gmod对等网络集散网络有什么作用


1000一9825/2004/15(03)0428@∞04

Joumal ofsoftware软件学报

Web服务核心支撑技术:研究综述


岳昆+,王晓玲,周傲英
(复旦大学计算机科学与工程系,上海200433)

Underlying’Ibchniques fbr

SerVices:A Sunrey

ZHOU A0一Yi“g

(Dep a『tment

ofcornputer science

and Engineerin璺FudaIl

uniVersi时,sh卸gh酊200433,china)

+correspondiog”thor:P上lⅡ:+86―2l-65643503,E-mail:ku“y@mdan

cn,ht单:Ⅳwww

2003?07-1l;Acc印tcd

2003、11?1 8

AY.underlying technjqⅡes for web services:A

survey.知Ⅳ删甜矿鼢4,岛

2004,15(3):428 ̄442.

h±垃:丛受型型:l垒§:Q鳝£型!QQQ:!§2』』15缒2S:h堑n Abstract:WitlI


localization fashion

developmem of e-busi士less,web印plicanons based

developed from centralized

globalization,from

B2c(bllsiness-to-customer)to B2B(bus嫱ess―to-busilless),丹om

decentrallzed fashion

Web service i8

new application model for decen订“iZed coonputing,and it is“so on也e web.丁hus,web senice has becO脚e

e丘如nve mechanjsm for出o dala捌1d se九rjce imponant锄d necessary

e_busjness.It is

the research

tIle new arch“ecnlre of web services,on the

combinations wim othe。good

techniques,粕d

the integration of services.In tllis papeL

a娜rvey presents

v8rious aspects of the resea托h of web services

fmm tlle basic conc印ts

research problems and the

kchniques,including data integration in web services,web service composition,semantlc web service,

web service discovery,web service

web services in

tk P2P(Peer―to?Peer)computiⅡg


current art

environment,and me g―d service,etc This paper aIso presents techniques,a discussion Key

summary of the

the如ture research topics,and the chall∞ges ofthe web

words:W曲service;service composidon;semantic Web;service

discovery;sec证ly;P2 P;gdd

摘要:随着电子商务的迅速崛起,基于w曲的应用模式迅速发展,w曲应用从局部化发展到全球化,从 B2c(busiⅡess―t0。customer)发展到B2B(business.to-business),从集中式发展到分布式,w曲服务成为电子商务的有效 解决方案w曲服务是一个崭新的分布式计算模型,是w曲上数据和信息集成的有效机制.web服务的新型构架,web 服务的高教执行方式,w曲服务与其他成熟技术的有机结合以及w曲服务的集成是解决现实应用问题的重要技术. 从w曲服务研究的不同侧面对其进行了综述,阐述了w曲服务的基本概念,分析了当前w曲服务的主要研究问题

tsupponed by曲e

N“朔副Namm】Scj脚ce

FollDdado日of cb如a

60228006(周家角然科学基金).1he

Research and Development

PIan of chtna undcT

No工002AAll6020(国家高技术研究发展计划(863)),the

TungEducat】on Foundacion

underomntNo

81062(霍英东教育基金青年教师基金)

作者简介岳昆(1979一),男,云南曲靖_凡,主要研究领域为数据挖掘,xML数据管理。王晓玲(1975―1,女,博十,讲师,土要研究领

域为xML数据管理间傲荚(1965一)'男,博士。教授,博士生导师,主要研究领域为数据挖掘,xML数据管理.P2P对等计算

岳昆等:w曲服务核心支撑技术:研究综述

及其核心支撑技术,概括了w曲服务中的数据集成技术、w曲服务的组合、语义w曲服务、w曲服务发现.w曲 服务安全,P2P(Pe盯,to-Pee订新型计算环境下的web服务解决方案和网格服务等方面的研究内容.并对这些技术进 行了总结,结合已有的研究成果,展望了w曲服务未来的研究方向及其面临的挑战. 关键词:w曲服务翊良务组合;语义web;服务发现;安全性;P2 P;网格 中图法分类号:TP393

近年来,随着电子商务的迅速崛起,web应用从局部化发展到全球化,从B2c(business―to―customerl发展到 B2B(busiIles8.to-business),从集中式发展到分布式.w曲服务作为一种新必的web应用模式,是一个崭新的分布 式计算模型,是web上数据和信息集成的有效机制.从电子商务应用领域来看,复杂的应用连接和程序代码造成

了电子商务应用的高维护代价和更新代价.而w曲服务正好能够解决遮一问题威为目前应用环境中最为合理


的解决方案…从web服务中的支撑技术来看彳艮多关键问题有待解决,具有广阔的研究空问,但同时也存在很多 挑战. 随着web应用从集中式向分布式的迅速发展,以提高电子商务系统的健壮性、高性能计算能力为出发点, 为了解决现实w曲应用中“应用到应用(印plication―to一印plication)”及“点对点(peer―to_peerl”的核心问题,使当前 web应用适应全球化和复杂商务处理的需求,进行web上已有的网络计算组件的集成,基于现有协议提高web 应用的互操作能力及服务质量,研究web服务核心支撑技术具有重要的意义口卅. 文献[1,3,5]指出了web服务的基本构架,包括wcb服务提供者(service provider)、服务请求者(seⅣice requester)和服务代理(service broker)以及它们之间的通信、xML格式的消息传递机制等正是基于该架构,对 web服务核心支撑技术的研究和应用才得以迅速开展.同时,源于wcb服务的现实应用背景.针对现存的毛要问 题,学术界有不同侧面的研究工作和相应的技术成果.例如,Ⅵ『eb服务中的数据集成【。“1;w曲服务的组合【”’”1; 基于分布式数据库的特征研究提高web服务质量的有效解决方案【驯;语义web在web服务中的应用【2M51;高 效的web服务发现技术和架构【2¨291;针对wcb服务应用中的安仝及隐私问题,适合web服务的安全和加密策

34]:P2P环境中w曲服务的有效表示和执行阢361;网格计算与web服务的有机结合mq01等

本文首先概述w曲服务的基本架构及特征,然后从多种角度概括w曲服务的不同描述和定义,接着分析当 前web服务的主要研究问题及web服务的核心支撑技术,最后总结全文,指出web服务研究面临的挑战,井展 望未来的工作.


web服务架构 文献【1,5]从面向应用的角度,描述了

web服务的基本架构.该架构由3个参与者和 3个基本操作构成3个参与者分别是服务提 供者、服务请求者和服务代理,而3个基本操 作分别为发布(publish)、查找(fmd)和绑定 rb抽d).w曲服务基本架构如图l所示.服务提 供者将其服务发布到服务代理的一个目录 上:当服务请求者需要调用该服务时,他首先 利用服务代理提供的目录去搜索该服务,得 到如何调用该服务的信息:然后根据这些信 息去调用服务提供者发布的服务.当服务请求者从服务代理得到调用所需服务的信息之后,通信是在服务请求 者和提供者之问直接进行,而无须经过服务代理w曲服务体系使用一系列标准和协议实现相关的功能,例如:使 用wsDL(web


service descnption Fig,l Architecture

ofW曲services

language)来描述服务,使用uDDI(universal descfiption,discove阱in‘egration)

乃“M耐D,№,mdm软件学报2004,15(3)

来发布、查找服务,而soAP(simple obfec£acces8 profoc01)被用来执行服务调用I”J 在web服务架构的备模块间以及模块内部,消息以xML格式传递其原因在于,以xML格式表示的消息易 于阅读和理解,并且xML文档具有跨平台性和松散耦台的结构特点:从商务应用的角度看,从工作流到查询数 据库,直到同贸易伙伴交换信息,xML格式表示的消息封装了词汇表.可以同时在行业组织内部和外部使用;它 还有较好的弹性和可扩展性,允许使用附加的信息,并且xML标签提供了可访问的进程入口,从而可强化商业 规则,并且增强了互操作性(42】,为信息的自动处理提供了可能

web服务的不同描述 web服务具有广泛的适应性和应用背累,而且web服务的很多相关问题仍处在研究过程中,学术界从不问

的侧面对web服务有不同的描述,限于篇幅,我们概括了如下几种有代表性的web服务描述. 从功能的角度描述web服务,文献[3]认为web服务基于TcP,IPlHTTP,xML等规范而定义,具备如下功 能:web上链接文档的浏览、事务的自动调用、服务的动态发现和发布文献[41】从组成框架及实现目标的角度 描述了w曲服务,认为web服务作为一种嘲络操作,能够利用标准的web协议及接口进行应用问的交互.文 献【2l,22,26,43】从语义的角度描述了基于语义web的服务,认为web服务是语义web的~种应用.由于考虑了

