支持跨組織協(xié)作服務(wù)的組合研究報告(編輯修改稿)
2025-05-23 06:41 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 只有固定一個實例。對于這一類組合服務(wù)，顯然其性能優(yōu)化方法應(yīng)當(dāng)有所不同。針對這一環(huán)境，Chafle[l20]提出跨域組合服務(wù)數(shù)據(jù)最優(yōu)化路由的方法，文章通過分析組合服務(wù)的結(jié)構(gòu)，枚舉了其所有可行的數(shù)據(jù)流拓?fù)渚€路，并選擇性能最優(yōu)的線路來執(zhí)行組合服務(wù)。在運(yùn)行時，系統(tǒng)動態(tài)監(jiān)控所有網(wǎng)絡(luò)域之間的網(wǎng)絡(luò)帶寬狀況，并評估其在組合服務(wù)各種不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下對性能的影響。一旦當(dāng)前的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)無法滿足SLA時，接下來的服務(wù)請求將會被切換到新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，同時不會影響己經(jīng)在執(zhí)行的流程。然而，當(dāng)前較少有工作通過服務(wù)的部署策略來進(jìn)行性能優(yōu)化。研究了基于Internet的企業(yè)內(nèi)部應(yīng)用中，面向組合的服務(wù)初始化部署問題，文章假設(shè)一個服務(wù)可以有多個實例部署于內(nèi)網(wǎng)的不同節(jié)點中，從負(fù)載均衡，網(wǎng)絡(luò)流量以及副本部署規(guī)模等多個方面對服務(wù)部署進(jìn)行約束，并提出了一個近似最優(yōu)的服務(wù)部署算法。對于管理著多個網(wǎng)絡(luò)域的大型企業(yè)來說，其組件服務(wù)被不屬于不同的網(wǎng)絡(luò)中，本文試圖從服務(wù)部署方面著手，將依賴關(guān)系較強(qiáng)的服務(wù)部署到同一個網(wǎng)絡(luò)域中，以此來優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)傳輸成本。在基于云的基礎(chǔ)設(shè)施和虛擬化技術(shù)的支撐下，運(yùn)行在云平臺上的服務(wù)在不同數(shù)據(jù)中心之間遷移并不存在技術(shù)上的困難。顯然，一種最為直接的方式顯然是將所有的組件服務(wù)都部署進(jìn)同一個網(wǎng)絡(luò)域中，但是在實際環(huán)境中，服務(wù)部署區(qū)域存在諸多限制，其中主要的有.安全性限制：這一限制在對數(shù)據(jù)安全較高的領(lǐng)域，如軍事、金融等領(lǐng)域比較常見。不同的服務(wù)所涉及的業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)的安全性是不同的，高機(jī)密性的服務(wù)需要被部署在安全性更高的網(wǎng)絡(luò)域或子網(wǎng)中。.業(yè)務(wù)和地域限制：不同的服務(wù)根據(jù)所涉及的業(yè)務(wù)類型會被要求部署在不同的區(qū)域內(nèi)，例如大型跨國企業(yè)中，處理歐洲業(yè)務(wù)的服務(wù)顯然不應(yīng)該被部署在位于亞洲的網(wǎng)絡(luò)域中。同時，商業(yè)伙伴所提供的服務(wù)是總是在企業(yè)外部的。企業(yè)內(nèi)部服務(wù)中那些與外部服務(wù)有較強(qiáng)數(shù)據(jù)交互的服務(wù)，應(yīng)當(dāng)被部署到與其間數(shù)據(jù)交互成本較低的域內(nèi)。.資源限制：每個服務(wù)均代表一類資源的請求。例如CPU，內(nèi)存，其他軟件和硬件設(shè)備。在服務(wù)運(yùn)行時，一些資源會被占用，而一個單域內(nèi)的資源總是有限的。將所有服務(wù)部署在同一個域內(nèi)會面對嚴(yán)重的性能問題。因此，基于服務(wù)部署的網(wǎng)絡(luò)傳輸成本優(yōu)化問題最終轉(zhuǎn)化為一個多限制條件下的最優(yōu)化問題。為了對問題進(jìn)行表達(dá)，首先對相關(guān)概念進(jìn)行定義。定義：網(wǎng)絡(luò)域(NetworkDomains，ND)為網(wǎng)絡(luò)域的集合，m為網(wǎng)絡(luò)域的個數(shù)。