专利名称：动态网络环境下的服务组合重建方法
技术领域：
本发明属于网络服务技术领域，具体涉及一种适用于网络拓扑结构处于高度不稳定的状态下，在网络拓扑结构快速变化以及节点、链路频繁失效的状态下，为网络提供持续的、高质量的服务组合的动态网络环境下的服务组合重建方法。
背景技术：
随着计算机技术及网络技术的迅猛发展，动态网络的广泛普及为人类的生活方式带来了重大变革，并开辟出基于动态网络的服务科学这一崭新的研究领域。相比之下，服务科学中更为核心的服务组合技术因其学科交叉性强等特点未得到深入研究，并成为了阻碍动态网络环境下服务科学发展的瓶颈。不同与传统静态有线网络架构，动态网络的特点是网络中任何节点和链路均存在较高的失效概率，这决定了基于静态网络服务科学的研究成 果无法直接应用到动态网络中。目前已有部分研究取得了初步成果，MDSCR方法针对链路中断，结合跨层次路由技术实现了服务组合中断最小化。DMBSRS方法面向服务提供者设计了相应的服务组合重建方法。然而，目前研究中提出的方法均是反应式的重建算法，在服务执行环节遭到破坏后进行回滚并重建服务，服务组合重建速度很低。因此需要一种动态网络环境下的服务组合重建方法，能够针对动态网络的可测量性，利用先验式的服务组合预测机制避免服务的中断，从根本上优化动态网络的服务质量。
发明内容
本发明的目的是提供一种动态网络环境下的服务组合重建方法，克服了上述服务组合重建速度很低的不足，解决了由动态网络环境所造成的服务组合失效问题；能够在快速、准确识别服务组合中断原因的前提下，快速选取最优方法对服务组合进行重建。为了达到上述设计目的，本发明采用的技术方案如下一种动态网络环境下的服务组合重建方法，是在服务组合执行阶段，结合代价函数族，通过小流量伪服务流的形式由客户节点实时跟踪次优路径，并在服务中断探测方法确定服务失效原因基础上，由跨层次决策算法决定在底层网络执行路由修复，或/并在服务网络中执行服务替换。其具体过程为以最快的速度探测并识别服务组合中断的原因，机制底层由IEEE802. IlACK帧模块探测链路中断模块，路由层由握手机制模块探测路由中断模块，服务层由节点时效模块来探测服务中断模块；将服务组合重建分为两个层次，在服务组合失效的情况下，由跨层次服务组合重建模块决定在底层网络执行路由修复，或/并在服务网络中执行服务替换。本发明所述的动态网络环境下的服务组合重建方法的有益效果是反应速度快避免了在服务组合中断后重新进行路由发现和服务发现，而是直接调用客户节点数据库中的实时记录信息，保证了修复的速度。算法完全分布无需中心节点控制以及服务节点注册机制，算法部署在客户节点上，因此是完全分布式算法。网络开销小采取小流量伪服务流的形式记录次优路径信息所产生的冗余网络流量可以保持在极低的水平，不会对网络整体服务能力产生影响。服务执行路径最优实时的跟踪次优路径可以保证在服务组合中断时所选取的重建路径为上一时刻的最佳服务路径，因此重建路径的质量可以得到保障。
图I为本发明动态网络环境下的服务组合重建方法的结构框图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。本发明实施例所述的动态网络环境下的服务组合重建方法，是在服务组合执行阶段，结合代价函数族，通过小流量伪服务流的形式由客户节点实时跟踪次优路径，并在服务中断探测方法确定服务失效原因基础上，由跨层次决策算法决定在底层网络执行路由修复，或/并在服务网络中执行服务替换。其具体过程为以最快的速度探测并识别服务组合中断的原因，机制底层由IEEE802. IlACK帧模块探测链路中断模块，路由层由路由协议中握手机制模块探测路由中断模块，服务层由节点时效模块来探测服务中断模块。将服务组合重建分为两个层次，网络层重建模块和服务层重建模块。在服务组合失效的情况下，由跨层次服务组合重建模块决定在底层网络执行路由修复，或/并在服务网络中执行服务替换。路由层重建模块网络开销较小，但无法处理服务节点失效的情况，且重建链路稳定性较差；服务层重建模块网络开销较大，且服务中断时间长，但新建组合具有较好的稳定性。