语义信息的描述及表示,web服务能够更准确地被执行,服务组合(8州ice

composition)能够按所期望的目标进

行.文献【37]从嘲格计算(grid computing)的角度指出w曲服务能用于w曲上的资源发现、数据管理及网格计算 平台上异构系统的协同设计,提出了网格服务的新概念文献【44】从信息检索的角度提出了在包含了分布策略 和路由信息的电子文档之上进行分布式文档检索的w曲服务. 从另一方面看,针对不同的应用背景,web服务的应用对象也不同,目前被广泛应用的web服务可分为如下 4类…:面向企业应用(business.odented)的服务、面向消费者(consumer_onented)的服务、面向设备 (devjce.o五ented)的服务和而向系统(system-o一如tcd)的服务.尽管对w曲服务进行描述的出发点或应用类型不 同,但是它们均具有如下共同特征:(1)应用的分布式为适应网络应用中分布式的数据源和服务提供者,分布式 的服务响应、松散耦台是web服务必须具备的特征.在应用中,服务请求者不必关心服务提供者的数据源格式 是什么,某+服务请求需调用哪些服务,服务请求在web上怎样被执行等,即web服务对用户具有分布透明 性.(2)应用到应用的交互在分布式的环境中,若采用集中控制力式,服务器有较大的负荷,并且系统不具有健壮 性因此应用到应用的交互,使得wcb服务更具可伸缩性(3)平台无关性.w曲服务的界面、跨wcb服务的事务、

工作流、消息认证、安全机制均采用规范的协议和约定油于w曲服务采用简单、易理解的标准web协议作


为组件接口和协同描述的规范,完全屏蔽了不同软件平台的差异,因此具有可集成能力川.

web服务研究的主要问题及其核心支撑技术 与学术界的研究相比,工业界注重的是wcb服务规范和协议的标准化问题,例如:soAP协议,uDDI.wsDL

等.本文不详细介绍w3c制订的有关协议,我们着重从学术界的角度来探讨wcb服务研究的主要问题、相关的 解决方案和核心支撑技术 从wcb服务的技术层面看,为r满足建立在资源动态变化之上业务f=il益复杂的商务应用的需求,web服务 有效地利用现存的web数据集成f6叫“、数据过滤…一”、服务组台等技术,以进行web上分散资源的集成.并在

其中应用访问控制㈨4”、事务机制㈣“,”,“,4“,以保证服务响应的可靠性及服务组件的协同工作.从web服务的


现实应用层面看,实际应用中客户面对表现形式和复杂性都可能不相同的服务,如何正确、高效地找到自己想 要的服务至荧重要,这正是web服务发现的仃务.目前,web服务的搜索与发现采用的普遍方法是由客户使用搜 索引擎找到服务,或者在相关的w曲页面中考查其是否满足服务请求的要求.因此,wcb服务发现的自动化,基于 语义和约束进行web服务的查找及发现,特定应用环境中的w曲服务发现技术都是重要的研究方向口。。1…. 如上所述,web服务使分布在网络qJ的资源构成,。个虚拟的计算机系统,资源的重用和蜘同1一作就涉及 刮如卜两个重要的问题,其一是复杂服务的组织和描述问题.从简单的B2c,B2B应用到复杂的web服务,共享上

contexO和服务组合(service composition)是一个重要的研究课题吼现实中的应用一般都非常复杂.

为了分散和简化应用逻辑,提高服务可重用性,单个w曲服务都不可能做得非常复杂,因此现实中复杂服务的应

岳昆等:web服务核心支撑技术:研究综述

用需要组合多个简单的web服务其次,web应用是基于不同方式的异构系统而建寺的,为了将松散耦合的、分 散的各类web服务有机地组织成一个可用的系统,其中服务的集成需要组合异构的服务相应地,服务组合描述 语青的设计也是一个重要的研究分支p”其二是充分利用现有的IT设备,并进行资源的按需配置的问题.如何 使县柯分布式结构的应用系统能够在开放式环境F提供较高质量的服务,缩短web服务的响应时间,提高系统 的健壮性,是直接影响商务应用的因素【1'3 20】针对这些问题,在P2P环境下实现wcb服务是一种有效的解决方 案,在这方面目前已经有很多的研究成果及相应原型系统1”o“同样,为r提高web服务协同1:作的效率,提高 网格计算能力,将w曲服务与网格计算进行有机的组合,构建网格服务也是一种理想的解决方案【38Ⅻ”. 在服务的组合和协调工作中,首先需要保证服务执行的质量和可靠性,其次需要保证服务执行中的安全性 前者是web服务的质量控制问题因为web服务的描述缺乏足够的语义信息,wcb搜索、web服务发现、web 服务的组合具有不确定性,为了能够根据用户提供的信息更加准确地描述并执行web服务,考虑更加丰富的语 义和上下文信息,在web挖掘中充分利用本体论(ontology)领域模型以提高web服务的质量成为另一个重要而 又富甜挑战性的研究热点口_5'2“.而后者则是w曲服务的访问控制问题.w曲服务的分布透明性要求web服务的 自动集成,这也是W曲服务研究的主要问题之 为了达到这一目的,不同的w曲服务提供者必须为其他模块或

组件提供可供信息存取的接口,并且基于分布式的环境实现开放,标准的商务逻辑,为了保证各服务提供者的数 据安全,必须进行安全控制,从而使“安全保证”成为web服务中一个自动完成的部分.然而目前web服务中普遍 采用的是Intemet和www的安全机制,现有的这些机制本身与wcb服务之间就存在较大的技术鸿沟,因此,适 台于web服务的涝问控制及其数据加密策略也成为web服务中有待进步研究的支撑技术之J捌J“圳

总之,利用这些支撑技术,Ⅵ柚服务的研究具有面向应用、高综合性和高集成度的特点,注重总体系统结构


规划、高效服务执行算法和有效集成策略的探索.web服务及其支撑技术研究过程中的几个主要问题是:(1)应 用背景足什么,研究通用的方法还是实现特定的w曲服务;(2)如何定义和表示wcb服务;(3)以怎样的wcb服 务系统结构作为研究的平台和基础;(4)w曲服务的粒度怎样,如何进行服务组台;(5)建立怎样的代价模型以评 估web服务组合的代价,如何权衡影响系统性能的各个因素,使得系统性能总体最优;(6)语义在服务的研究或 实现过程中如何表示、处理和利用:f7l根据智能化、自动化和高效性的要求,怎样基于语义和本体论发现w曲 服务;(8)如何进行高效的服务质量管理,以满足用户提出的服务请求;(9)在安全性的特定要求下,采用怎样的 web服务安全、认证和加密策略.针对上述问题,本文将分别对w曲服务的核心支撑技术进行概述和分析.

web服务中的数据集成


web信息集成技术 wcb数据源分散、动态变化的特点使得w曲上的数据集成比基于数据库的数据集成更复杂,应用范围更

广.以传统的信息集成技术作为基础,如数据格式的转化及统一、数据模式的动态调整【4…、索引刨建等,文献【8,9】 分别提出了w曲数据集成的新方案ARAIADNE和Infosleth,它们具有动态数据集成、基于代理技术进行查询 计划的协调和数据分发等特征首先,ARAIADNE和lnfosleth均通过构建信息代理(Agent)来进行web数据的 抽取,查询执行和信息集成,包括用户代理、任务执行代理和资源代理.其次,领域模型(domain model)或奉体论 font0109v)被用来描述数据和资源的特抵,获取数据的模式,从而为数据的集成提供统一的数据表 示ARAIADNE以层次的方式对w曲数据建模,并对其刨建索引,以解决web页面的定位问题,也基于此进行查 询的处理和优化:Infosleth提出了基于内容(contellt.based)的数据分发技术 箍于上述方法。文献【6,7,10]提出了通过动态web服务组合进行数据集成的技术,简化了ARAIADNE和 lnfosleth中代理的定义及实施策略,并对查询计划进行了规范化其中服务组合的E下文协同转换以及w曲资 源的选取策略均是有待进

步改进的方面本文第3节将对w曲服务组合技术作相应的概述

web服务中的数据过滤 web服务中的数据过滤包括web服务请求的过滤和web服务描述的过滤两方而,这些信息部是用xML

格式表示的闺此.xML文档的一些过滤技术…J2J可应用到web服务中.例如,文献【1l】提出了事件驱动的xML

如“MⅡ,o,№口Mm软件学报2004,15(3)

