專利名稱：計算機組合服務快速重建系統(tǒng)及其重建方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是一種計算機技術領域的系統(tǒng)及其方法，具體是一種計算機組合服 務快速重建系統(tǒng)及其重建方法。
背景技術：
普適計算以用戶需求為中心，從根本上改變了傳統(tǒng)的用戶適應機器的被動式服務 模式，在用戶不受打擾的前提下，主動、動態(tài)地提供服務。然而，在普適計算環(huán)境下，硬件資 源從計算設備延伸至各種移動和嵌入設備，網絡環(huán)境從Internet延伸至無線網絡和傳感 器網絡，服務從顯式演化為無形，這使得普適環(huán)境下系統(tǒng)的開發(fā)過程變得復雜、難控。面向服務計算是種以服務作為應用開發(fā)基本元素的計算范型，依照面向服務的體 系結構來構造應用以及協(xié)調應用中的服務組件。將面向服務的思想應用到普適計算領域 中，對普適計算系統(tǒng)的設計、開發(fā)、實現(xiàn)及維護具有積極的意義。然而，由于普適環(huán)境中的資 源是豐富、共享和動態(tài)的，所以一個組合服務在運行過程中經常會發(fā)生意想不到的錯誤，例 如，某個服務突然不可達等。為了保證組合服務的可靠的執(zhí)行，目前大多數的技術都使用錯 誤處理的方法。當有錯誤發(fā)生時，這種方法往往是將組合服務恢復到初始狀態(tài)，這大大降低 了組合服務執(zhí)行的成功率，不能滿足用戶的需求。經過對現(xiàn)有技術文獻的檢索發(fā)現(xiàn)，N. B. Lakhal等人在論文“THROWS =An Architecture forHighly Available Distributed Execution of Web Services Compositions (聲明異常類型高可用的分布式結構的網絡服務的成分)”中對服務進行區(qū) 分，服務分為活力服務和非活力服務。如果所有的活力服務都正確執(zhí)行了，那么認為組合服 務就成功的別執(zhí)行了。如果有一個活力服務發(fā)生了錯誤，那么整個組合服務就不能正確執(zhí) 行下去，整個組合服務就必須恢復到初始狀態(tài)。在THROWS (聲明異常類型)中，把組合服務 的運行控制權分配給分布的每一個engine (引擎)。每一個engine由代碼產生器、運行監(jiān) 視器、候選engine發(fā)現(xiàn)器以及運行歷史管理模塊組成，運行監(jiān)視器和運行歷史管理模塊相 連接。但是該技術的不足是(1)很低的自適應性，因為當活力服務發(fā)生錯誤，整個組合服 務就必須回到初始狀態(tài)；(2)低可用性，由于普適環(huán)境中的資源是豐富、共享和動態(tài)的，所 以一個組合服務在運行過程中往往會發(fā)生意想不到的錯誤。而該方法對于活力服務的錯誤 是無能為力的，導致了組合服務較低的執(zhí)行成功率；(3)較低的執(zhí)行效率，因為當活力服務 發(fā)生錯誤時，整個組合服務就回到初始狀態(tài)，這樣使得處理錯誤的代價很高，降低了執(zhí)行的 效率。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中存在的上述不足，提供一種計算機組合服務快 速重建系統(tǒng)及其重建方法。本發(fā)明通過對服務進行監(jiān)聽，發(fā)現(xiàn)錯誤，自動查找可用的替代服 務并利用代理將發(fā)生錯誤的服務的狀態(tài)轉移到替代服務中，實現(xiàn)了服務的快速重建，提高 了組合服務成功執(zhí)行的比例，能為用戶提供穩(wěn)定的服務。