如图I所示，本发明实施例所述的动态网络环境下的服务组合重建方法，包括链路层11、路由层12、网络层13和跨层次服务组合重建模块10，所述链路层11、路由层12、网络层13自下向上依次设置，跨层次服务组合重建模块10设置在路由层12、网络层13之间，所述链路层11中设有链路中断探测模块1，路由层12中设有路由中断探测模块2，网络层13中设有服务中断探测模块3，链路中断探测模块I输入连接到路由中断探测模块2，路由中断探测模块2输入连接到服务中断探测模块3，所述路由层12中还设有路由发现模块
4、路由重建模块5和路由层重建模块9，路由重建模块5上输入接入路由中断探测模块2和路由发现模块4，路由发现模块4和路由重建模块5同时输入连接到路由层重建模块9，路由层重建模块9可逆连接到跨层次服务组合重建模块10 ;所述网络层13中还设有服务发现模块6、节点更新模块7和服务层重建模块8，所述节点更新模块7上输入接入服务发现模块6和服务中断探测模块3，服务发现模块6和节点更新模块7同时输入连接到服务层重建模块8，所述服务层重建模块8可逆连接到跨层次服务组合重建模块10。所述链路中断探测模块I包括链路中断模块IA和ACK帧模块1B，ACK帧模块IB输入连接到链路中断模块IA ;所述链路中断探测模块I的链路层服务中断探测过程为根据IEEE802. 11标准统计成功接收的ACK帧模块1B，并判断链路中断模块IA的状态。所述路由中断探测模块2包括路由中断模块2A和握手机制模块2B，握手机制模块2B输入连接到路由中断模块2A，路由中断模块2A输入接入链路中断模块1A，并输出连接到路由重建模块5 ;所述路由中断探测模块2由路由协议中的握手机制模块2B探测，并感知路由中断模块2A的状态。所述服务中断探测模块3包括服务中断模块3A和节点时效模块3B，节点时效模块3B输入连接到服务中断模块3A，服务中断模块3A输入接入路由中断模块2A，服务中断模块3A输出连接到节点更新模块7 ;所述服务中断探测模块3的服务中断探测过程为由节点时效模块3B来探测节点失效并判断服务中断模块3A的状态。
将跨层次服务组合重建模块10分为两个层次服务层重建模块8和路由层重建模块9，在服务组合失效情况下，即标记链路中断模块1A、路由中断模块2A、服务中断模块3A有其中之一为中断状态时，利用跨层次决策方法，根据网络代价函数族的运算来决定在底层网络执行路由层重建模块9，或/并在服务网络中执行服务层重建模块8。若服务失效是由链路层中断或路由层中断引起的，则属于路由层重建模块9的范畴，若服务失效是由服务中断引起的，则属于服务层重建模块8的范畴。其原理为动态网络环境下的服务组合重建方法设计架构具有冗余节点储存机制，使得本架构中节点具备存储冗余的服务节点、中继节点信息的能力，并将其作为备用单元来完成服务重建的任务。为此，本发明能够在服务组合执行阶段，结合代价函数族，通过小流量伪服务流的形式由客户节点实时跟踪次优路径，即除服务组合执行路径之外的备用服务节点和备用路由，并储存冗余节点。次优路径的数量可由节点处理能力及系统负载决定，在服务中断情况发生的情况下，立即使用次优路径来进行替换，力求以最快的速度来进行最优修复。若服务中断属于路由层重建范畴，则利用路由发现模块4跟踪的备用路由与中断信息，快速进行次优路由路径替换，即路由重建模块5。同理，若服务中断属于服务层重建范畴，则利用服务发现模块6跟踪的备用服务节点与中断信息，快速进行稀有服务路径替换，即节点更新模块7。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种动态网络环境下的服务组合重建方法，其特征在于是在服务组合执行阶段，结合代价函数族，通过小流量伪服务流的形式由客户节点实时跟踪次优路径，并在服务中断探测方法确定服务失效原因基础上，由跨层次决策算法决定在底层网络执行路由修复，或/并在服务网络中执行服务替换。
