一致性( c o n s i s t e n c y ) 、隔离性( i s o l a t i o n ) 和持久性( d u r a b i l i t y ) ， w e b 服务中的事务根据其生存时间的长短被分成了两大类。对于短事务，可以采 用传统的两段提交( t w o - p h a s ec o m m i t ) 协议来处理，而对于长事务，则可以采取 补偿( c o m p e n s a t i o n ) 的方法，以保证w e b 服务事务的完整性( h a t e g r i t y ) 在文献【8 】 中，作者还阐述了分别从服务提供者的视角和服务用户的视角所看到的服务质量 属性的不同之处。 文献 1 5 】将w e b 服务中的操作( o p e r a t i o n ) 称作为事务( t r a n s a c t i o n ) ，并定义了 服务质量规约( s p e c i f i c a t i o n ) 和相应的度量指标( m e t r i c s ) 服务质量规约由客户端 和服务端之间或者p 2 p 网络各节点之间的一套约定( a g r e e m e n t ) 组成。约定又分 成服务层约定和事务层约定两大部分，如表2 1 所示。 4 表2 1 文献| l s l q 。的w e bs e r v i c e 服务质量规约 服务层约定事务层约定 服务优先级( s e r v i c ep r i o r i t y )事务优先级( t r a n s a c t i o np r i o r i t y ) 可用性( a v a i l a b l l l 聊 用户优先级( u s e rp r i o r i t i e s ) 可靠性( r e l i a b i l i t y )事务响应时间( t r a n s a c t i o nr e s p o n s et i m e ) 事务密度( t r a n s a c t i o nd e n s i t y ) 一致度( c o m p l i a n c er a t e ) 可用性( a v a i l a b i l i t y ) 可靠性( r e l i a b i l i t y ) 在系统运行过程中需要收集和计算相关的度量指标，以判断是否有违反服务 质量约定的情形发生，或者检查系统是否运行正常。作者将度量指标分成原始 ( r a w ) 指标和聚合( a g g r e g a t e ) 指标两大类，如表2 2 所示。 表2 2 文献i l s l 中的w e b s e r v i c e 服务质量度量指标 原始指标聚合指标 事务注册时间事务不可用时间 ( t r a n s a c t i o nr e 百s t r a t i o nt i m e )( t r a n s a c t i o nd o w nt i m e ) 事务失效时间事务驻留时间 ( t r a n s a c t i o nf a i l e dt i m e )( t r a n s a c t i o nr e s i d e n c et i m e ) 事务开始时间事务等待时间 ( t r a n s a c t i o ns l a r tt i m e ) ( t r a n s a c t i o nw a i t i n gt i m e ) 事务结束时间事务提交数目 ( t r a n s a c t i o ns t o pt i m e s )( t r a n s a c t i o nc o m m i tc o u n t ) 事务持续时间违反事务的提交数目 ( t r a n s a c t i o nd u m t i o n l( t r a n s a c t i o nv i o l a t e dc o m m i te o u n o 运行中的事务数目 ( t r a n s a c t i o ni n - p r o g r e s sc o u n t ) 运行中的违反事务数目 ( t r a n s a c t i o nv i o l a t e di n p r o g r e s sc o u n t ) 失效事务的数目 ( t r a n s a c t i o nf a i l e dc o u n t ) 事务服务时间 ( t r a n s a c t i o ns e r v i c et i m e ) 原始指标聚合指标 事务响应时间 ( t r a n s a c t i o nr e s p o n s et i m e ) 事务违反率 ( t r a n s a c t i o nv i o l a t i o nr a t 曲 绝对事务密度 ( a b s o l u t et r a n s a c t i o nd e n s i t y ) 绝对事务负载 ( a b s o l u t et r a n s a c t i o nl o a 小 相对事务负载 ( r e l m i v e 仃a n s a c t i o nl o a d ) 相对事务密度 ( r e l a t i v et r a n s a c t i o nd e n s i t y ) 事务饱和率 ( t r a n s a c t i o ns a t u r a t i o nr a t e ) 节点饱和率 ( n o d es a t u r a t i o nr a t e ) 事务权重 ( t r a n s a c t