（计算机科学与技术专业论文）基于qos动态更新与综合评估的web服务选择.pdf

t r 一 _ j t h ew e bs e r v i c es e l e c t i o nb a s e do nd y n a m i c u p d a t i n g a n d c o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o no fq o s at h e s i ss u b m i t t e df o rt h e d e g r e eo fm a s t e r c a n d i d a t e ：j i a n gy u x i n s u p e r v i s o r ：p r o f d u a ny o u x i a n g c o l l e g eo fc o m p u t e r & c o m m u n i c a t i o ne n g i n e e r i n g c h i n a u n i v e r s i t yo fp e t r o l e u m ( e a s t c h i n a ) 一 j j 关于学位论文的独创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研究工作所取得的 成果，论文中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知，除文中已经加以标注和致谢外， 本论文不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得中国石油 大学( 华东) 或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对 研究所做的任何贡献均已在论文中做出了明确的说明。 若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。 学位论文作者签名：二籀i 址 日期：如1 1 年岁月z g 日 学位论文使用授权书 本人完全同意中国石油大学( 华东) 有权使用本学位论文( 包括但不限于其印刷版 和电子版) ，使用方式包括但不限于：保留学位论文，按规定向国家有关部门( 机构) 送交学位论文，以学术交流为目的赠送和交换学位论文，允许学位论文被查阅、借 阅和复印，将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，采用影印、缩 印或其他复制手段保存学位论文。 保密学位论文在解密后的使用授权同上。 学位论文作者签名：垄圭：錾 指导教师签名： 日期：加f 年，月7 9 日 日期：矽，f 年f 月多8 日 摘要 随着w e bs e r v i c e s 由技术概念到实践应用的不断发展，网络上出现了很多功能相同 或相似的w e b 服务。如何从众多满足功能需求的w e b 服务中选择最优的服务，成为w e b 服务应用的关键问题。于是，引入了q o s ( q u a l i t yo fs e r v i c e ，即服务质量) ，展开了基 于q o s 的w e b 服务选择的研究，即根据q o s 信息来确定并选择满足请求者需求的最优 服务问题，那么如何根据q o s 信息选择最优服务，成为亟待解决的问题。 本文通过对q o s 信息的实际意义、q o s 属性的特征与性质以及服务请求者的q o s 需求信息进行深入分析，建立了一种基于q o s 动态更新与综合评估的w e b 服务选择模 型。q o s 动态更新保证了q o s 信息的正确性与客观性，从而在w e b 服务选择中具有参 考价值和指导意义。q o s 综合评估保证了选出满足服务请求者q o s 需求的最佳服务。 实际的服务质量是变化的，因而必须保证q o s 信息实时反映出实际服务质量的变 化，且q o s 信息能够与大多数实际的服务质量相符合，在此基础上，本文提出了一种基 于实时计算与定期修正的q o s 动态更新策略，该策略充分考虑了服务端与客户端反馈数 据的个体性特征和全局性特征，利用修正数据对当前q o s 信息进行一定程度的修正，使 得q o s 信息实时反映最新服务质量变化的同时，符合大多数实际的服务质量。从而保证 了q o s 信息的正确性与客观性，为基于q o s 的w e b 服务选择提供了前提保证。 本文还提出了一种基于期望值与属性权重的q o s 综合评估策略，该策略充分考虑了 服务请求者的q o s 需求，即q o s 期望值与q o s 属性权重，保证得到的最佳w e b 服务既 满足服务请求者的q o s 期望值，也满足服务请求者的q o s 属性偏向，从而保证基于q o s 的w e b 服务选择选出的最佳服务满足服务请求者的q o s 需求。 