数据在线过滤技术,以xPath查询表达式作为过滤条件(如∥stoc“symboInext(j>15J),由此建立xTrie索引,过滤 的过程就是xML文档与xPalll索引树匹配的 过程将该技术应用到w曲服务请求的过滤中,

文献【13】提出了基于xTde进行soAP消息过


滤的技术其基本框架如图2所示.其中.xML Router对服务器接受到的xML消息进行过滤.
Flg.2 The 8ystem盯chltecture ofSOAP message石nering

并将其发布到服务器上,其作用类似于防火墙 该方法将xML格式的s0AP消息请求表示为 树形结构,在系统设计时将相关的xPa山过滤

sosAP消息过滤系统架构

条件构建为xTrie索引树,soAP消息的过滤过程即xML与xTde树形结构数据的匹配过程此外,文献【13】也 提出了并行xTde,膳次xTrie,xTne聚类等sOAP消息过滤的优化策略

web服务中的事务处理 web服务提供的是相互独立的网络平台上应用的连接和信息的集成,在这样的分布式环境中,w曲应用需

要相互协同T作并保持一致,得到可靠的结果和输出.自然地,事务机制可解决这些问题,而web服务自身具有 不同于传统数据库的特征,w曲服务中的事务机制具有以下主要特点:(1)web事务比传统事务更松散,更灵活, 更复杂,并不严格地遵循传统事务AcID原则;(2)商务处理中有很多长事务,也存在可选的子事务;(3)事务涉 及到的实体是分布在网络中不同位置、不同平台上的服务参与者;(4)服务组合中需要事务机制来保证其协调 工作,(5)事务对于服务质量和计算的可靠性起着重要的作用 目前,web服务中的事务处理策略通常是扩展已存在的事务处理技术,仍然有待进一步研究,用于web服务 的事务模型主要有:Business Tr如s觚ti伽【50】,ws.TransactioⅡ㈣和Activ崎seⅣice【40,其中ws―Transaction建立在 s0AP,wsDL等web服务的标准之上.文献【1s]在满足传统事务AcID性质的基础之上引入协调器(coordinator), 扩展r现有的事务处理技术,提出了适用于web服务的协同工作框架及协议协调器实际上是用xML

定义的协调上下文,包括ID、上下文的有效期、协调类型等元素.该方法为web服务中的事务定义了共同的模 型,为服务所需创建的事务提供了必须遵循的模式.此外,文献『161针对服务组合,基于c0RBA和J2EE对象通信 模型,提¨{了对象事物(objecttransaction)的解决方案


web服务组合问题的提出 一方面,异构系统中运行在不同平台之上的web服务可能是以不同的方式创建、用不同程序语言实现、

由不蚓供应商提供的,服务的请求需要根据特定的应用背景和需求进行合理的服务组合:另一方面,服务组件 (service componenO或基本服务(elementary service)不可能报复杂,这也是服务可重用的必要条件之一.因此需要 按照一定的粒度进行w曲服务的组合.文献[3]提出了复杂web服务(complex web service)的解决方案:共享上 下文及web服务组合任何与特定应用主题相关的web服务之间总是具有某些直接或间接的联系,它们具有一 些共同的上下文及应用背景,这样的一系列元数据称为共享上下文例如,相同的本体论、词典fnlesauf{)及xML 信息交互格式等同样,上下文也可以是执行特定web服务应该具备的先决条件或系统中与该应用相关的状态 信息基于菇享上下文,服务组件及基本服务间的关联能对服务的组合进行指导和监督 总结上述方法,在共享上下文的环境中进行服务的组合需要解决以下几个主要问题:(1)对于与组合服务

相关的再胚务朝件和摹本暇务,怎样定义它们之间的逻辑及时序关系,蛆实现复杂wcb臃务执行舶自动化;f2)


怎样实现服务组件和基本服务之间的动态空可、协调及状态保持,以保证web服务执行的有序性;(3)怎样保 持语义信息,怎杆验证和测试组合web服务,以确保web服务执行结果的正确性.

岳昆等:w曲服务核心支撑技术:研究综述 3.2从web服务组件到组合web服务

文献[18,19】以动态w曲服务组台为出发点,独立于分布式的系统架构,基于分布透明性的基本要求,卣接针 对服务本身提出了web服务组合及管理的有效策略:运行时(runtime)服务的动态创建其中提到的基本服务,是

外部用户可以引用的晶小服务单位"撕】复杂w曲服务可以由服务组件和基本服务构成服务由服务组件构成.


与服务组件相比,服务可由外部用户引用『1引;而各服务组件封装了相应的服务功能和适合的数据,它们之间相对 独立,其属性包括组件的功能描述及操作系列、组件问的操作约束和依赖信息.动态web服务绀台是在运行时 从系列服务组件中动态创建满足特定应用需求的新服务的过程,该过程包括3个阶段:组合前服务组件的定 位及选抒、动态服务组合、组合后的新服务注册同时,文献【19]提出了由服务组件动态创建组台服务(composite service)的3种不同技术:(1)创建组合服务接口;(2)基于管道和过滤(pipe.姐d.丘1ter)机制创建新的组合服务;(3) 按照需求通过服务组件的动态组合创建新的组合服务正因为服务是动态创建的,服务的设计阶段只需考虑构 成这些服务的服务组件【1…,而且,组合服务的动态生成可以有效地提高商务软件的敏捷性、灵活性及可用性【14】. 在分布式的环境下,不同的服务组件可能提供相同的功能,若构成某服务的组件之一在功能上发生了变化, 为了使该服务的执行不受影响,当该服务被请求时需要进行服务组件的动态切换,将对它的调用动态切换到与 之具有相同功能的另一服务组件.服务组件之间动态切换问题的解决方案直接影响r整个web服务系统的有 序性和可再现性此外,如何管理服务组件、组合服务与服务组件之间的对应关系、服务组件的定义及服务组 含中所必需的应用逻辑与工作流管理.也会成为上述方法的瓶颈问题 针对上述问题,文献f24]从、№b服务管理的角度提出了对服务提供者进行操作控制的动态润整算法,并扩 展r wsDL,使之能够描述不同类型服务之间的约束、依赖、认证策略等;也提}“了wsOL(wcb se“ice o如ring language) ̄彩式定义了组台服务的相关约束,包括前提条件(pre-conditioⅡs)和组合后条件(post.condhions);还提 出了I[{{于动态服务组骨的服务组件动态切换(d”anlic swi岫ing)机制同样,文献[“】从更高的层次,以基本服务 作为构成复杂服务的最小单位,基于状态保持机制提出了查阅状态表的解决方案当利用此方法时.在服务设计 阶段,对所有提供相同功能的基本服务建立服务名到期对应例程(rouline)间的映射,同时分别对每个基本服务 建直状态袁(state chart).这样,完全通过查阅状态表进行服务的动态组台,组合服务的管理,执行与基本服务闯的 自动切换.该算法形式化地描述了服务组合所需要的约束和时序信息,并且服务维合的方法更具可操作性 3.3组合web服务的描述及实现

文献【47]分析了目前web服务设计语言(如Java)及各种数据源之间存在的不匹配问题,以设计_乖}非过程

化,专门用于xML应用和web服务的描述性高级语言为目标,提出了以w曲服务的定义和组台为核心的xML 编程语言xL基于xML查询语言xQuery的表达方式,xL定义了赋值(assignment)、表达式(expression)、序列 (sequence)和并行(parallel)等web服务的组合模式,并且将每个web服务用一个xL程序来表示,xL程序之间 的调用和交互通过s0AP消息的传递来实现从而利用上述的web服务组合模式和xL定义的事务处理机制将 服务有机地组合起来.基于这样的描述语言和平台,文献[4 8】实现了用xL描述的wcb服务原型系统 此外,基于r作流的基本思想.文献[17】提出实现组合web服务的一种解决方案,并给出r保证组合w曲服 务正确调度的理论依据.该方法通过服务社区(servlce comⅡlunity)、组合服务、基本服务和异构服务提供者的 层次结构,有效地描述并解决了增量式的wcb服务笈布及注册问题该层次结构如图3所示 根据现实中商务应用的不同种类,将web服务电按其行业的相关性划分成不同的类别,即这里的服务社区 它是个虚拟的概念,是表示不同类别服务的视图.组合服务及一+部分基本服务被注册到服务社区.卜,使得基奉 服务发生的变化只影响到所属服务社医的注册信息,由此可实现web服务功能变化时注册信息的局部化更新 此外.服务的执行实际上是由基本服务的通信、协调和执行来完成的该方法通过状态定义和检测的方式有效 地解决了组台web服务执行中存在的如下问题:组合服务的执行需要调用哪些基本服务以及相关的基本服务 怎样按预期的顺序自动执行,具体而言,该方法预先定义了特定应用的服务(包括组台服务和基本服务)以及执 行它所需具备的系统初始状态(precondmons)和执行后的状态(postprocessings),这些状态与服务间的对应关系