2.根据权利要求I所述的动态网络环境下的服务组合重建方法，其特征在于其具体过程为 以最快的速度探测并识别服务组合中断的原因，机制底层由IEEE802. IlACK帧模块探测链路中断模块，路由层由握手机制模块探测路由中断模块，服务层由节点时效模块来探测服务中断模块； 将服务组合重建分为两个层次，在服务组合失效的情况下，由跨层次服务组合重建模块决定在底层网络执行路由修复，或/并在服务网络中执行服务替换。
3.根据权利要求I所述的动态网络环境下的服务组合重建方法，其特征在于包括链 路层、路由层、网络层和跨层次服务组合重建模块，所述链路层、路由层、网络层自下向上依次设置，跨层次服务组合重建模块设置在路由层、网络层之间，所述链路层中设有链路中断探测模块，路由层中设有路由中断探测模块，网络层中设有服务中断探测模块，链路中断探测模块输入连接到路由中断探测模块，路由中断探测模块输入连接到服务中断探测模块，所述路由层中还设有路由发现模块、路由重建模块和路由层重建模块，路由重建模块上输入接入路由中断探测模块和路由发现模块，路由发现模块和路由重建模块同时输入连接到路由层重建模块，路由层重建模块可逆连接到跨层次服务组合重建模块；所述网络层中还设有服务发现模块、节点更新模块和服务层重建模块，所述节点更新模块上输入接入服务发现模块和服务中断探测模块，服务发现模块和节点更新模块同时输入连接到服务层重建模块，所述服务层重建模块可逆连接到跨层次服务组合重建模块。
4.根据权利要求3所述的动态网络环境下的服务组合重建方法，其特征在于所述链路中断探测模块包括链路中断模块和ACK帧模块，ACK帧模块输入连接到链路中断模块；所述链路中断探测模块的链路层服务中断探测过程为根据IEEE802. 11标准统计成功接收的ACK帧模块，并判断链路中断模块的状态。
5.根据权利要求3所述的动态网络环境下的服务组合重建方法，其特征在于所述路由中断探测模块包括路由中断模块和握手机制模块，握手机制模块输入连接到路由中断模块，路由中断模块输入接入链路中断模块，并输出连接到路由重建模块；所述路由中断探测模块由路由协议中的握手机制模块探测，并感知路由中断模块的状态。
6.根据权利要求3所述的动态网络环境下的服务组合重建方法，其特征在于所述服务中断探测模块包括服务中断模块和节点时效模块，节点时效模块输入连接到服务中断模块，服务中断模块输入接入路由中断模块，服务中断模块输出连接到节点更新模块；所述服务中断探测模块的服务中断探测过程为由节点时效模块来探测节点失效并判断服务中断模块的状态。
7.根据权利要求3所述的动态网络环境下的服务组合重建方法，其特征在于将跨层次服务组合重建模块分为两个层次服务层重建模块和路由层重建模块，在服务组合失效情况下，即标记链路中断模块、路由中断模块、服务中断模块有其中之一为中断状态时，利用跨层次决策方法，根据网络代价函数族的运算来决定在底层网络执行路由层重建模块，或/并在服务网络中执行服务层重建模块。
8.根据权利要求7所述的动态网络环境下的服务组合重建方法，其特征在于若服务失效是由链路层中断或路由层中断引起的，则属于路由层重建模块的范畴，若服务失效是由服务中断引起的，则属于服务层重建模块的范畴。
全文摘要
本发明公开了一种动态网络环境下的服务组合重建方法，是在服务组合执行阶段，结合代价函数族，通过小流量伪服务流的形式由客户节点实时跟踪次优路径，并在服务中断探测方法确定服务失效原因基础上，由跨层次决策算法决定在底层网络执行路由修复，或/并在服务网络中执行服务替换；其具体过程为以最快的速度探测并识别服务组合中断的原因，机制底层由IEEE802.11ACK帧模块探测链路中断模块，路由层由握手机制模块探测路由中断模块，服务层由节点时效模块来探测服务中断模块；将服务组合重建分为两个层次，在服务组合失效的情况下，由跨层次服务组合重建模块决定在底层网络执行路由修复，或/并在服务网络中执行服务替换。
文档编号H04L12/24GK102970154SQ20111025763
公开日2013年3月13日 申请日期2011年9月1日 优先权日2011年9月1日
发明者杨扬 申请人:北京威迪安科技有限公司