根据动态更新策略和综合评估策略，给出了动态更新算法和综合评估算法，通过实 验验证表明，本文提出的q o s 动态更新策略和q o s 综合评估策略是合理有效的，能够 支持基于q o s 的w e b 服务选择。 关键词：w e bs e r v i c e s ，w e b 服务选择，服务质量，动态更新，综合评估 ， t h ew e bs e r v i c es e l e c t i o nb a s e do nd y n a m i cu p d a t i n ga n d c o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o no fq o s j i a n gy u x i n ( c o m p u t e rs c i e n c ea n dt e c h n o l o g y ) d i r e c t e db yp r o f d u a ny o u x i a n g a b s t r a c t w i t ht h ef a s tg r o w i n go fw e bs e r v i c e sf r o mt e c h n i c a lc o n c e p tt op r a c t i c a la p p l i c a t i o n , t h e r ea r em a n yw e bs e r v i c e s 、析t 1 1t h es a m eo rs i m i l a rf u n c t i o no nt h en e t w o r k h o wt os e l e c t t h eb e s ts e r v i c ef r o mm a n ys e r v i c e st h a tm e e tt h ef u n c t i o n a lr e q u i r e m e n t sb e c o m e st h ek e y i s s u ei nw e bs e r v i c e sa p p l i c a t i o n t h u s ，q o s ( q u a l i t yo fs e r v i c e ) i si n c l u d e di nw e bs e r v i c e s ， a n dt h er e s e a r c ho fw e bs e r v i c es e l e c t i o nb a s e do nq o si sl a u n c h e d ，t h a ti st h ep r o b l e mo f d e t e r m i n i n ga n ds e l e c t i n gt h eb e s ts e r v i c et om e e tt h er e q u i r e m e n t so ft h es e r v i c er e q u e s t e r a c c o r d i n gt oq o si n f o r m a t i o n t h e nh o wt os e l e c t t h eb e s ts e r v i c e a c c o r d i n gt oq o s i n f o r m a t i o nb e c o m e sa nu r g e n ti s s u e t h r o u g ht h ei n - d e p t ha n n l y s i so nt h ep r a c t i c a ls i g n i f i c a n c eo fq o si n f o r m a t i o n ，t h e c h a r a c t e r i s t i c sa n dn a t u r eo fq o sa t t r i b u t e s ，a n dt h eq o sr e q u i r e m e n t so fs e r v i c er e q u e s t e r , t h i sp a p e rc r e a t e saw e bs e r v i c es e l e c t i o nm o d e lb a s e do nd y n a m i cu p d a t i n go fq o sa n d c o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o no fq o s t h ed y n a m i cu p d a t i n ge n s u r et h e c o r r e c t n e s sa n d o b j e c t i v i t yo fq o si n f o r m a t i o n , a n dm a k eq o si n f o r m a t i o nh a v