构成了状态路由表(rou血gt8ble);通过当前状态检测查找状态路由表,以确定是否可以结束当前执行的服务、同

乃“M“。,龅mmM软件学报2004,15(3)

时应该启动哪些服务,基于并发策略实现了组合w曲服务执行过程中的合理调度

Hierarchical

ofcomposite w曲services

图3组合w曲服务层次结构 总而言之,web服务的组台为复杂的w曲应用提供了有效的解决方案.从现实应用来看,w曲服务的组合可 以实现虚拟社医中软硬件的共享:从w曲服务本身来看,wcb服务的组合实现了组合服务的动态生成,提高了服 务组件殛基本服务的可熏用性和利用率,减少了系统的开销.但是其中存在的诸如服务组合粒度、服务组件或 基本服务之问的通信方式及其优化、服务的聚类、服务的社区化分类管理、组合服务的有效性验证及安全等 问题。有待进一步的研究和探索

4基于语义的web服务


4.1语义Web 随着web应用的迅速发展,w曲应用面I随着自动化及语义保持的问题对于用户提交的应用请求,如何根据 语义信息执行分布在w曲上的相关服务,并自动地进行这些服务间的切换,是语义wcb被提出的动机所在使机 器可存取w曲数据井实现处理的自动化是语义web的目标f1”.就语义w曲本身而言,我们可以认为它是目前 web应用的扩展.它能够描述一定的语义,使汁算机及人类能够更好地协调台作.从语义w曲的表示方式来看, 可以认为它是基于资源描述框架(resource

description丹锄ework,简称RDF)和元数据(m咖dala)对www上数

据的抽象表示№5”,是本体论领域模型的具体表示和应用实例【525”而本体论是一组概念及这些概念间关联描


述的集合,它描述了包括客观事物及它们之间联系的领域知识为了表示语义信息,DAML扩充了wSDL它是基 于语义web的服务描述语言,建立在xML和RDF的基础上,为机器提供了读取数据以及对数据进行解释和推 理的能力,使得嘶向人的web转换到了语义webⅢ1在w曲应用中有效利用本体论,可以在一定程度上实现语 义w曲信息处理的自动化,例如,提高web搜索的准确性,提高web服务质量.目前,语义w曲研究的问题主要包 括:w曲语义的提取和表示,web应用处理过程中的自动规则推理及知识管理,以及有效利用语义信息进行web 服务处理和w曲挖掘.提高web发现的准确性和智能化. 4.2组合web服务中的语义保持 如果在web服务中利用了语义信息,服务的执行就更能体现用户预期的目标和|【6l制条件,能够得到更精确 的结果,从而提高w曲服务执行结粜的准确性;从组合web服务的角度来看,基于语义信息进行w曲服务的组 合能够有效地利用知识表示及推理来指导和监督服务的组合.例如,可以通过规则的推理来确定满足条件的 web服务.从而确定台理的web服务调用顺序和:[作流

岳昆等:w曲服务核心支撑技术:研究综述

在现实应用中,服务是否被执行需要通过对一系列条件的判断来确定,同时也要求web服务遵循预先定义 的语义而被执行,并需要判断服务执行的结果是否符台所期望的目标.基于文献[20】提出的w曲服务本体论描 述语言DAML-s的w曲服务描述能力,文献【22]用一阶逻辑语言定义了DAML.s相关子集的语义,提出了基于 推理规则自动执行组台w曲服务的解决方案即当任何服务组件或者基本服务被调用时,将相关的当前状态及 输入信息构成的初始条件用6‘阶谓词的形式表示为逻辑表达式,通过对该表达式真值的判断来确定该服务是 否可以被调用.例如,服务组件或基本服务n在系统环境s中执行的前提条件表示为以下逻辑表达式:z.n现n 逻辑表达式为真(true)时,口才可以被调用 利用上述方法,在服务设计阶段就可以根据实际应用中的语义信息定义各个服务组件或基本服务应该满 足的前提条件,并以逻辑表达式的形式表示.组台服务在执行过程中,对于当前状态和输入信息,通过判断该逻 辑表达式的真值来确定应该被调用的服务组件或基本服务显然,采用上述方法可以使服务组件或基本服务的 调用和执行能够按预期的目标被调度,原先定义的语义信息可得以保持.但是,这是一种静态的语义保持方法, 不利于语义信息的动态扩展及w曲服务的动态更新. 4.3语义web和web服务的结合 web上的本体论研究包括语义web的研究和web服务的研究,其共同目标都是通过利用w曲上人和机器 都能够存取的内容,创建智能自动服务及商务处理基础设施.考虑以上二者的结合,实现功能互补是一种自然的 选择口3’2“首先,用于描述w曲服务wsDL并不能很好地表达web服务的语义信息:并且所描述的是静态的w曲 服务,不包含任何有关服务执行过程的信息,而实际应用中要求服务的执行具有动态性,并且能够达到自动化. 其次,从语义w曲的角度看,一系列本体论构造算于(ontology constrIlct)能够通过Agent使web服务自动地被发 现、激活及执行,并且本体论为服务及服务问关系的描述提供了强有力的手段文献[23】提出了在wsDL中加入 以xPath语法形式表示的语义标注,从而对wsDL进行扩充其语义的表示完全基于xML规范,与原wsDL进 行了无缝结合,使w曲服务的描述能够体现“实际值”(actIlal value)条件限制,服务的执行更符台预期目标 总之,在web服务中有效利用本体论领域模型进行服务的概念建模。可以指导w曲服务应用的设计;在w曲 服务中有效利用语义信息,进行web服务和语义web的有机结合可提高web服务的质量:语义web服务是语 义web和w曲服务的结合,可为wcb服务的发现、执行、解释和组合的自动化提供有效的支持.其中,分布式 环境下进行语义的提取、语义的表示、探索适合web服务的知识推理方法等方面都是有待进一步研究的开放 课题.

‰^l印“f(卿,s)^‘印“f(见,s)^.^f印““‰,j),其中,巩(f∈[1,月】)为当前的状态信息,许仃∈【1,小])为输入信息,只有当该


web服务发现问题的提出 基于w曲的商务应用为客户提供了不同类型的web服务,而这些服务可能具有不同的形式,并且它俐的复

杂程度不相同,例如面向软件(sof细are一0riented)的服务、面向硬件(h删warc,oriented)的服务、移动(mobile)服


务等所谓web服务发现,就是客户以某种方式在这些不同类型的web服务中找到其想要的服务,蛆执行wcb 服务请求web服务发现是web服务系统架构中的一个重要部分,uDDI是其中一种解决方案而传统的服务发 现技术是通过精确匹配实现的,不能较好地支持基于概率和语义约束的模糊匹配,使得服务执行的整个过程受 到影响,而且语义冲突问题(对于同一服务在不同站点上实现了不同接口)也没有可行的解决方案. 5.2主要的web服务发现技术 w曲服务发现与传统的信息检索有很多相似之处,但前者具有更高的复杂性和实现技术的不成熟性,将有 更广阔的应用领域,大多数web服务发现技术都考虑有效利用语义信息和本体论,以服务发现的自动化和智能 化为目标,采用信息检索中的某些评价标准来评价wcb服务发现技术的性能,例如查准率(preclsion)和查全率 frecall)目前web服务发现的主要技术【35】及其比较见表1

如ⅢI口f。,№^Mm软件学报2004,15(3)