i o nw e i g h t ) 文献 1 6 q h ，作者提出了更多的w e bs e r v i c e s 服务质量属性，并将它们分成 了若干种类别，包括： 运行时( r u n t i m e ) 相关的服务质量属性 伸缩性( s c a l a b i l i t y ) 、容量( c a p a c i t y ) 、响应时间( r e s p o n s et i m e ) 、延迟 ( l a t e n c y ) 、吞吐率( t h r o u g h p u t ) 、可靠性( r e l i a b i l i t y ) 、可用性( a v a i l a b i l i t y ) 、鲁棒 性灵活性( r o b u s t n e s s f l e x i b i l i t y ) 、异常处理( e x c e p t i o nh a n d l i n g ) 和准确性 ( a c c u r a c y ) 事务支持( t r a n s a c t i o ns u p p o r t ) 相关的服务质量属性 事务完整。l 生( t r a n s a c t i o ni n t e g r i t y ) 配置管理( c o n f i g u r a t i o nm a n a g e m e n t ) 和开销( c o s o 相关服务质量属性 规范性( r e g u l a t o r y ) ，对标准的支持( s u p p o r ts t a n d a r d ) ，稳定性变更周期 ( s t a b i l i t y c h a n g ec y c l c ) ，开销( c o s t ) 和完整性( c o m p l e t e n e s s ) 安全( s e c u r i t y ) 相关的服务质量属性 身份验i 正( a u t h e n t i c a t i o n ) 、授权( a u t h o r i z a t i o n ) 、保密性( c o n f i d e n t i a l i t y ) 、可 记账性( a c c o u n t a b i l i t y ) 、可追踪性( t r a c e a b i l i t y ) 、可审计性( a u d i t a b i l i t y ) 、数据加 6 密程度( d a t ae n c r y p t i o n ) 和不可否认性( n o n - r e p u d i a t i o n ) 在文献 1 7 q h ，如表2 3 所示，作者将w e b 服务的服务质量属性分成了两大 类：一类是与w e b 服务所处的服务环境无关，而与w e b 服务自身的实现相关的 内部属性，另一类则是与w e b 服务所处的服务环境存在联系的外部属性。 表2 3 文献1 1 7 1 中的w e bs e r v i c e s 服务质量模型 服务质量因子内部属性( 度量指标)外部属性( 度量指标) 可靠性 正确性( c o r r e c t n e s s )可用性( a v a i l a b i l i t y ) 包括准确度( a c c u r a c y )一致性( c o n s i s t e n c y l 和精度( p r e c i s i o n ) 性能 效率( e f f i c i e n c y )负载管理( 吞吐率，等待 ( 时间和空间复杂度)和响应时间) 完整性 安全性 可使用性( u s a b i l i t y l 输入和输出参数 在文献 18 】中，作者从另一个角度将w e b 服务的服务质量因子分成了三类： 静态因子( s t a t i cf a c t o r s ) 它们不经常发生变化，如w e b 服务的规范性( r e g u l a t o r y ) 和安全性( s e c u r i t y ) 动态因子( d y n a m i cf a c t o r s ) 它们反映了那些随着特定环境( 如网络负载) 的变化而改变的服务质量信息， 包括服务可用性( s e r v i c ea v a i l a b i l i t y ) ，网络可用性( n e t w o r ka v a i l a b i h t y ) 和执行时 间( e x e c u t i o nd u r a t i o n ) 统计因子( s t a t i s t i c a lf a c t o r s ) 它们根据服务的统计数据计算得到，包括服务可靠性( s e r v i c er e l i a b i l i t y ) ， 网络可靠性( n e t w o r kr e l i a b i l i t y ) ，执行可靠性( e x e c u t i o nr e l i a b i h t y ) 和信誉度 ( r e p u t a t i o n ) 在文献 1 9 ，2 0 q h ，作者首先提出了w e b 服务的一致度( c o m p l i a n c e ) 概念。它 被用来衡量w e b 服务在实际运行过程中所提供的服务质量与它事先声明的它所 能够提供的服务质量之间的差距。很显然，这个差距越小越好。在此基础上，作 者定义了w e b 服务的真实度( v e r i t y ) 属性，它等于w e b 服务的一致度的方差，反 映了w e b 服务提供稳定的服务质量的能力。w e b 服务的一致度和真实度，加上 用户对w e b 服务的评价，这三者就一起构成了w e b 服务的信赖度向量，可以为 基于服务质量的w e b 服务选择和组装提供参考依据。 