er e f e r e n c ev a l u ea n dg u i d e s i g n i f i c a n c ei nw e bs e r v i c es e l e c t i o n t h ec o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o ne n s u r e st os e l e c tt h e b e s ts e r v i c ew h i c hm e e t st h en e e d so fs e r v i c er e q u e s t e r a c t u a lq u a l i t yo fw e bs e r v i c ei sc h a n g i n g ，s ot h er e a l - t i m eu p d a t i n go fq o si n f o r m a t i o n m u s tb ee n s u r e d a f t e ru p d a t i n g ，q o si n f o r m a t i o ns h o u l dr e f l e c tt h ec h a n g e so fa c t u a lq u a l i t y o fs e r v i c ea n db ec o n s i s t e n tw i t hm o s ta c t u a lq u a l i t yo fs e r v i c e o nt h i sb a s i s ，t h i sp a p e r p r o p o s e sad y n a m i cu p d a t i n gs t r a t e g yo fq o sb a s e do nr e a l - t i m ec o m p u t a t i o na n dp e r i o d i c r e v i s e t h i ss t r a t e g yf u l l yc o n s i d e r st h ei n d i v i d u a lc h a r a c t e r i s t i c sa n dg l o b a lc h a r a c t e r i s t i c so f t h ef e e d b a c kd a t af r o ms e r v e ra n dc l i e n t ，u s e sd a t at om a k ec u r r e n tq o si n f o r m a t i o ns o m e d e g r e eo fa m e n d m e n t ，a n da tt h es a m et i m eo fm a k i n gq o si n f o r m a t i o na f t e ru p d a t i n gr e f l e c t t h el a t e s tc h a n g e si nt h eq u a l i t yo fs e r v i c e ，m a k e sq o si n f o r m a t i o nb ec o n s i s t e n t 诹t l lm o s t a e r i a lq u a l i t yo fs e r v i c e s ot h i ss t r a t e g ye n s u r e st h ec o r r e c t n e s sa n do b j e c t i v i t yo fq o s i f n r o m a t i o n ，a n dp r o v i d e sp r e m i s eg u a r a n t e ef o rq o s b a s e dw e bs e r v i c es e l e c t i o n t h i sp a p e ra l s op r o p o s e sac o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o ns t r a t e g yo fq o sb a s e do nq o s e x p e c t a t i o n sa n dq o s a t t r i b u t ew e i g h t s t h i ss t r a t e g yf u l l yc o n s i d e r st h eq o sr e q u i r e m e n t so f s e r v i c er e q u e s t e r , i n c l u d i n gt h eq o se x p e c t a t i o n sa n dq o sa t t r i b u t ew e i g h t s ，g u