Tnble 1 C0mpadson Ofex“ting

scⅣice discOvefy technOlogies

表l现有的服务发现技术比较


Keyword-Based Low

Average Average

大多数服务查找和发现技术都是表1中“基于框架”的方法,如uDDl.“演绎检索”方法是“基于框架”方法的

进一步改进所有的服务属性都以逻辑的形式表示;然而,服务的逻辑表示和服务的逻辑推理都具有很高的计算


复杂性,使得该方法并不能应用到实际中针对这些方法各自的不足,文献[27】提出了一种基于语义web,利用过

程本体论川(process ontologies)的web服务发现


lnde腓s Query
0b乜ining ma把hing
ontology de丘Ilitlon

技术该技术将服务的功能作为过程模型啦l】


(process model)定义了过程本体论,并将web服务

通过索引建立到本体论上(即用过程本体论表示 服务)过程查询语言PQL(process

用来定义查询,包括实体(entity)和联系 (relationship)两类字句.服务的查找和发现过程就 是过程模型中的过程本体论与者询中所用到的过 程本体论相匹配的过程.其功能架构如图4所示

Architecnlre of

seⅣice∞trieVal using process

图4利用过程本体论的服务检索架构

与前面3种技术相比,这种技术中的本体论,查询都阻xML格式定义,具有高查准率、高查全率和易实现的特点, 但服务的过程本体论的定义直接影响了服务发现的虽终结果. 此外,在特定应用背景下的服务发现技术方面,Dreggie[嚣】和GsD【29】是两种具有代表性的方法.现有的服务 发现技术不能有效地应用于移动自组网络(mobile

net’Ⅳork),Drc鹤ie用DAML表示服务的语义,并将其

作为一种推理语言,不同于以往基于严格句法匹配的服务发现方法,D弛ggie用基于语义的ProIog推理引擎进行 服务模糊匹配和不完全匹配它依次解析DAML查询请求、服务本体论、来自服务提供者的DAML服务轮廓 描述、DAML联系规则,并装载到知识库(KB)中,再进行匹配,从而实现w曲服务的发现GsD(group_based


distributed service discovery

pmtoc01)是一种用于P2P环境中的服务发现协议,在P2P环境下,每个Peer对其他

peer上的信息作缓存(caching),服务按照DAML中“类.子类”的层次关系进行分组,对于服务的请求,只需将它发 送到语义相关的服务分组幢roup)而无须发送到所有peer上该方法避免了广播风暴,能有效利用网络带宽,保证 ,移动自组网络中服务发现的高效性. 总之,web服务发现的研究目标是服务发现的高效率和自动化,在服务发现技术中,利用语义描述和服务本 体论是达到该目标的有效途径:而如何用DAML描述服务,如何将语义w曲、本体论和语义推理应用到w曲服 务的查找和匹配中是有待进一步研究的课题.从这个意义上说,w曲服务发现是语义w曲在w曲服务中的一种 应用.特定环境中的w曲服务发现技术是另一条研究线路,基于通用的方法,在新型网络环境(如移动通信,P2P) 中实现高效的服务旋现,需要将网络架构本身的机制及特点与web服务的语义信息、本体论进行有机结台


web应用要求web服务具有分布透明性和自动集成的能力.为了达到这~目的,不同的web服务提供者必

须为其他参与集成的模块或组件提供可进行信息存取的接口,并且基于分布式环境实现开放的、标准的商务逻 辑为了保证各服务提供者的数据安全,必须在服务提供者的层次进行安全控制或者信息加密,从而使“安全保 证”成为web服务中一个自动完成的部分 从共享上下文和w曲服务组台的角度,文献【3】指出在简单服务集成的同时也需要提供可配置的入口 (port“)以及可供服务组台的上下丈,但这些信息可能是企业或个人的隐私,需要采取相应的认证、加密等措施, 因此web服务的安全是一个重要的研究方向.目前,web服务安全采用的是已有的Intemet和www的一些安 全策略,例如数字签名(dignal sigIIa附e)【321、xML加密(enc‘yptioⅡ)技术和标准I”l、访问控制(access con们1)技

岳昆等:web服务核心支撑技术:研究综述

术m541等,然而这鹧都是静态的措施,并且其本身和web服务之间就存在技术上的鸿沟,因此,web服务的安全问


题没有得到棍奉的解决web服务是动态变化的,并且不同应用背景的服务所需要的安全措施可能完全水同现 有的些安全技术只在一定程度上解决了特定系统的安全问题,在web服务的集成中并不能发挥令人满意的

6.1访问控制技术 wcb应用的日益广泛使得web页面不仅作为用户信息浏览的媒介,也作为访问邮件、金融数据、统计信 息等多种个人机密信息的途径,访问控制技术的应用使得w曲上的这些数据仪对某些用户可见,从而保证数据 的安全性.就目前广泛应用的访问控制技术而言,包括如下两个基本组件【57】:①配置策略。用于定义哪些用户允

许访问给定的对蒙、哪些用户禁止访问给定的对象;②认证策略用于判断用户或主机在允许访问的实体集中


是否成功访问.基于这两个组件,目前主要的访问控制有3种方法,见表2

ofexistitlg

control technologies

表2现有的访问控制技术比较


Based oⅡche host

ne咐。畦jden“~….


B“ic蛐n”ntlcntion

”“able.t0。o‘唑1the

Establlsh me speclal me the authentleation of

::竺竺!!!竺:::::竺

W池the HTTp pr0协col,the usemames蚰d pasgwords are

―――――――――――――――――』型上墼塑翌熊L―――――――――皇型塑塑生曲盐坐塑望理堕生―――――――――一 c】j锄t cPn墒曲tes.eacb


X 509 ceninca把 SSL,TLS―Com口1iant cIient contalns lnformatlon 啦e client Ablc

of ~ o。ry nlgh

m砒hemⅡtical

algorlmm,廿le

certi行cateissu虬

aTId口asswords毗enaversed and

valid畸 period !!盥!!!坐!卿!生

除了这3种较通用的方法之外,特定的应用背景中还有特定的访问控制方法如文献[34】提出了基于带有验 证授权(proofcan了i“g锄lhodzation,简称PcA)的访问控制方法它根据特定的应用逻辑,对表示为逻辑表达式的 访问请求信息进行验证,主要用于web页面的涛问控制,这种控制对用户透明.

web服务安全架构和服务加密 首先,为了提高web服务质量,缩短其响应时间,缓存和复本(r印lication)策略很自然地被应用到wcb服务

中ⅢI在这样的web服务体系结构中,服务提供者保存了本地数据及其他服务提供者的数据副本,不但存在副本 的一致更新问题,同时也存在由于服务提供者源数据在web上的分散副本而引发的数据安全问题.文献f20]提 出了一种新型的、veb服务中间件架构(如图5所示),每个服务提供者都包括安全子对象(secur“y sub.object)模 块,该模块检测提交的服务请求是否有效,是否被允许,并且以标准化的接口进行通信,保证了数据的安全 其次,从web服务安全本身来看,一方面,为了使包括安全模块在内的w曲服务能够实现服务的集成。w曲 服务的安全也需要标准化和规范化,不同的商务处理应该采用相同的xML安全标准;另一方面,网络环境中 web服务问需要进行消息的传递、信息的交互和数据的挺享,同时也需要信息保密,而w曲服务的分布式体系 结构使得数据的安全和加密问题更加复杂.从现有的web服务安全策略来看,基于特定的应用领域和服务架构, 利用成熟的数据分块和加密算法,将安全或认证信息加入到xML格式的消息文档中,可以实现web服务消息 的安全传输此外,用户提交的请求中可能包括了其隐私信息,因此服务请求者一方也需要采取相应的信任和保 密措施针对上述几方面的问题,目前w曲服务中采用的安全拄术主要有斟下几种【如.311:r1)在客户端建立用户 信任机制,执行服务时将相应的认证信息导入服务器;(2)在sOAP消息头中加入针对特定应用的安全表示 (token),则可从中提取认证、信任信息;(3)在某个特定的应用领域内,对服务提供者的内部敏感数据进行加密, 当其收到服务请求后直接在加密了的数据上进行相应的计算和处理,计算结果解密后返回给服务请求者;(4) 从服务请求者的角度看,请求者需要提交必要的输入数据考虑到客户信息的安全性,客户将需要提交的服务请 求信息进行分块,每次仪提交一个输入数据块,返回的结果对应于该请求,经过多次服务请求,在结果返回之后, 由服务请求者进行各次服务执行结果的集成,从一定程度上保证了客户信息的安全.

