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基于Web服务网络的相继故障模型_论文

21 年第 3 期  01 5 科 技 曩向导  ◇职业教育◇   基于 We b服务网络的相继故障模型  王 皓  ( 宁省交通高等专科学校信息工程 系 辽 辽宁 沈阳 10 2 )   1 2  1 【 要】 摘 借鉴复杂网络领域 的相 关网络模型 , 参考服务 组合行 为交互特点 , 结合服务软件特征 , 构建复杂 We 服务 交互网络 演化模型 , b 在  此模型基础上 , 究相继故障模型 。本文基于 两种引发相继故 障的策略 , 究服务 网络的相继故障。 研 研   【 关键N] e 服务; 网络; W b 复杂 无尺度网络 ; 继故 障 相   随着 [tme It n t ne tnr e上应用的迅速兴起和快 速发展 . b应用 已  / a We 经成为各个领域的主要 应用 . b应用 技术已经进入 了以服务为核心  We 的服务导 向阶段  b we 服务是 目 前研究界和产业界广泛关注的技术之  以 wb e 服务 为基础 的网络式软件已成为主流的应用架构 服务 软  件系统 中的计算元 素 . 由传统 的模块 和类变为粒度更大 、 结构更复杂  的 We b服务 . 系统呈现 出分 布 、 自治和异构的特征 , 在个性化 、 多元化  的用户需求 目标的驱动下 . 这些频繁变化 的非 自我 的服务之 间交互作  用、 通过组合和连 接形成较大粒度 的组 合服务构件 . 系统规模尺度 和  不确定性剧增 。由于 We 服务处于一种动态 、 b 分布 的环境 . 可能 随  其 时产生 和消亡 . 网络的不稳定也会造 成服务调用 的延 时 、 阻塞 和随时  的连接 中断 . 另外 We 服务 自身也可能出现故障 , b 而这些变化会通 过  服务节 点之 间的耦合关系 引起其 他节点状态 的变化 .因此有必要 对  We 服务网络相继故 障的发生机 理和建模技术作深入 研究 .基 We  b b 于服务交互 网络模型 . 预测服务 故障、 分析其影响范 围。   本文拟 借鉴复杂 网络领域 的相关 网络模 型即 B A模 型的构建 方  法. 参考服务组合行为交互特点 . 服务软件特征 . 建服务交互 网  结合 构 络演化模型 . 采用复杂网络的相继故障原 理解决 w b服务网络相继故  e 障预测与分析等问题  近 年来 .复杂 网络上 的相 继故 障 已成 为新兴 的研究热 点 问题  人们 己经越来越 意识 到网络稳定性 与安全性 问题 的重 要性  相继故  障【 是指复 杂网络 中的一些节点或 者边 由于负载过大 崩溃后 . 通  l _   会 过 节点 或者边 之间 的耦 合( 连接1 系 , 关 造成 “ ” 流 在节 点或者 边上 重  新 分布 . 而引发其 他节点 或者边发生 故障 , 生连锁反 应 。 可能  进 产 并 最终 导致相 当一 部分节点甚至整个 网络 的崩溃 。   相 继故障模型 的构 建主要需解决 3 个方 面的问题1 节 点上初始  2 1 : 负荷 的定义 ; 节点崩溃后 负荷重新分配 的动力学过程 ; 点能力与初  节 始负荷 之间的关联  一   个 节点 v , 。另一端在 We b服务结构 网络中 , 与该节点连通 的所有节  在 点中 . 根据择优概率选择节点 V 连接 , 将此新节点纳入到动态 网络    并 中。 中m 为每个节点 的适应度 , 其 每个节点的适应度按 一定概率分布  选取如泊 松分布 , 均匀分布 。K 表示节点 i . 的度 。   择优概率如定义 2 所示 , : 即  兀F 监   ∑   J   再 以节点 v 开始 ,   根据上述择 优节点连接规则依次迭代 , 直到达  到要求 的路径深度 d   1 . 边  2增 以概率 q 增边 (< , lP 。 q p = — ) 在行为演化网络中 , q 首先随机选择一  个节点  . 另一端节点在行为演化 网络 中, 依据择优概率找出此 节点 ,   如果该节点 v 在 t   时间内被连接次数小于一定 阀值 ,则选择该节 点  v 与节点 V 连接 。如果该节 点 V 在 t 间内,   。   时 被连 接次数大 于一定  阀值 . 则手动调整 0 使该节点择优 概率降低 . 值 再依 据择优概率选 择  节点连接 . 该节点仍要满 足在 t 间内连接度小 于阀值 的条件 , 则  时 否 继续执行降低节点择优 概率 和依据择优概率选点的操作。   再 以新节点开始 . 依据上述选择 另一端节点规 则迭代 . 到达 到  直 要求的路径深度 d 。其 中 , 每个节点 的适应度按一定概率分布选取 , 如  泊松分布 . 均匀分布。K 表示节点 i i 的度。 为节点 i Ai 的交互强度。此  时 的择优概率为 :   此时的择优概率如定义 3 所示 ,   即: 丌 p   ±I  j   ∑ +)      J   再 以新节 点开始 . 依据上 述选择另一端节点 规则迭代 , 直到达到  要求 的路径深度 d   1服 务 交 互 网 络演 化 模 型  . 借 鉴论 文 “ rp   h oei T plgcl a s  fWe  evc  G ah T ert   o o ia  l i o  bS rie c o An y s N tok"提 出的四元 组 M=TS0I ew rs口 (,,,表示服务间的可能调用关系 。根  ) 据服务 的语法信息 . 匹配服务操作输入输 出参数 . 建立 服务间的逻辑  交互 关系网络 此 网络代表服务间 的可能发生的调用关 系  We b服务行为演化过程分解为两个抽象操作 .增点和增边过程  提出从某一服务开始 . 依据其在逻辑 交互 关系 网络 中的连通性 . 增加  组节点  增边过程模拟组合服务 的多次执行  增点择优概率 :   一 2相继 故 障模 型  .