a r a n t e e st h e s e l e c t e db e s tw e bs e r v i c en o to n l ym e e tt h eq o se x p e c t a t i o n so fs e r v i c er e q u e s t e r , b u ta l s e m e e tt h eq o sa t t r i b u t ew e i g h t so fs e r v i c er e q u e s t e r , a n ds oe n s u r et h e b e s tw e bs e r v i c e s e l e c t e db yq o s - b a s e dw e bs e r v i c es e l e c t i o nm e e tt h eq o sr e q u i r e m e n t so fs e r v i c e r e q u e s t e r a c c o r d i n gt ot h ed y n a m i cu p d a t i n gs t r a t e g ya n dc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o ns t r a t e g y , t h e d y n a m i cu p d a t i n ga l g o r i t h ma n dt h ec o m p r e h e n s i v e e v a l u a t i o na l g o r i t h ma r eg i v e na n d v e r i f i e db ye x p e r i m e n t si nt h i sp a p e r t h ee x p e r i m e n t ss h o wt h a tt h ed y n a m i cu p d a t i n g s t r a t e g yo fq o sa n dc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o ns t r a t e g yo fq o sp r o p o s e di nt h i sp a p e ra r e r e a s o n a b l ea n de f f e c t i v e ，a n dc a ns u p p o r tq o s - b a s e dw e bs e r v i c es e l e c t i o n k e y w o r d s ：w e bs e r v i c e s ，w e b s e r v i c e s e l e c t i o n ，q o s ，d y n a m i cu p d a t i n g ， c o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o n 目录 第一章绪论1 1 1 研究背景1 1 2 课题的提出2 1 3 主要工作。4 1 4 论文组织结构。5 第二章国内外研究现状。7 2 1w e b 服务的q o s 研究现状7 2 2 基于q o s 的w e b 服务选择的研究现状8 2 3 本章小结1o 第三章w 曲s e r v i c e s 技术简介1 1 3 1w 曲s e r v i c e s 简介1 1 3 2w e bs e r v i c e s 体系结构。1 1 3 3w e bs e r v i c e s 标准协议1 4 3 4w | e bs e r v i c e s 生命周期1 7 3 5w e bs e r v i c e s 的q o s 属性18 3 6 本章小结2 0 第四章基于实时计算与定期修正的q o s 动态更新2 1 4 1 问题的提出2 1 4 2 扩展的w e bs e r v i c e s 体系模型2 3 4 3q o s 实时监测与反馈2 5 4 4q o s 动态更新策略2 6 4 4 1q o s 属性值实时计算2 8 4 4 2q o s 属性值定期修正3 4 4 4 3 综合算法3 7 4 4 4q o s 动态更新策略总结3 9 4 4 5 动态更新策略的补充说明4 2 4 5 本章小结4 3 第五章基于期望值与属性权重的q o s 综合评估4 4 5 1 问题的提出4 4 5 2q o s 综合评估策略4 5 5 2 1q o s 属性值的规范化处理。4 6 5 2 2q o s 期望值的满足性判断4 9 5 2 3q o s 综合评估值的计算51 5 2 4q o s 需求信息的完整性处理5 2 5 2 5 综合算法5 7 5 2 6q o s 综合评估策略总结6 l 5 3 本章小结6 2 第六章算法实现与实验验证6 4 6 1 实验总体设计6 4 6 2q o s 动态更新实验。