乃“州af矿黝M旭软件学报2004,15(3)

综上,web服务安全架构的策略对web服务系统的设计有较高的要求.并且,wcb服务的执行面临着w曲 服务基本模块与安全模块间的通信、安全模块中的服务信息随web服务的一致更新等问题.适用于较大规模 的web服务应用,具有高可靠性,但通用性较蔗;服务加密的方法则侧重对服务本身的管理,可以利用或改进现 有的数据加密算法,这种方法可应用到各种web服务系统中,具有较好的适用性和较低的复杂度,但其可靠性不 如前者此外,考虑到在分布式的环境(如P2P)下的w曲服务组合,各服务组件或基本服务之间需要有信息交互 和数据共享,以进行有效的调度.这些相对独立的服务组件或基本服务的安全仍然是具有现实意义的研究课题

P2P环境中的web服务


P2P是一种新若的基于对等网络的架构,是计算机系统的结构从传统的集中式发展为浏览器,wcb服务器/

数据库服务器的新模式P2P具有如下的特征垆副:(1)结点之间通过直接的交互而实现资源共享:(2)资源分布 在各个结点中,而不是集中在一个服务器中管理;(3)节点具有动态性和即时性;(4)纯粹的P2P系统没有任何 集中控制机制,系统中各结点运行的P2P系统软件功能相同,各结点之间的交互对称从wcb服务提供者来看, 它们分布在松散耦台的网络结点上,某些服务提供者相对于另一些服务提供者而言也是服务的请求者口】,w曲 服务和P2P计算环境本身具有较多的相似之处和共同特征,所以,在P2P计算平台上建立web服务的是一种较 理想的w曲服务实现方案,可以有效利用P2P本身的优势高效地实现服务的集成及资源的自治. 原型系统AxML【7】是P2P平台上w曲服务应用的一个实例.它采用的是“轻量级”的P2P架构,也就是说, 系统的实现中对备Peer之间的交互作了大量的简化,井采用了相应的等价策略AxML中,一系列xML文档是 web服务的数据源:而作为分布在各Peer上的服务提供者,这些xML文档中嵌入了web服务的调用请求,这些 请求以特殊的xML标签标明,服务的请求中给出该服务的提供者的Peer标识;每个服务提供者对应一个Peer, 这些Peer之问通过xML格式的s0AP消息进行通信,实现了嵌入在xML文档中的w曲服务请求的执行 基于P2P计算环境,文献f17,36】提出了组合wcb服务的解决方案该方案有效利用了P2P计算平台的优点, 提出组台服务的执行、基本服务的台理调度、协调通信和消息传递机制以及动态w曲服务的增量式注册和发

布策略,并实现了原型系统sELF―sERv㈨其中,协调器组件(coordinator)、客器组件(wr8pper)及xML格式的状 态路由表(rou血g.table)在P2P平台上以圈6的方


式进行通信.无论是组合web服务还是基本web 服务,每个服务对应了一个协调器组件和一个容 F嘻6

co姗unic甜on ofweb seⅣi∞s

器组件,协调器组件实现了各服务问状态的通信, 容器实现了相应w曲服务的执行,“服务执行完成 消息”披送回协调器以判断该协调器组什对应的

Peer上的wcb服务通信

w曲服务是否还需等待其他web服务的执行.此外,文献[361提出了P2P环境下的一种web服务社区化管理的 基本框架. 总结上述几种解决方案,在P2P环境下实现web服务应该考虑如下几方面的问题:(1)定义在Peer上的服 务及Peer卜装载的服务数据源是什么;(2)Peer上的caching机制怎样充分发挥作用,如何对Peer上w曲服务 的备份信息进行一致更新;(3)如何在web服务中应用P2P相应的良好机制解决Peer间的通信和路由、服务

注册和查找等问题;(4)如何在P2P对等计算环境中进行wcb服务基本架构中3个参与者的功能划分及分类管


理:(5)如何分类管理各个PeeL并采用相应的消息分发机制,以避免由于服务请求发送而带来的广播风暴.

8.1网格和网捂计算 网格(grid)是一种集成的资源和服务的环境,包括计算能力、数据信息和知识、软件、人等各种相戈的资 源和服务网格的目的是利用互联网把分散在不同地理位置的电脑组织成一台“虚拟的超级计算机”,实现训算 资源、存储资源、数据资源、信息资源、软件资源、存储资源、通信资源、知识资源、专家资源等的全嘶共

岳昆等:w曲服务核心支撑技术:研究综述

享.传统互联网实现了计算机硬件的连通,web实现了嘲页的连通,web服务实现了程序和程序之间的共享,而网 格试图实现互联蚓上所有资源的全面连通网格希望用户在使用网格时,就如同现在使用电力一样方便地使用 分布在网络上强大而丰富的各种资源口Ⅲ. 网格希望给最终用户提供与地理位置无关、与具体的设旋无关的通用解决问题的计算能力,可以把网椿认 为是整个社会发展的基础设施的。部分,网格计算(grid computing)就是基于网格的问题求解.其目标首先是充 分利用分布在网络上的IT设备,使IT设旌及其所具有的计算、存储和软件等资源能够接需应变,随需所用:其 次,要解决异构系统之间的集成问题,例如电子商务中各企业系统之间的动态信息交互问题.网格环境把网络上 现有的计算资源、存储资源能看成一台虚拟的“超级计算机”,用户就像使用本地机群一样使用和管理网格上的 各种资源.如同电力网中的电压、频率一样,网格环境也提供r一系列的标准来解决异构、异种平台系统之间 的集成问题.网格计算的基础是基于xML的消息传递它用xML格式来包装各种数据'消息在各个系统之间进 行信息交换【381 8.2网格服务

网格计算的特点使其能够建立在w曲服务的基础上,并利用web服务提高网格计算的能力.为满足分


布式计算中协同_[作及实时计算的要求,提高网格计算能力,将web服务与网格计算进行有机结合作为科学计 算的中间件.网格服务(gnd servjces)是种理想的选择【6J.文献[45]对网格服务作了系统的定义,描述了开放网 格服务体系结构(open grid seⅣices architectIlrc,简称0GsA),OGsA把网格服务看做是一种特殊的w曲服务,描 述的足…个网格汁算和w曲服务相结合的计算环境.是一个全新的网格标准,它定义了网格服务的描述,服务实 例的创建、发现和管理等所必须遵循的一系列的标准和规范OGsA为基于网格的应用定义了一个公共的、标 准的体系结构。这个结构的桉一0是网格服务的概念oGsA是基于网格服务的分布式体系框架,它以服务为中心, 强调的是服务实例的位置透明性和多协议绑定,支持对底层各种平台设施的集成[381 网格服务作为一种特殊的、№b服务,文献【40]基于oGsA提出了一种开放网格服务架构实例,包括若干网 格服务容器(coⅡtainer),这些容器位于自治、异构的应用服务器上,不同的容器对应基于不同需求的服务聚类, 而为资源管理和共享构建了“ 个虚拟的环境.结构如图7 所示. 总之,将web服务和剐格 服务相结合是提高网格计算能 力的有效解决方案,以web服 务和相关标准为基础,网格计 算更侧重对分布在网络上的资 源的动态配置、组合和充分利 用.因此,web服务的良好机制

“…““”““陌磊:习r五i==:=]r■]田


Meta一0S Be“ices
(;nd servjce con协jner

Probl∞dek∞m.

斥翮斥:====]丘翮氏忑磊:]厂―]


An open gdd service a亿王litecture

图7一个开放网格服务架构实例

可以在网格服务中得以利用:网格服务适当地扩展了现有技术,从而使得w曲服务的计算能力得以扩展.从f59格 服务的现实应用来看,首先,基于特定服务协议和商业规则的服务之间需要动态组合和配置,工作流技术可以被 有效地利用到服务的处理过程中,以进行服务的调度和服务间的协调其次,宽带技术的发展、分布式信息技术 的出现、服务器和存储器的虚拟化,使得IT设备作为公共设施成为可能,“实时计算模型(on―demand)”和“公用计 算(mili‘y

co唧uting)”也是刚格服务具有现实意义的研究方向.


