[发明专利]一种应用系统部署体系结构建模和验证方法

说明书

本发明提出一种应用系统部署体系结构建模和验证方法，属于电子信息技术领域。包括：步骤一：分析应用系统体系结构的部署需求，形成应用系统访问路径规划列表和应用系统体系结构部署规划图；步骤二：自底向上对四层树形结构的应用系统部署体系结构进行建模；步骤三：由设备类型服务调用图自动生成期望性质公式；步骤四：对建立的应用系统部署体系结构模型的连通性进行验证；步骤五：对路径上相邻设备类型进行互操作性验证；步骤六：结合连通性验证和设备互操作性验证结果。本发明采用高阶类型化应用系统体系结构建模和验证语言，结合模型驱动的软件工程中已有的方法和工程技术，逐层建模，在建模过程中可即时反映需求的完整性。

技术领域

本发明属于电子信息技术领域，涉及Web应用软件部署的应用系统，具体涉及一种应用系统部署体系结构建模和验证方法。

背景技术

Web应用软件作为当前“互联网+”应用系统的核心组成部分，通过部署于运行环境产生应用系统体系结构。在科技的快速发展下，Web应用软件需要进行大量的软硬件结合，应用系统体系结构的构成和互操作变得越来越复杂，对于软硬件的部署变得困难重重。在需求设计阶段对应用系统部署体系结构进行建模以及验证可避免由于需求设计所造成的错误。

在应用系统部署体系结构的设计和验证中，随着云计算技术的发展和支撑工具的不断成熟，产生了众多实用工具和方法。研究人员提出的Nix系列部署方法及其工具，通过分析应用软件中组件之间的依赖性，对即将部署的软件进行多级版本化管理，同时通过丰富的部署策略可描述原子升级和降级、安全依赖和异构环境等部署要素，实现了应用软件的安全部署和透明的字节码部署。基于Nix的Disnix，增加了可扩展结构并支持自定义模块的部署，使得部署过程更为便捷。采用容器化管理待部署应用软件和部署环境的DevOps方法目前已成为主要趋势，该方法通过将应用软件开发团队和运维团队紧密结合，缩短了软件系统开发到上线部署的时间，使得应用软件能够在预期较短时间内得到快速有效地升级和部署。尽管上述方法在效率和效果上都较为明显，但仍缺乏系统的方法论以支撑应用系统部署体系结构在设计阶段的验证，从工业化的视角仍处于自动化生产的初期。

对此，可采用形式化建模方法对体系结构庞杂的应用系统部署体系结构进行设计，采用形式化规约方法进行需求期望性质的刻画，采用形式化验证方法进行设计阶段的验证。但已有的形式化方法往往需要采用多种形式化工具，更适合于较小规模的验证问题。并且一些方法在建模中采用迁移系统、自动机或Petri网，而验证中采用时态逻辑公式刻画需求期望性质，从而由于在建模和验证中不使用统一规则的方法容易造成较大的误差，应用系统体系结构越复杂误差越明显。

发明内容

本发明针对如何提高应用系统部署体系结构建模和验证的完整性和准确性的问题，采用高阶类型化应用系统体系结构建模和验证语言，结合模型驱动的软件工程中已有的方法和工程技术，面向云计算环境中的应用系统主动运维，提出了一种应用系统部署体系结构建模和验证方法。

本发明的一种应用系统部署体系结构建模和验证方法，对面向部署的应用系统执行如下步骤：

步骤一：分析应用系统体系结构的部署需求，形成应用系统访问路径规划列表和应用系统体系结构部署规划图。应用系统体系结构部署规划图包括应用系统的构成设备以及设备之间的连线。将应用系统部署体系结构的需求自顶向下分为应用系统、设备、功能类型以及设备功能四层树形结构，并进行统一编码。将应用系统体系结构部署规划图生成设备类型服务调用图，并转化为相同语义的XML文件，解析为具体的设计要求。

步骤二：自底向上对四层树形结构的应用系统部署体系结构进行建模，依次为基本数据类型层、基本接口类型层、设备类型层和体系结构框架类型层；建模时，根据设备类型服务调用图，生成各层的类型以及类型关系，并自动生成相对应的类型规则。