在文献 2 1 】中，作者设计了一个w e b 服务的服务质量本体( q o so n t o l o g y ) 来 7 描述详细的服务质量信息。该本体被分成三层： p r o f i l e 层 它定义了w e b 服务界面的服务等级目标( s e r v i c e 1 e v e lo b j e c t i v e ，s l o ) 。该层 中声明了一个q o s p r o f i l e 类，作为所有服务质量规约的公共超类( s u p e r c l a s s ) 用 户提出的服务质量需求通过i n q u 幻，q o s 类来描述，w e b 服务提供者所能提供的 服务质量则通过p r o v i d e r q o s 类来描述，这两个类均继承自q o s p r o f i l e 类。将这 两个类的实例进行匹配( m a t c h m a l 【i n 曲，以便寻找符合用户服务质量需求的w e b 服务，如图2 1 所示： 图2 1 文献1 2 1 1 中的服务质量规约 属性定义层( p r o p e r t yd e f i n i t i o nl a y e r ) 该层中定义了一些通用的服务质量属性及其定义域( d o m a i n ) 、值域( r a n g e ) 和 基数( c a r d i n a l i t y l 等约束。 度量指标层( m e t r i cl a y e r ) 该层定义了具体的服务质量度量指标，并提供了如何进行度量的信息。度量 指标被分成了两大类：原子度量指标( a t o m i c m e t r i c s ) 和复合度量指标 ( c o m p l e x m e t r i c s ) ，后者基于前者或者其他复合度量指标。 从前面这些相关研究可以看出，目前的w e bs e r v i c e s 服务质量模型主要考虑 的都是通用的服务质量属性，忽略了与w e b 服务所应用的领域相关的服务质量 属性在w e b 服务评价中的作用。领域相关的服务质量属性反映了与特定领域中 的业务内容、业务上下文以及服务提供商等相关的信息。它们是服务用户在衡量 w e b 服务的服务质量以及选择w e b 服务时的重要参考因素。 以酒店预订w e b 服务为例，用户往往选择入住率较高的酒店提供的客房预 定服务，即使该酒店的客房预订w e b 服务的响应时间相对较长。因为酒店的入 住率在很大程度上表明了酒店的总体服务水平和受欢迎程度，它是酒店预订w e b 服务的领域相关的服务质量属性，也是用户在选择酒店预订w e b 服务时主要考 虑的因素之- - 2 2 1 。而在电话服务领域，提前断线时的赔偿金比率和每月固定的 月租费则是用户在选择服务供应商时的重要依据之一 2 3 】。 由此可见，随着w e b 服务所应用的领域的不同，相应的存在着许多不同类 别的领域相关的服务质量属性集，需要由领域专家根据其自身经验来为每一个领 域中的w e b 服务设定与服务质量相关的领域属性。 因此，我们需要建立一种包含领域特定的服务质量属性的w e bs e r v i c e s 服务 质量模型。它不但需要包括前面所提到的诸多与领域无关的通用服务质量属性， 还需要提供一个自定义服务质量属性的框架，供领域专家来定制领域特定的服务 质量属性。此外，不同的用户对于w e b 服务有着不同的偏好，反映到服务质量 属性上，就是对各服务质量属性的重视程度不尽相同。这一点可以通过在服务质 量模型中对每一个服务质量属性引入权重这一概念来加以体现。 目前，已经有研究人员注意到在w e bs e r v i c e s 服务质量模型中引入领域特定 的服务质量属性的必要性。文献【2 3 】中就提到了这一点，但是作者只是简单地将 与业务相关的评价标准归入到可使用性s a b i l i t y ) 这一服务质量类别中，其中也 仅仅包含了w e b 服务对事务的支持情况，以及w e b 服务在无法提供所声称的服 务质量水平时的补偿比率( c o m p e n s a t i o nr a t e ) 和w e b 服务失败时的赔偿比率 ( p e n a l t yr a t e ) 在文献 2 2 】中，作者引入了评价概念树的概念，将评价类别作为评价概念树 的内部节点，而把评价因子作为评价概念树的叶子节点。这样，通用的服务质量 属性和领域特定的服务质量属性就分别位于评价概念树的不同分支。领域专家可 以在与其领域相对应的评价概念树的分支中相对独立地进行局部权重的设定，最 后再给出不同领域分支的相对权重。但是文中给出的w e b 服务评价模型中的评 价因子比较简单，仅由名称、取值和权重三部分组成，缺乏对评价因子的进一步 描述和约束。 2 2 包含服务质量信息的目录服务注册表 当前，w e b 服务的发布和检索大都是通过公共的目录服务来进行的，而其中 又以u d d i ( u n i v e r s a ld e s c r i p t i o n , d i s c o v e r ya n di n t e g r a t i o n ) 为事实上的行业标准。 服务提供者将w e b 服务的相关信息发布到u d d i 注册表中；用户则在u d d i 注 册表中进行查询，从而获得相应的w e b 服务接口文档以便进行服务绑定。 9 但是，u d d i 注册表本身并没有提供与w e b 服务的服务质量有关的信息。 