收稿日期:20141203;修回日期:20150115 基金项目:国家自然 科学基金资 助项目(61100191);新 疆 工 程 学 院 基 金 资 助 项 目
(
2014030415)
作者简介:李欣(1982),男,讲师,硕士,主要研究方向为 Web服务调度、网络安全等(lixinxje@126.com);徐亮(1977),男,讲师,硕士,主要
研究方向为 Web服务调度、网络安全等;蒋兆辉(1975),男,副教授,博士(后),主要研究方向为 Web服务调度、云计算等.
低复杂度重构在分布式实时数据密集型
Web服务架构中的应用
李 欣
1
,徐 亮
1
,蒋兆辉
2
(1.新疆工程学院 计算机工程 系,乌鲁木齐 830000;2.哈 尔滨工业 大学 计算机 科学与技 术学院,哈尔滨
150001)
摘 要:针对下一代分布式实时系统在重构时实时性要求较高的问题,提出了一种降低系统图复杂度并在有限
时间内重构的方法。首先,利用服务组合确保重构在有限时间内实现;然后,通过路径选择算法和路径发送算法
对图进行实时剪裁;最后,引入图构建算法消除具有更多非可调度路径的服务实现来降低图 的复杂度。在
iLAND服务重构和组合组件内部验证了该方法,实验结果表明,该方法能够显著减少解空间,大大减少了重构过
程的计算时间,可以很好地满足数据密集型 Web服务的实时性需求。
关键词:低复杂度重构;数据密集型;分布式系统;Web服务架构;图构建算法
中图分类号:TP3115 文献标志码:A 文章编号:10013695(2016)04111406
doi:103969/j.issn10013695201604034
Applicationoflowcomplexityreconfigurationmethodin
Webservicearchitecturewithdistributedrealtimedataintensive
LiXin
1
,XuLiang
1
,JiangZhaohui
2
(1.Dept.ofComputerEngineering,XinjiangEngineeringCollege,Urumqi830000,China;2.Dept.ofComputerScience&Technology,Har
binInstituteofTechnology
,Harbin150001,China)
Abstract:Tosolvetherealtimerequestofnextgenerationdistributedrealtimesystemswhenreconfiguring,thispaperpro
posedaWebservicemethodtoreducethecomplexityofgraphandreconfigureinlimitedtime.Firstly
,itachievedtherecon
figurationstepsinboundedtimeusingservicecomposition.Thenitcarriedouttherealtimepruningprocessbypathselection
algorithm(PSEL)andpathsenderalgorithm(PSEND).Finally,itreducedthegraphcomplexitybyeliminatingtheservice
implementationswithmorenonschedulablepathsincommonusinggraphbuilderalgorithm(GBUILD).Itimplementedthe
proposedmethodinsidetheiLANDservicereconfigurationandcompositioncomponents.Theexperimentresultsshowthatthe
proposedmethodreducesthespaceofsolutioneffectivelyanddecreasesthecomputationtimeofthereconfigurationprocess
dramatically,whichindicatesthatproposedmethodworkswellfortherealtimedemandofdataintensiveWebservice.
Keywords:lowcomplexityreconfiguration;dataintensive;distributedsystems;Webservicearchitecture;graphconstruction
algorithm
0 引言
面向服务的架构(serviceorientedarchitecture,SOA)对 基
于 Web服务(Webservice,WS)的技术有显著促进作用。基于
服务的分布式系统以一种比整体式部署新组件和功能块更易
于集成的方式增加了组件的解耦合及系统的灵活性
[1]
。在这
类环境中,应用程序通过用另一个服务或同一服务的不同实现
简单替代一个服务来发生变换,这些变换称做重构,即系统从
当前状态演变为目标状态的过程。软件级重构主要呈现一种
新的功能性简单替换组件技术
[2]
,实时理论已经开发了模式
变化协议和算法,以确保有限时间的变换;近期,面向服务的范
例侧重于服务组成,因为其主要目标仍是实现通用的分布式
系统。
本文针对的是基于分布式服务的分布式实时系统,因此,
迫切需要消除或者减轻重构过程的复杂度来源。本文方法嵌
入在 iLAND工程的环境中
[3]
,定义应用程序为基于结构的图,
其中节点表示服务,链路表示它们之间交换的消息,由于每个
服务可能由不同的服务实现,所以具有不同的源需求。正在运
行的应用程序是服务实现图的一条路径,故重构应用程序包括
使用一个路径替代另一个,重构过程意味着完成变换的新系统
配置选择,根据调度或解的时效性执行该选择以接近期望的服
务应用程序级质量。本文将分布式应用程序的端到端处理时
间视为服务质量值,在新状态或解选择之前识别所有试探性解
决方案,然后根据与应用程序级 QoS值的接近程度从调度解
中选择新状态。为了提高效率和时效,试探性解的数目必须尽
可能小。本文提供一种减少可能解空间的方法,重构过程将考
第 33卷第 4期
2016年 4月
计 算 机 应 用 研 究
ApplicationResearchofComputers
Vol33No4
Apr.2016
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