6 4 6 2 1 实验过程设计6 4 6 2 2 实验系统实现。6 5 6 2 3 实验系统运行环境。6 9 6 2 4 实验数据与分析6 9 6 2 5 实验结论7 9 6 3q o s 综合评估实验8 0 6 3 1 实验过程设计8 0 6 3 2 实验系统实现8 l 6 3 3 实验系统运行环境8 5 6 3 4 实验数据与分析8 6 6 3 5 实验结论9 0 结论与展望9 2 工作总结9 2 论文创新点9 5 不足与展望9 7 参考文献9 8 攻读硕士学位期间取得的学术成果1 0 2 j g 谢10 3 v 的新的分布式计算模型，是 基于网络的、分布式的、自包含的、自描述的、模块化的组件，能够通过w e b 被发布、 定位和调用1 1 。它通过采用u d d l l 2 1 ，w s d l 3 1 和s o a p n 等基于x m l 的标准和协议，解 决了异构分布式计算、代码与数据重用等问题，具有松散耦合、互操作、与平台无关等 特性。w e b 服务的出现为分布式计算与服务带来了很大的灵活性与健壮性，应用软件的 开发者可以根据应用需求，选择和组装网络上现有的构件，定制随需应变的分布式系统。 各项优势与广泛关注使得w e bs e r v i c e s 得到了快速的发展和应用。 然而，随着w e bs e r v i c e s 由技术概念到实践应用的不断发展，w e b 服务提供者的不 断增多，网络上出现了很多功能相同或相似的w e b 服务。随着w e b 服务的大量出现， 对w e b 服务的使用从“查找 模式转变到“选择 模式，也就是说，如今的关键问题 不再是能否找到所需要的服务，而是如何从众多满足功能需求的w e b 服务中选择最优 的服务。于是，在w e bs e r v i c e s 领域的研究中，引入了q o s ( q u a l i t yo f s e r v i c e ，即服务 质量) ，如何提供具有q o s 保证的w e b 服务引起人们的关注，如何选择满足请求者需求 的最佳服务成为w e bs e r v i c e s 领域中研究的热点。q o s 是一个包含许多非功能性属性的 质量模型，每个属性都有对应的属性值，如响应时间等。为了从大量w e b 服务中选择 最优的服务，需要解决诸多问题，如q o s 的描述、监控与管理，基于q o s 的服务发现、 服务选择、服务组合等等，从而形成了各个关于q o s 的研究主题【5 1 。 w e b 服务中的q o s 问题是一个具有很大挑战性的问题，引入q o s 模型后，整个w e b s e r v i c e s 体系就发生了变化，服务提供者发布服务时需要提供q o s 描述，服务请求者选 择服务时需要提供q o s 需求，另外还要有专门的q o s 信息管理中心，服务代理者能够 从q o s 管理中心获取信息，并根据q o s 信息为服务请求者选择最优的服务。在所有的 环节中，核心问题还是基于q o s 的w e b 服务选择，如何从大量的w e b 服务中，根据 q o s 信息确定并选择出最能满足服务请求者需求的服务，是一个亟需解决的问题。服务 请求者的需求包括功能性需求和非功能性需求，在功能相同或相似的w e b 服务集合中， 根据q o s 信息来确定并选择满足请求者需求的最优服务问题，必然要解决如何保证当前 的q o s 各个属性指标都是客观正确的、如何根据q o s 信息来评估服务的相对优劣、如 何进行计算或测评得到满足请求者个性化需求的服务等等一系列问题。 第一章绪论 1 2 课题的提出 1 基于q o s 的w e b 服务选择中面临问题的分析 q o s 包括很多质量属性，如响应时间、服务价格、可靠性、信誉度等通用属性和特 定领域中的特定属性，是一系列非功能性属性的集合。基于q o s 的w e b 服务选择，就 是要根据q o s 属性指标来对w e b 服务的服务质量进行评估，选择最能满足服务请求者 功能需求和q o s 需求的最佳服务。而利用q o s 评估w e b 服务优劣的前提是当前的q o s 各个属性值是否正确，是否真正反映了该服务的实际质量指标，即q o s 信息是否具有正 确性与客观性，如果当前的q o s 信息不准确，不符合实际的质量指标，则在w e b 服务 选择中不具有参考价值和指导意义。当服务提供者将服务发布到服务代理端时，会提供 q o s 信息，包括了各个属性指标值，可以作为w e b 服务的服务质量评估依据，但是， 有些q o s 属性实际上是动态变化的，特别是响应时间之类的性能属性，会受到性能负载、 网络环境等多种因素的影响而经常变化，这时，静态的q o s 属性值就不具有客观性和真 实性了。因此，不能以静态数据作为动态属性的评估值，而要保持对这些q o s 信息的经 常性更新以反映最新的变化，即需要对q o s 信息进行动态更新。 