随着电子商务的迅速崛起和web应用的迅速发展,web服务成为电子商务的一种有效解决方案,是一种基 于web和网络体系结构的新兴应用模式.w曲应用和商务处理的网络化和全球化,信息处理、信息集成的自动 化为w曲服务的发展和研究提供了广阔的应用背景及市场,w曲服务不仅是一些协议的集合,也不是仅独立应

庙“M口,0,№口w口m软件学报2004,15(3) 用实体的集合,我们认为,web服务是一个集应用逻辑、商务智能、网络技术、T作流管理、知识表示、逻辑 推理、安全保密和信息集成等技术为一体的新兴应用模式.工业界、学术界从不同的侧面对w曲服务进行研 究,从理论及实际应用的角度为其提m了一系列新兴的实施技术和改进策略本文从w曲服务的基本概念到 web服务的主要研究问题及其核心支撑技术,针对wcb服务中的信息集成、web服务组合、语义web服务、 w曲服务发现、w曲服务安全、P2P计算平台Fweb服务的实现方案、嘲格服务等核心支撑技术作了全面的 概述,既分析了存在的问题,也指出了研究的动机,既分析理论也结合现实应用,既概述实现技术和系统结构也 总结各个问题间的联系,也作了解决同一问题的不同方法之问的比较,同时也指出了w曲服务各支撑技术的研 发中应解决的关键问题和未来的研究方向. 就web服务核心支撑技术的研究而言,存在很多有待解决的开放问题例如,在组台web服务的实施方案 中.服务组件或基本服务的定位、协调、通信及调用策略,服务执行结果的评估和正确性验证,高效服务质量管 理策略的探索及服务质量代价模型的建立等;web服务组件间采用P2P计算平台进行通信和消息传递的新算 法,系统的整体布局及优化,适合web服务的加密算法放安全策略;wcb服务提供者异构数据源的管理和集成; 基于本体论的web服务概念建模和应用:有效利用语义w曲的描述功能及元数据提高web搜索【玛l及w由服 务发现的性能等;基于用户定制、决策支持和客户关系及商务智能的wcb服务管理;基于已有的P2P环境下关 系模式动态转换、模式视图问语义关联等的表示方法和实现技术,在web服务中进行服务的动态切换,船台服 务视图的构建和组合服务中语义保持、约束的实现:基于预先定义的DTD从关系数据库到xML文档的发 布.xML数据集成,xML文档间转换的中间件【57-5引实现w曲服务处理及相关xML文档的信息集成,web数据

的转换,基于w幽服务的中阃件,并研究其优化技术;此外,乖5用本体论描述服务的结构和类型语义,把已有的用


于描述和开发组合wcb服务的概念模型和传统的ER(emity-relationship)建模方法相结合,对web服务架构,语

义web服务进行概念建模,使web服务语义表示模型化,统一化;利用数据挖掘中的聚类方法对Ⅵ铀服务进行


分类管理,利用关联规则挖掘的方法分析商务应用中wcb服务间的关联及相关语义信息,从而更好地进行有监 督的web服务组合。实现基于商务智能的web服务:利用wcb搜索的现有方法,基于本体论和语义web的元数 据信息,实现更加准确和高效的w曲搜索服务和w曲服务发现我们也正在从事这些方面的研发工作.
References:

and Technique ccn把r

ofResea陀h柚d

and Developmcnt of JaVa

PublishingH。use

ofBlec劬nicsIndu哪,2002


Publishem,200l the

190一196(1nChlnese)


h1:Apers P,ed-Proc ofthe 27tlIInt’l con£on VeryLargeDataBases Ronm

Dlscovc”ngweb

servlces:An。ve眦w

Morg蛐KauhnaⅡn


Tsur S Ba¥es Arc Roma

rev01utioⅡin Bcommerce?In:APe巧P,ed Pfoc 614―617

ofme 27th Int'l coⅡ£on Ve’y L3rge Data

Morg蛐K州mann Publishers,200l

F,NagywA,weer“warana S.web

oftheooPsLA 2001

workshop onOqeclorlen ced

shmuell O Bases

Archl把ctIlres

for№mal webs州ices d印loYment MorganKau胁nn Pllblish哪,200l“l~“4

ofthe 27th 1nr|Con£on Very

F,copelatId

0。Freund T,Kk血J,Langwonhy L。Orchard

coordinatlon

coTp啪tion&MIcrosoB


and S,si。gPl

cofpora如n,2002 ht中:,/ww僻106.1bm


DatB血tcgration usi”g

co州developerwork“li岫r∥w}coo“


In:Brcssan s,ed Proc―of thc VLDB 2002

web se“ices

Effectlvcne#of

Da诅m佗g舢on ove¨k

Spnnger_、7e―a&2003,165~182

Knoblock tntegration


Int’1 J0umal

s,Amblte J,Ashish

anadne叩pfoach协we¨ased

In把ll唱entcooperatlve

Inf0珊ado”systems(ucIsX


A,Kashy8p Infosleutll

200l,10(1-2):145~169 Mamn,Nodine M,Rashld M,


of 1nforrnafjoD

R,clchoc“A,FowIer J,Hel8I

Rusinkiewlcz

R,unnlkrishnan C,UnrIlh

AgenhBased sem蛐tlcmtegratlon

岳昆等:w曲服务核心支撑技术:研究综述

dynamlc 1997

Thal:k盯S,Knoblock AAAT

CA,Amblte儿,Shallabi

Dynamically compo&mg 2002

Web seⅣices打om∞-line

Intelligent Servlce Int。gratlon

Chan CY,FeIber P,0arofalakis

Efnclent nl C州“g of

wi也XPatlI oxpressions

VLDB Joumal,

2002,11(4):35轴379.

CY,F蛐W,Felber

P,GarofaIakl8

Tfee panerrI 899regatIon f。r sc甜able

dis锄lnatloⅡIn:Proc

血e 28th Int’I Con£on

Kong:Morg衄Kau劬蛳n Publlsher,2002


IEEE computi“&2003,

P,Ch柚cY,O盯ofala“s M,Rasto画R

S eⅣlces Transanlon speci丘cation

n印:,~ww_106仿m

co“州eveIoperwofks“l咖r∥ws_口anspec,


web scⅣices奸ansacnon.htp:/,www
iⅡfosys tuwien

CabTera F,copel8nd

G,Cox B.Freund T,Kleln J,Storoy T,Thatk S

Teaching/Courses‰tAppUP婶e州ws?tmspec pdf


T,Rouvelku I,Tai S.Rellabilj竹ofcompoqcd

web servIces打om objecttr盼sactIons

transactioⅡs In

00PsLA 200 J

wo咄shop蛐Objec}0rjenkd web s盯vic雌200】


M。Sheng QZ,Ngu

Bena协11ah B,Dllmas Proc ofthe

conm08itionand pee}协-pee‘pfovlslonj“g

18thInt’IConf B

onDalaEngine耐ng

Jose:IEEBCom硼ter Societ靠2002.297~308

c曲lposiHon senlce cr∞non皿d


In Proc ofme 25廿l 371―376

E―commerce and sonware provislonmg

depkyment Compu忙r

Its印plicati蚰s

so锕arc aIId Applicat沁ns

conf(c0MPsAc

2001)Chic890 ”

1EEE compu把r D,P丑gurek B Business

society Press,200l

composidon蛐d 1ts印pllcability

oqen-0riented

s01州ons(w00Bs2001)200l


A scmable m坩dle_warc soluIion for advanced wide-Ber8

MV,TaIlenbaum

A,Kmz I,S甲s H

Syst啊ls Engineering,1999,6{1):34、42

O,M删n D,McDcrTrⅢDV,MclhitlI SA,N啪yan髓S,Pa01ucci

M,Payne Web

dcscrlption f。r me 348~363 SA

In:}{orrocks,ed.Pm

Con£Sardlnia:

Spnoger―Ven89,2002

Simulation,ver试cnloⅡ蚰d

autom叭ed comp08ition

Int’I World

WWW2002 HonOIu】u:ACM.2002

77~88 In:Honocks,ed Proc of me Int’I Semantlc

Br…gl“g togcther semantic

r_Ved明,2002

To&cV,Pagu溅B,Es加dj删B,Pa纠K.0n血c廿1粕ag伽舶t

c伽posinons of肌b

ofthe ooP8LA

O叫ec00mnkd web scⅣices

paolucclM,Kawa删raT,Pgyne

Sem蛐tlcmatchjng ofWcb s盯vi∞s

capabilities

In:Horrocks,ed

web con£sardmla

s一“ge}Verl89,2002”3~347


Web¥ervIces

sA,Son Tc,zeng HL¨semaⅡtic A Searching

Intelligent systelns,2001,16(2):46~53.