是內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)域的集合，所謂內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)域是由企業(yè)自身所控制的網(wǎng)絡(luò)域，對于大型跨國企業(yè)來說，它的網(wǎng)絡(luò)域地理上可能位于世界上多個不同的地方。相應(yīng)地是不由企業(yè)控制的網(wǎng)絡(luò)域，例如業(yè)務(wù)伙伴提供的服務(wù)所在的網(wǎng)絡(luò)域。這里的內(nèi)部和外部既是地理概念，又是邏輯概念。企業(yè)和業(yè)務(wù)伙伴完全可能在使用一個數(shù)據(jù)中心，但是邏輯上兩者仍然是位于不同的安全子網(wǎng)內(nèi)。以屬性C表示網(wǎng)絡(luò)域的資源容量。定義：組件服務(wù)(eomPonentservice)為企業(yè)內(nèi)的組件服務(wù)，N是組件服務(wù)的總數(shù)量。定義屬性為組件服務(wù)的類型。從企業(yè)本身的角度來講，服務(wù)被分為兩種類型：內(nèi)部服務(wù)和外部服務(wù)。內(nèi)部服務(wù)由企業(yè)本身所完全控制，其中包括服務(wù)的升級，更新，維護(hù)以及部署等。而外部服務(wù)則由業(yè)務(wù)伙伴所提供，僅能通過標(biāo)準(zhǔn)的操作方式來查詢和調(diào)用。以Ds(s)來表示服務(wù)S可部署的網(wǎng)絡(luò)區(qū)間，根據(jù)前述的分析，企業(yè)內(nèi)部服務(wù)在多個限制條件下，可以部署在一個或多個內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)域中。而由合作伙伴提供的外部服務(wù)則只能固定在某個外部網(wǎng)絡(luò)域中。定義：服務(wù)資源需求屬性時為服務(wù)51的資源需求。服務(wù)資源請求是由服務(wù)在運(yùn)行時所需占用資源來表示。事實上這個指標(biāo)是由多種環(huán)境資源的抽象而成，例如CPU占用，內(nèi)存占用，等等。假設(shè)有k個組件服務(wù)部署于域Di中，則其所有的資源消耗不能超過域的總?cè)萘?，即：定義：網(wǎng)絡(luò)傳輸成本(Network Cost)本文將網(wǎng)絡(luò)域之間的傳輸成本抽象為一個單一的參數(shù)，稱為網(wǎng)絡(luò)成本。由矩陣。其中代表域Di和Dj之間的網(wǎng)絡(luò)成本。假設(shè)同一個網(wǎng)絡(luò)域中網(wǎng)絡(luò)成本可以被忽略不計，則有些壑龍廳。定義：組合服務(wù)一個組合服務(wù)S由一組組件服務(wù)構(gòu)成，他們聚合在一起實現(xiàn)跨企業(yè)的業(yè)務(wù)流程。為企業(yè)內(nèi)所有的組合服務(wù)，t為組合服務(wù)的總數(shù)量。每個組件服務(wù)都可以被多個組合服務(wù)中所共享。pi是組合服務(wù)S。在企業(yè)中重要程度的衡量指標(biāo)，這一指標(biāo)可以由管理員人工指定，也可以由組合服務(wù)的歷史運(yùn)行情況所決定。定義：服務(wù)間依賴強(qiáng)度(Interaction Dependency)定義矩陣為組合服務(wù)Sk中的服務(wù)間依賴矩陣。為服務(wù)si和服務(wù)sj的之間依賴強(qiáng)度，如果si和sj不存在交互關(guān)系，則idij=o，顯然idii=0根據(jù)以上的定義，一個企業(yè)內(nèi)所有服務(wù)執(zhí)行成本ExCost可以通過以下公式計算得到定義：服務(wù)部署方案定義n維向量是服務(wù)部署方案，其中代表服務(wù)si部署在網(wǎng)絡(luò)域中至此，服務(wù)部署優(yōu)化的目標(biāo)可以表達(dá)為，在公式(5一3)和(5一4)的限制下，調(diào)整服務(wù)部署位置DeP，從而最小化組合服務(wù)執(zhí)行成本ExCost。針對這一部署目標(biāo)，本文提出了一個基于遺傳算法的最優(yōu)部署策略構(gòu)建方法，第4章基于遺傳算法的QoS策略構(gòu)建遺傳算法[12z](genetic，algorithm，GA)是一種用來尋找精確最優(yōu)或者近似最優(yōu)解的搜索技術(shù)。它模擬生物界的進(jìn)化規(guī)律，用編碼染色體表示物種中的個體，通過非確定性遺傳算子(比如交叉和變異)對一組候選的解的群體進(jìn)行計算，再選擇優(yōu)良的
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