既然q o s 属性受到性能负载、网络环境等因素的影响而变化，就要将这种变化实时 地反映到最新的q o s 属性值中。这里的性能负载因素指的是服务提供者的系统负载和系 统性能，服务的处理和执行就发生在服务端，所以这方面的因素直接影响到实际的服务 质量；网络环境因素指的是服务请求者所在的网络环境，服务处理过程中的数据传输就 发生在服务请求者的网络环境中，使得服务请求者获得的质量感受包含了网络环境的好 坏，所以这方面的因素也影响到实际的服务质量。要想将这些因素的变化引起的实际质 量指标的变化及时地反映到q o s 属性值中，就需要在使用服务的过程中对实际的服务质 量指标进行检测，并在使用完成之后及时反馈给q o s 管理中心，由此对q o s 信息进行 更新。因此，需要获取反馈信息，并作为q o s 信息动态更新的数据源，且同时考虑服务 端和客户端的反馈。 由于服务使用者所处的网络环境不同，并且对于同一个服务，不同的使用者所扮演 的角色不同，如会员与非会员享受的优惠不同导致二者对服务的评价也不同，这些都使 得一个使用者感受到的服务质量不能代表其他使用者将来使用时可能得到的服务质量。 服务使用者反馈的数据仅仅表示当前在自己的网络环境中使用服务时得到的实际服务 质量，它所反映的服务质量好坏不具有全面性，不能直接表示当前的q o s 属性指标值， 而服务提供者一次服务执行的性能好坏也不代表其他时候的性能，同样不具有全面性。 2 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 所以，动态更新q o s 信息时，不是简单地用反馈信息替代当前的q o s 信息，而是对当 前的q o s 属性值进行一定程度的修正，反映出当前的属性变化。更具有重要意义的是， 合理有效的q o s 动态更新策略也是解决服务提供者虚报质量指标或q o s 信息被攻击的 重要手段。 经过动态更新的q o s 信息是正确客观、能够真正说明服务质量好坏、符合实际质量 指标的，有了这个前提保证后，便可以用当前的q o s 信息作为依据进行服务优劣的综合 评估。经过评估所选的最优服务应该是满足服务请求者需求的最佳服务，而不同的服务 请求者对服务的质量属性偏好各异，应在质量评价中体现出来，有些请求者可能比较关 注服务价格，有些更在意响应时间【6 】，这就形成了服务请求者的q o s 属性权重。另外， 服务请求者根据自身的需求可能会指定某些q o s 属性值作为评估参考值，这就形成了服 务请求者的q o s 期望值。为了达到服务请求者的个性化要求，在综合评估中，需要充分 考虑服务请求者的q o s 需求，包括q o s 期望值与q o s 属性权重，能够满足服务请求者 期望且根据属性权重评估的q o s 综合评估值最大的w e b 服务是最佳的选择。 2 课题的意义 动态更新保证q o s 信息的正确性与客观性，使得q o s 信息能够真正说明w e b 服务 实际的服务质量，从而在基于q o s 的w e b 服务选择中具有参考价值和指导意义：综合 评估保证选出满足服务请求者q o s 需求的最优服务。因此，q o s 动态更新与q o s 综合 评估是基于q o s 的w e b 服务选择中必须解决的关键问题。 目前，国内外存在一些关于“基于q o s 的w e b 服务选择 的研究，有一定的收获， 但并没有获得统一认可的方案。其中，大多数都是针对q o s 综合评估方面的研究，而没 有明确q o s 动态更新的概念。 在q o s 更新方面，比较一致的措施是在综合评估前根据反馈数据重新计算q o s 属 性值，但存在反馈信息考虑不够全面、更新策略考虑过于简单等问题，由于没有针对 q o s 动态更新的研究主题，从而对q o s 动态更新策略考虑不够深入、不够全面，无法 考虑其中的细节问题，无法建立合理、完善的动态更新模型。 在q o s 综合评估方面，比较一致的措施是根据属性权重和q o s 属性值加权计算q o s 综合评估值，存在的问题是没有对服务请求者的q o s 需求进行深入的分析，如何满足客 户个性化的需求是服务选择的关键点。 因此，“基于q o s 动态更新与综合评估的w e b 服务选择”这一研究具有重要意义。 3 课题的提出 3 第一章绪论 本文旨在研究并提出一种科学可行的q o s 动态更新策略，以保证q o s 信息的客观 性和普遍适用性，并提出一种基于q o s 需求的综合评估策略，以保证得到的最佳服务满 足服务请求者的需求，在此基础上，建立一种基于q o s 动态更新和综合评估的w e b 服 务选择模型。 1 3 主要工作 本文通过对q o s 信息的实际意义、q o s 属性特征与性质以及基于q o s 的w e b 服务 选择过程进行深入分析，对q o s 属性值监测与反馈、反馈数据的特征以及属性值动态计 算进行深入研究，对服务请求者的q o s 需求信息以及满足服务请求者需求的q o s 综合 评估过程进行深入剖析，试图建立一种基于q o s 动态更新和综合评估的w e b 服务选择 模型，重点提出一种基于反馈数据的q o s 动态更新策略，以及基于服务请求者q o s 需 求的综合评估策略。