[发明专利]一种基于复杂网络理论的SOA系统可靠性评价方法

摘要

一种基于复杂网络理论的SOA系统可靠性分析方法，它有四大步骤，属于复杂系统可靠性技术领域；其目的是针对SOA系统结构功能复杂，以及传统可靠性分析方法的实施存在困难甚至无法实施，提出一套可以有效分析SOA这一复杂系统可靠性的方法论。方法的特征是创新地结合复杂网络理论，将SOA系统中的各对象以及对象之间的相互作用抽象为复杂网络中的节点和连边，建立复杂网络失效模型；并提出了针对SOA系统的级联失效模型，在此基础上利用蒙特卡洛仿真实验完成可靠性分析工作，发现影响系统可靠性的关键软件和脆弱结构。该方法不受系统规模限制，系统规模的增大不会显著提高方法计算复杂度；物理意义清晰，易于工程人员操作实施。

主权项

一种基于复杂网络理论的SOA系统可靠性评价方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：步骤一：进行SOA系统的结构与功能特征分析，获得系统建模需要的相关拓扑结构信息，建立拓扑结构模型；此外利用网络可视化技术，给出网络的拓扑结构图；步骤二：由于系统的结构往往会对发生在系统中的动力学行为即故障的传播产生重要影响，所以在进行系统的故障行为分析之前需要分析系统的静态结构特征；基于复杂网络理论，对建立的可靠性模型的基本静态拓扑属性进行统计分析，包括节点入度分布、节点出度分布、软件共用分析；步骤三：在建立的系统拓扑结构的基础上，基于复杂网络理论，建立针对SOA系统的级联失效模型，得到系统的可靠性模型，设计出适用于SOA系统可靠性评价的仿真实验方案，并完成SOA系统可靠性仿真实验；步骤四：利用步骤三中可靠性仿真实验中的结果，对系统开展脆弱性分析和可靠性计算，给出对系统可靠性影响较大的关键软件列表并分析原因，同时给出系统的可靠性量化评估结果，为高可靠性系统的设计、规划管理和优化控制提供依据；其中，步骤一中所述的“获得系统建模需要的相关拓扑结构信息”，具体方法如下：系统中的节点信息以及软件与服务之间连边信息的获得：整个SOA系统根据使用方的配备分为若干子系统；用户根据需求给出服务列表，由SOA系统设计单位设计出基于用户需求的服务‑软件编配表，编配表中包括SOA系统要实现的所有服务，以及实现各个服务需要调用的复数个软件；从服务‑软件编配列表中提取所有的软件、服务信息，同时软件被服务调用这一信息被抽象成软件与服务之间的连边；由于一个服务的实现往往需要多个软件的共同协作，一个服务常与多个软件存在连边；同一子系统中不同服务之间的连边信息：同一子系统中不同服务之间的连边由服务之间数据传递关系建立，并且这种连边是有向的，即如果服务A需要接收来自服务B的数据，那么服务A与服务B之间就存在一条有向边B→A；同样的一个服务需要接收来自多个其它服务的数据，所以指向该服务的边有多条；不同子系统间服务间的连边信息：不同子系统间，由于相同服务之间存在信息数据交互，所以相同服务间建立连边。