[发明专利]基于网论的网络服务组合的分析方法

说明书

技术领域

本发明给出了一种基于Petri网(也称为网论)的Web服务组合的分析方法，主要解决Web服务组合的质量验证问题，属于Web服务的开发和应用领域。

背景技术

Web服务是一个平台独立的、松耦合的、自包含的、基于可编程的网络的应用程序，可使用开放的XML标准描述、发布、发现、协调和配置这些应用程序，用于开发分布式的互操作的应用程序。网络服务能够在一些常规的计算中提供一些服务，从而完成一个具体的任务，处理相关的业务或者解决一个复杂的问题。此外，网络服务使用(基于XML的)标准化的因特网语言和标准化协议在因特网或内部网上展示它们的可编程功能部件，并通过自描述接口实现网络服务。这些自描述接口基于开放的因特网标准。

Web服务(WebService，简称WS)是一种面向服务架构的技术，通过标准的Web协议提供服务，采用模块化的方式给出对服务的描述，目的是实现不同平台的应用服务之间的互操作。根据W3C的定义，Web服务应当是一个软件系统，用以支持网络间不同机器的互动操作。网络服务通常是许多应用程序接口所组成的，例如国际互联网的远程服务器端，执行客户所提交服务的请求。尽管W3C的定义涵盖诸多相异且无法切分的系统，不过通常我们指有关于主从式架构(Client-server)之间根据SOAP(简单对象访问协议)协议进行传递XML格式消息。无论定义还是实现，Web服务过程中会由服务器提供一个机器可读的描述(通常基于WSDL)以辨别服务器所提供的Web服务。Web服务基于XML技术，使用WSDL对服务进行表示和描述，通过远程过程调用(RPC)的方式，利用SOAP消息进行客户端和用户端的通信。Web服务屏蔽了应用程序的细节信息，从参数输入直接到结果输出，从而实现了应用程序最简便的调用。

随着计算机网络技术和应用的迅猛发展，人们对互联网的需求也进一步提高，希望互联网能够有效地提供他们所需的各种服务。然而，单个的Web服务功能单一，不能提供完整的解决方案，为了实现复杂的业务逻辑，就必须对Web服务进行组合和集成，Web服务组合的目标就是解决它们之间的集成和协作问题。Web服务组合可以将多个服务组合为一个新服务，提高了服务的重用性，并可以根据业务流程的变动实现“按需服务”。Web服务组合作为一种跨组织业务流程的实现形式，得到了众多的关注，成为国内外工业界和学术界的研究热点。Web服务组合面对的是一个广域分布的、异构的、动态的环境，并涉及多个自治组织之间的交互和协作，这样的环境给Web服务组合带来了巨大的挑战。

服务的度量是Web服务中研究的一个热门，一个服务的质量的好坏直接关系到服务结果的准确性以及调用服务的效率性。近年来，许多研究者都立足于服务的本质，即将一个服务看做是一个可以运行的软件，从软件度量角度去评价一个服务的好坏。有学者提出用Petri网来描述各种复杂结构的系统，并介绍一种自底向上的可靠性计算过程，该过程能对并行结构进行分解和综合计算，高效、准确地计算出系统的可靠性，该方法从兼顾效率和使用范围这两方面入手，估算出组件对系统的重要性，从而大大增强了可靠性评估在服务度量时的作用。

在本发明中我们使用Petri网分析技术。Petri网是用于描述分布式系统的具有直观、易懂的图形化的数学建模工具。它不仅能描述系统的结构性质，又能模拟系统的运行，能够动态的反应一个复杂系统的实际运行情况。在处理系统的顺序、并发、冲突以及同步等问题时，具有明显的结构化和图形化的优势。自从1962年德国科学家CarlAdamPetri首次提出Petri网的概念以来，经过50年的发展，Petri网已经形成了一门具有独特优势的系统化的专业学科分支，在计算机操作系统、离散事件动态系统、柔性制造系统、自动化科学方法、人工智能等各个科学方法领域得到广泛的应用与发展。