proce8s oⅡtologies.In:Isabel

working symp(SWws2001)Amsterd哪:IOS


F,Avancha S,Josh{A Df。ggk

press,159~172

Chakrabony D,Pe―ch 20th Sy…posiom

seⅣ1ce discovcry

M?Conme咒。applicntlons.In:Proc

oⅡkliable DisHi札ted Systems。Workshop


A,Yesha Y,FlnIn T and

ReIlable aⅡd Secure Applic砒ioⅡs

Env∞nme址200l


In:P加c ofthe

Chnkfabor时D,J。shi


4th IEEE conf

GSD:A novel gr0“p-based seⅣices dlscovery protoc01 for

comuIlications Networks(MwcN2002)2002

Boyells eds 8~22

TrIlsI is not enough:Pnvacy and securny in ASP and East European Conf Advances

se“lcⅢhDnmen

cs,In:Man010poulos

P roc of me 6tll

Databases and Informadon

Sys协ns.Br砒lslava:Spnnge●Verl89,2002

secunty framework

b雌cd oncu”∞t

and fumre us丑gescen时ios

1n:Arabnla H,eds

Proc.of血eInt’lcon£∞IⅡtem毗compu血B(Ic2002)L8sVe98s:CsREA


32 33 34 Djgital slgnatIIre

±!竺型里兰生竺竺竺竺兰兰!!!!:!!竺1 s伽1tyinweb se㈨es 2002脚ⅣwwwJ


BauerL,SchneiderMA,Felteny EW web servIce http:川xmI
c。veTpages ssl

org/EⅡtrun-wsI

pdf pdf Proc ofthel】tb

or∥event“sem,na“3dec02门SsL20021203semmapwYZ―securlty

A general andnexible

access?con们l

systemfortheWcb

San Francisco:USENIX,2002

93~108 R Actlve

s。Be由elloun O,M粕olescu I,Mllo T,weber

xML:Pee十to.Peef

mte盯atioⅡln:Proc

Ofthe 28tb Intll COnf

V。fy L8rge Da协Bases E0-Y

KOng:Morgan K叫nnann

PubIishcf,2002 1087~1090 pc。r-to―peer 105l―1054

she“gQz,BenatalIah B,DumasM,Mak


environment Proc

SELF―sERV:A

platfo瑚for rapid coTnPositi∞ofwcbseⅣke8 ma


HongKong:MorganKaufm抓n
puDlisher,2002

ofthe 28thInt’lConf onVeryLargeDa扭Bases

G10bus oGSA Home Page Fos把r I,Kes日elmaⅡC

910bus o。g,ogg“

The(埘d:BluePdnt ofWcb

Meta?DataMa衄g锄eⅡt

computi”g in什astnlctll忙San

Ff跏slsco:Mo培an Kauf如ann

pubIisher。1999

h卸://www一900.ibm c01n/develop竹Work“cn,webseⅣlce幽,}gb,mdex sh弧l


s 1hc physioIogy of廿lc

Fos把r I.Kessleman c,Nick


s舢es Activ时ht【p:“www


Pro倍ssi如BI XML
Web http:Ⅳinfomesh
S,Sommers proc

ServiceIn曲s仃II咖rewG,GlobaIGridF咖,2002 h却:“㈣globus or咖search,papers『o辩pdf


w3 org,2002,wg/ 2Ⅱd ed

services盯chikctllre for dlstfIbuted system8

press lnc 2001

The Semantic

ne“200l,Swin仃0, K,AJwagdt E A

Ghan“h州za“h cha们h―A,eds

Web踮rv记e:Two

complementary 2002

Da诅Man89咄nI丑Ild

En咖ccring―EDBT

Spr”g”Vefla&2∞2.45¨61.

s,cz蛳kowskl

K,Fos钯f 1,Ff8y

J,Grah啪S,Kesselman

Grid service speci6cnion.2002

ProchA吐a M.oMG ActlVity seⅣice

h婶:,/jo仃n.oqectweb o’g棚oc,Anhityservice020610 pdf


pr。grammlⅡg iaⅡguage fbr 65―76

FlOrescu ofthe

A,KOssmann D.An Cone

Wcb刚cc印cci血adon

World Wide Web

Honolulu:ACM.2002

Flore¥cu D,GriInhagen Int’1 Conf

A,Kos湖ann D,Rost

phtfo瑚for Web services

ofACM SIGMOD

M心agement ofDa协.Madison:ACM。2002


Schema medi8tion in peer TEEE Compukr

Hakvy AY,Ives ZG,Suciu D,Tatannov I Int’1 conf

da协m蛐agem翱t

sysk“B.In:Dayal U,ed Proc

D舭a E“gjneeri“g

oAsIs Bus抽ess

Society,2003

httpⅣ洲锄衄tlcwcb

Protocol,commjttee org

spec墒c鲥on】o.2002,h叩:价哪w.o丑sls?0pen.or菩,b"sJ"e瓣她nsacI】o∥


IEEE Intdngent

Maedchc A,st髓b

for thegemannc

sygtems,200l,16(2):72~79

BusslerC,FeⅡselD,MaedcheA

conceptIlalⅡwhitectllreforscm肌ticW曲enabledweb

servi咄S1GMODRecord,2002,3l(4)

24也9 Tutoml:Access H巧


zhou A,Ling B conⅡoL

P∞pto―Pecrsyst…nd


A,StIlIIlme G TowHrds

h廿p:Ⅳshongho坩redhat com抽ppo州docs一2

l,PDF,admm加toml p盯

its印p1记ati呲compu船sciencc,2002,29(8):200~202伽chinesewith


semantic web
mining In HoⅡocks I,ed.Proc of me 1“Int’l

(Iswc2002)Sardlnia:Spdnger-Verlag,2帅2.264吨78 57】


R。zheng s,zhou Hong

A.DTnDirec把d

h8tlsIBtion grammars

ofthe 28th Inrl Con£on Very L盯ge Da诅Bases 5 8】 zhou

Kong:M0rg蛐Kau勋ann PubHshers。2002.838~849 K,Y∽K,Fan wF TREx:DTnconfoⅢ1坤.xML

AY,w跏g O,Guo

xQ,Zhe“g sH,wu Hw,xlao

t饱nsfoHnnlOns Tn:Hale”yAV,ed PrOc

2003ACM S10MODInt,】COnC 0nManagement OfDa乜SanDIeRO―ACM。2003

E思科技产品研拉中心Jav8 web服务应用开发详解北京电子工业出版社,2002

[55]周傲英,凌波Peepto?Peer系统及其应用计算机科学,2002,29(8):200~202

Web服务核心支撑技术:研究综述


作者: 作者单位: 刊名: 英文刊名: 年,卷(期): 引用次数: 岳昆, 王晓玲, 周傲英 复旦大学,计算机科学与工程系,上海,200433 软件学报 JOURNAL OF SOFTWARE 2004,15(3) 369次

相似文献(10条) 1.学位论文 张佩云 基于语义的Web服务组合研究 2008


随着计算机技术、Web服务技术的快速发展,用户对互联网的需求也进一步提高,希望互联网能够为其提供所需的服务。Web服务作为一种开放式的 业务提供方式,具有跨平台、跨标准、跨语言等特点,已经得到了工业界和学术界的广泛认可。然而,单一的Web服务功能是有限的,因此,用户希望通 过Web服务组合的方式实现定制、生成满足自身需求的业务。另外,随着SOA的提出,通过组合独立开发的Web服务方式来产生新的应用成为一种新的发展 趋势,Web服务组合技术将逐渐成为企业信息集成的主流技术。因此,如何利用Web服务组合技术向用户提供合乎功能需求及性能需求的组合服务是当今 研究的热点。 Web服务组合研究涉及了众多热点问题,这些问题分别存在于Web服务组合建立时和运行时,其中,建立时的问题如Web服务匹配、 Web服务选择、Web服务自动合成、Web服务组合验证等,这些问题在Web服务组合的生命周期中占据了重要地位,运行时的问题包括服务组合的执行与监 控、安全与事务管理等。本文主要围绕服务组合建立时的四个方面问题展开研究,主要研究工作与贡献如下: 1.提出基于语义匹配的Web服务混合 选择策略。主要结合服务功能属性及非功能属性,提出一种结合服务语义匹配及QoS属性的混合服务选择策略。该策略在实现Web服务选择时,主要关注 Web服务的两个方面:一是服务模式匹配,利用匹配技术提高Web服务接口的语义匹配性能,提出服务组合接口匹配算法,实现对服务接口参数的语义连 接;二是服务实例选择,当服务的几个运行的实例可对应相同的服务模式时,通过QoS进行服务实例选择。该混合选择策略可实现抽象服务组合流程的局 部最优服务选择,为提高服务组合的正确率奠定了基础。 2.实现QoS全局感知的服务组合。基于组合最优化理论的思想,重点研究全局范围内基于 遗传算法的服务组合语义匹配及QoS约束问题,提出计算服务组合流程的QoS及语义匹配值的算法

我要回帖

更多关于 对等网络集散网络 的文章

 

随机推荐