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本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的本發(fā)明涉及的計算機組合服務快速重建系統(tǒng)，包括監(jiān)控模塊、目錄控制模塊、代 理控制模塊、代理存儲模塊和目錄存儲模塊，其中監(jiān)控模塊與目錄控制模塊相連傳輸服務 接口信息，監(jiān)控模塊與代理控制模塊相連傳輸服務信息，目錄控制模塊與目錄存儲模塊相 連傳輸目錄管理以及查詢信息，代理控制模塊與代理存儲模塊相連傳輸代理管理信息。所述的監(jiān)控模塊包括監(jiān)聽單元、服務查找單元和更新代理單元，其中監(jiān)聽單元 和服務查找單元相連傳輸服務接口信息，服務查找單元和目錄控制模塊相連傳輸替代服務 接口信息，服務查找單元與更新代理單元相連傳輸代理重定向信息，更新代理單元與代理 控制模塊相連傳輸服務信息。所述的目錄控制模塊包括目錄查找單元和目錄更新單元，其中目錄查找單元 與監(jiān)控模塊相連傳輸服務接口信息，目錄查找單元與目錄存儲模塊相連傳輸服務接口信 息，目錄查找單元與目錄更新單元相連傳輸目錄更新以及服務接口信息，目錄更新單元與 目錄存儲模塊相連傳輸目錄更新以及服務接口信息。所述的目錄查找單元包括本地目錄查找子單元和遠程目錄查找子單元，其中 本地目錄查找子單元和遠程目錄查找子單元相連傳輸服務接口信息，本地目錄查找子單元 分別與監(jiān)控模塊、目錄存儲模塊和目錄更新單元相連傳輸服務接口信息，遠程目錄查找子 單元與目錄存儲模塊相連傳輸服務接口信息。 所述的目錄存儲模塊包括本地目錄存儲子模塊和遠程目錄存儲子模塊，其中 本地目錄存儲子模塊和遠程目錄存儲子模塊分別與目錄控制模塊相連傳輸目錄管理以及 查詢信息。所述的代理控制模塊包括代理管理單元、代理生成單元、代理清除單元、代理初 始化單元和代理重定向單元，其中代理管理單元與監(jiān)控模塊相連傳輸代理重定向信息，代 理管理單元與代理生成單元相連傳輸代理生成指令信息，代理管理單元與代理重定向單元 相連傳輸代理重定向信息，代理重定向單元與代理存儲模塊相連傳輸重定向指令以及重定 向信息，代理生成單元與代理存儲模塊相連傳輸代理存儲信息，代理生成單元與代理初始 化單元相連傳輸代理初始化信息，代理清除單元與代理存儲模塊相連傳輸清除代理指令信 息，代理初始化單元與代理存儲模塊相連傳輸代理初始化信息。本發(fā)明涉及的上述計算機組合服務快速重建系統(tǒng)的重建方法，包括以下步驟步驟一服務監(jiān)聽監(jiān)控模塊每隔時間τ向提供服務的服務A發(fā)送詢問消息，并 且同時啟動定時器，當t時間內收到回復消息且回復消息正常時，則T時間后重復執(zhí)行步驟 一；否則，執(zhí)行步驟二。步驟二 服務查找在存儲的目錄中進行查找處理，當存在和服務A具有相同接口 的可用服務B時，執(zhí)行步驟三；否則，報告錯誤。所述的查找處理，包括以下步驟1)在最大運行時間T內，通過本地目錄查找子單元在本地目錄存儲子模塊中進行 查找，當本地目錄存儲子模塊存在和服務A具有相同接口的可用服務B時，停止查找，執(zhí)行 步驟三；否則，執(zhí)行2)；2)在最大運行時間T內，通過遠程目錄查找子單元在遠程目錄存儲子模塊中進行 查找，當遠程目錄存儲子模塊存在服務A具有相同接口的可用服務B時，停止查找，執(zhí)行步驟三；否則，停止查找，報告錯誤。步驟三，服務替換用服務B代替服務A，且把服務A的狀態(tài)轉移到服務B中，從而 完成服務的重建，服務B在服務A的基礎上繼續(xù)提供服務。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是(1)高自適應性當組合服務發(fā)生錯誤時，系統(tǒng)會自動尋找相應的替代服務，自動 使用新的可用服務替換出錯誤的服務，并且自動進行狀態(tài)遷移。(2)高可用性當組合服務出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)會自動對故障進行修復，不影響服務 的使用。(3)高效性當組合服務發(fā)生故障時，大部分技術都是使整個組合服務回到初始 狀態(tài)以保證組合服務不會執(zhí)行有害的行為，而本技術是首先找到發(fā)生故障的服務，然后進 行替換和狀態(tài)轉移，最后整個組合服務從發(fā)生故障前的正確狀態(tài)繼續(xù)執(zhí)行下去，從而大大 提高了成功率，且縮短了服務重建的時間，能為用戶提供穩(wěn)定的服務。