主要工作如下： 1 设计一个基于q o s 的w e bs e r v i c e s 体系模型 通过对基于q o s 的w e b 服务体系进行分析，明确q o s 管理的内容以及基于q o s 的 w e b 服务选择的要求，在此基础上对现有的w e b 服务体系结构进行扩展，纳入q o s 模 型，增加q o s 信息监测与反馈、q o s 信息采集、q o s 动态更新、q o s 综合评估等q o s 信息相关的管理，从而支持基于q o s 动态更新和综合评估的w e b 服务选择。为了不改 变现有体系结构中组件的功能，需要增加一个独立的构件或模块实现q o s 管理，可以在 原模型系统组件内扩展，也可以在原模型系统组件外扩展，这就是q o s 管理中心。于是， 建立一个基于q o s 的w e b 服务体系模型，该模型增加对q o s 的处理，而传统组件功能 不变，涉及到的q o s 处理都是通过与q o s 管理中心进行交互完成。该模型中，在服务 选择前进行q o s 综合评估，服务使用之后进行q o s 动态更新。 2 设计一种基于实时计算与定期修正的q o s 动态更新策略 通过对q o s 动态属性的特性以及q o s 信息的作用进行分析，提出基于双端实时监 测与反馈的动态更新，并对反馈数据的特征以及动态更新的目标进行深入分析，进一步 提出基于实时计算与定期修正的q o s 动态更新策略。该策略包括q o s 属性值实时计算 和q o s 属性值定期修正，它们都是利用修正数据对当前q o s 信息进行一定程度的修正， 使得最新的q o s 信息符合实际使用中反映出的服务质量。基于实时计算与定期修正的动 态更新策略要充分考虑反馈数据的个体性特征和全局性特征，保证动态更新的实时性与 历史积累性，使更新后的q o s 信息符合大多数情况下的实际质量信息，从而保证q o s 信息的正确性与客观性。 4 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 3 设计一种基于期望值与属性权重的q o s 综合评估策略 通过对基于q o s 的w e b 服务选择过程进行分析，提出q o s 综合评估，并对服务请 求者的q o s 需求、q o s 属性性质以及综合评估的目标进行深入分析，进一步提出基于 期望值与属性权重的q o s 综合评估策略。该策略包括q o s 需求信息的完整性处理、q o s 属性值的规范化处理、q o s 期望值的满足性判断以及q o s 综合评估值的计算。q o s 需 求信息的完整性处理根据服务请求者指定的q o s 需求信息对未指定的需求信息进行合 理补充，得到符合服务请求者要求的用于综合评估的完整需求信息；q o s 属性值的规范 化处理采用合理的规范化处理方式，消除不同属性间取值范围差别大以及属性性质不同 等因素，得到取值范围相同且单调性相同的相对属性值；q o s 期望值的满足性判断根据 服务请求者的q o s 期望指标进行属性满意度计算，并采用满足性判断规则，将待选w e b 服务中满足服务请求者期望的服务选择出来；q o s 综合评估值的计算根据q o s 属性值 以及服务请求者的q o s 属性权重加权计算出w e b 服务的服务质量综合评估值，具有最 大综合评估值的w e b 服务就是最佳服务。基于期望值与属性权重的综合评估策略要充 分考虑服务请求者的q o s 需求，保证得到的最佳w e b 服务既满足服务请求者的q o s 期 望值，也满足服务请求者的q o s 属性偏向，从而保证基于q o s 的w e b 服务选择选出的 最佳服务满足服务请求者的q o s 需求。 4 建立实验系统进行算法验证 根据q o s 动态更新策略和q o s 综合评估策略，设计详细的动态更新算法和综合评 估算法，并建立实验系统，实现这两个算法，对算法进行实验验证。 1 4 论文组织结构 论文共分为七个部分，各个部分的内容如下： 第一章绪论 主要介绍了论文的研究背景、目的和意义，在此基础上，提出了论文的研究内容， 概述了主要的研究工作。 第二章国内外研究现状 介绍了当前基于q o s 的w e b 服务技术的研究现状，主要介绍了基于q o s 的w e b 服务选择的研究现状，并分析了现有研究中的缺陷与不足。 第三章w e bs e r v i c e s 技术简介 介绍了w e bs e r v i c e s 技术的基础理论，剖析了w e b 服务的现有体系架构、标准协议 和生命周期，还简要介绍了w e b 服务的q o s 属性，列举了常见的属性指标。 