u d d i e 2 4 对u d d i 进行了扩展，它在u d d i 定义的b u s i n e s s s e r v i c e 结构中引入 了p r o p e r t y b a g 实体来包含p r o p e r t y 元素。p r o p e r t y 元素代表了w e b 服务的服务 属性，由属性名( p r o p e r t y n a m e ) 、属性类型( p r o p e r t y t y p e ) 和属性值( p r o p e r t y v a l u e ) 三部分构成。服务质量属性当然也是服务属性中的一种。此外，u d d i e 也支持 对服务属性值的更新，用户还可以通过服务属性对w e b 服务进行检索。如此一 来，我们就可以将w e b 服务的服务质量信息表示为它的服务属性，添加到u d d i e 注册表中，然后用户就可以在w e b 服务查询请求中指明他们对服务质量的要求， 以检索所需的w e b 服务。 在文献 1 6 】中，作者同样对现有的u d d i 注册表进行了扩展，在已有的5 种 数掘结构类型的基础上增加了一种新的数掘结构类型q u a l i t y l n f o r m a t i o n , 它同样 位于b u s i n e s s s e r v i c e 结构之内，用来表示对特定w 曲服务的服务质量信息的描 述，可以包含多个类别的服务质量信息。和b i n d i n g t e m p l a t e 结构一样， q u a l i t y l n f o r m a t i o n 结构也引用了在u d d i 注册表中定义的t m o d e l ，只是这些 t m o d e l 代表的是与服务质量信息相关的概念和术语，它们在现有的u d d i 注册 表中还不存在，需要在扩展的u d d i 注册表中进行定义。 2 3 对w e bs e r v i c e s 服务质量的度量 目前已有一些对w 曲服务的服务质量进行度量的研究。在文献 1 9 ，2 0 【1 u ， 作者认为在一个支持服务等级约定( s e r v i c el e v e la g r e e m e n t ，s l a ) 的w 曲服务环 境中，应当将监控服务质量的任务交由独立的第三方来完成，由它来分别收集客 户端和服务端的实际服务质量数据，以验证服务提供者提供的服务等级是否与事 先协商好的服务等级约定中的相关数据相一致。但是文中并没有给出具体的服务 质量度量方法。 在文献 2 5 】中，作者设计了一个中间件平台w s b u s 来对w e b 服务的服务质 量进行监控，主要用于提高s o a p 消息传递的可靠性。它向服务用户提供客户端 代理( p r o x y ) ，由代理来截获传输的s o a p 消息，从而收集与服务质量有关的数据， 并提供附加的对s o a p 消息的可靠传递服务。但是w s b u s 并没有在服务端对w e b 服务的服务质量进行度量。此外，它所收集到的服务质量数据存放在它私有的服 务注册表中，并没有集成到公共的目录服务注册表中并向所有人开放。 文献【2 】采用了修改s o a p 引擎库的方法来实现对w e bs e r v i c e 服务质量的自 动度量。作者修改了a p a c h e a x i s 的s o a p 引擎库，向其中添加了记录代码，以 便在s o a p 请求发送前和接收s o a p 响应消息的时候收集与服务质量有关的数 据，并将这些数据通过另一进程发送给专门的节点进行分析和处理，其结果和手 1 0 工提交的服务质量数据一起被用来更新公共目录服务注册表中相应w e b 服务的 服务质量信息。但是该方法的广泛应用需要得到工业界各厂商的支持，才能将这 种修改集成到所有的s o a p 引擎库实现中。 文献【2 6 】则采用应用响应测量( a p p l i c a t i o nr e s p o n s em e 船u r c ，a 尉旧【2 7 a p i 对a p a c h e a x i sw e bs e r v i c e s 平台上的w e b 服务进行了度量。通过在a p a c h e a x i s 中注册加入了a r m a p i 调用的a x i sr p cp r o v i d e r ，就可以获得w e b 服务的响应 时间。此外，作者还将面向方面编程( a s p e c t - o r i e n t e dp r o g r a m m i n g ，a o p ) 并na r m a p i 结合在一起，用来度量实现了具体业务逻辑的后端服务的执行时间。但是作 者侧重于在服务端进行度量，忽略了在客户端的w e bs e r v i c e s 服务质量度量。 在文献【2 3 】中，作者提出了一种基于主动监测和用户反馈的方法来收集w e b 服务的服务质量信息。主动监测是指由服务请求者自身来收集并记录w e b 服务 的实际执行时间( 但这加重了服务请求者的负担) ，同时，将通过主动监测得到 的实际服务质量数据与服务提供者声称的所能提供的服务质量数据进行比较，记 录两者之间的差异，以此作为评价服务提供者信誉度( r e p u t a t i o n ) 的依据。 用户反馈则是要求由终端用户来更新他刚刚使用过的w e b 服务的服务质量 信息。为了保证更新的公平公正，防止对服务质量信息的恶意篡改，用户在提交 更新时需要提供密钥以对其身份进行验证，同时更新也必须在使用w e b 服务后 的有限时间段内提交，且只能提交一次。 该方法需要用户紧密地参与到服务质量的度量过程中来，对w e b 服务客户 端应用