5 第一章绪论 第四章基于实时计算与定期修正的q o s 动态更新 分析了q o s 动态更新中应该注意的问题和实现目标，介绍了基于q o s 的w e b s e r v i c e s 体系模型，并介绍了q o s 实时监测与反馈。然后，重点介绍了基于实时计算与 定期修正的q o s 动态更新策略，详细分析了q o s 属性值实时计算与定期修正的方案， 并给出了涉及到的计算公式。在此基础上，详细地描述了q o s 动态更新算法。最后，对 q o s 动态更新策略进行了分析与总结。 第五章基于期望值与属性权重的q o s 综合评估 分析了q o s 综合评估中应该注意的问题和实现目标，然后，重点介绍了基于期望值 与属性权重的q o s 综合评估策略，详细分析了q o s 属性值的规范化处理、q o s 期望值 的满足性判断、q o s 综合评估值的计算以及q o s 需求信息的完整性检查与处理等方案， 并给出了涉及到的计算公式。在此基础上，详细地描述了q o s 综合评估算法。最后，对 q o s 综合评估策略进行了分析与总结。 第六章算法实现与实验验证 介绍了实验过程的设计，给出了动态更新算法与综合评估算法的代码实现，介绍了 实验采用的开发环境和实验运行的软硬件环境，对实验数据进行了详细的分析，给出了 实验结论。 最后结论与展望 总结了论文的研究工作和论文创新点，并指出了论文的不足之处与下一步研究工作 的展望。 6 即基于q o s 的服务描述与 发现、q o s 属性度量方法、q o s 测量、q o s 管理、q o s 信息获取以及基于q o s 的服务 选择和服务组合等r 7 1 。各个方面的研究都取得了一定的成果，但基本都没有形成规范或 标准。 关于q o s 描述与发现的研究，主要集中在对通用属性和领域特定属性的描述、基于 语义的q o s 描述与发现、对u d d i 或w s d l 进行扩展实现q o s 的描述与发现等方面。 关于q o s 模型的研究主要有：z h a n gj i n g 8 1 对现有研究中涉及的常见q o s 属性进行了总 结，并提出一个w e bs e r v i c eq o s 描述模型；z e n gl i a n g z h a o1 9 】提出了一个五元q o s 模 型，包括信誉度、服务价格、执行时间等；s i r a m 等【1 0 1 设计了一个描述q o s 模型的 u n i f r a m e 框架；杨胜文等【l l 】给出了一种q o s 模型，该模型中定义了一组描述q o s 属性 的分类t m o d e l ，它支持包含q o s 信息的服务发布；郭得科等【1 2 】提出了一种3 维q o s 模 型，包括方法维、服务维、宿主结点维，该模型支持基于q o s 的服务发现和服务选择； 杨文军等【1 3 1 分析了领域自适应的q o s 模型，并提出了一种基于语义的领域自适应质量 评价模型；徐明伟等1 1 4 】将响应时间作为测试参数，验证了一种分级q o s 方法。 在q o s 属性度量方面，由于研究人员所处的领域不同，对服务质量的要求有所不同， 且不同研究者对同一个q o s 属性的理解角度不同，所以，针对同一个q o s 属性，提出 了多种度量方法。以服务的可用性为例，x i o n gk a i q i 等【1 5 】提出了一种基于性能指标的 服务可用性度量方法；而m i k i c r a k i em 等【1 6 j 则提出了一种基于w e b 服务访问次数的度 量方法。关于q o s 信息采集的研究主要有：r o s e n b e r gf 等m 总结了q o s 信息的自动化 采集方法；郑奕等【1 8 】给出了基于a p ih o o k 技术的q o s 属性度量方法，该方法可以在 w e b 服务的客户端和服务端度量多种q o s 属性，具有客观化、自动化和轻量化的特点； z e n glz 等【1 9 】提出了一种监听w 曲服务流程的方法，在监听的过程中进行q o s 信息的 采集。 基于q o s 的服务组合研究主要有：陈彦萍等【2 0 】提出了一种基于分形理论和多目标 决策理论的服务选择算法，该算法考虑了q o s 属性之间的独立性和不可公度性，同时给 出了基于q o s 的服务组合框架和具体实现方法；赵俊峰等【2 1 】提出了一种基于优化算法 的、支持领域特性的w e b 服务组合方法，该方法的核心是根据服务请求者指定的功能 7 务选择合适的服务，使得到的业务流程满足约束条件的同时，也使服务请求者指定的 q o s 属性达到最优；t s e s m e t z i sd 等【2 6 】从服务提供者的角度出发，研究并提出了服务集 成方案：s m c k p 算法，该算法能够使服务提供者的利益最大化。 2 2 基于q o s 的w e b 服务选择的研究现状 基于q o s 的w e b 服务选择的目的是从大量满足服务请求者功能需求的w e b 服务集 合中，根据q o s 属性指