圖1為本發(fā)明普適環(huán)境下的服務快速重建系統(tǒng)結構示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發(fā)明的實施例進一步描述本實施例在以本發(fā)明技術方案為前 提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下 述的實施例。實施例如圖1所示，本實施例涉及的計算機組合服務快速重建系統(tǒng)，包括監(jiān)控模塊、目 錄控制模塊、代理控制模塊、代理存儲模塊和目錄存儲模塊，其中監(jiān)控模塊與目錄控制模 塊相連傳輸服務接口信息，監(jiān)控模塊與代理控制模塊相連傳輸服務信息，目錄控制模塊與 目錄存儲模塊相連傳輸目錄管理以及查詢信息，代理控制模塊與代理存儲模塊相連傳輸代
理管理信息。所述的監(jiān)控模塊包括監(jiān)聽單元、服務查找單元和更新代理單元，其中監(jiān)聽單元 和服務查找單元相連傳輸服務接口信息，服務查找單元和目錄控制模塊相連傳輸替代服務 接口信息，服務查找單元與更新代理單元相連傳輸代理重定向信息，更新代理單元與代理 控制模塊相連傳輸服務信息。所述的目錄控制模塊包括目錄查找單元和目錄更新單元，其中目錄查找單元 與服務查找單元相連傳輸服務接口信息，目錄查找單元與目錄存儲模塊相連傳輸服務接口 信息，目錄查找單元與目錄更新單元相連傳輸目錄更新以及服務接口信息，目錄更新單元 與目錄存儲模塊相連傳輸目錄更新以及服務接口信息。所述的目錄查找單元包括本地目錄查找子單元和遠程目錄查找子單元，其中 本地目錄查找子單元和遠程目錄查找子單元相連傳輸服務接口信息，本地目錄查找子單元 分別與服務查找單元、目錄存儲模塊和目錄更新單元相連傳輸服務接口信息，遠程目錄查 找子單元與目錄存儲模塊相連傳輸服務接口信息。所述的目錄存儲模塊包括本地目錄存儲子模塊和遠程目錄存儲子模塊，其中
6本地目錄存儲子模塊與本地目錄查找子單元相連傳輸目錄管理和本地查詢信息，遠程目錄 存儲子模塊與遠程目錄查找子單元相連傳輸目錄管理和遠程查詢信息。所述的代理控制模塊包括代理管理單元、代理生成單元、代理清除單元、代理初 始化單元和代理重定向單元，其中代理管理單元與更新代理單元相連傳輸代理重定向信 息，代理管理單元與代理生成單元相連傳輸代理生成指令信息，代理管理單元與代理重定 向單元相連傳輸代理重定向信息，代理重定向單元與代理存儲模塊相連傳輸重定向指令以 及重定向信息，代理生成單元與代理存儲模塊相連傳輸代理存儲信息，代理生成單元與代 理初始化單元相連傳輸代理初始化信息，代理清除單元與代理存儲模塊相連傳輸清除代理 指令信息，代理初始化單元與代理存儲模塊相連傳輸代理初始化信息。所述的代理生成單元生成一個新的代理。所述的代理清除單元釋放待清除的代理所占用的資源。所述的代理初始化單元將新生成的代理指向服務。所述的代理重定向單元使代理指向新替換的服務。本實施例涉及的上述計算機組合服務快速重建系統(tǒng)的重建方法，包括以下步驟一個在線流媒體系統(tǒng)，用戶可以通過網絡設備使用該流媒體系統(tǒng)提供的服務。當 前時刻用戶A想看電影B，則A向流媒體系統(tǒng)C申請服務B。服務B可以是直接由流媒體系 統(tǒng)C提供的，也可以是由網絡中其它系統(tǒng)提供。步驟一服務監(jiān)聽流媒體系統(tǒng)C的監(jiān)控模塊每隔時間τ向提供服務的服務B發(fā) 送詢問消息，并且同時啟動定時器，當t時間內收到回復消息且回復消息正常時，則T時間 后重復執(zhí)行步驟一；否則說明服務B不能通過網絡訪問，執(zhí)行步驟二。所述的詢問消息包括消息標識和服務標識，其中消息標識表明消息的類型，服務 標識表明詢問的是哪個服務。本實施例中所述的時間τ的取值為IOms ；所述的t的取值為200ms ；所述的T的 取值為120s。步驟二 服務查找流媒體系統(tǒng)C的監(jiān)控模塊激活服務查找單元，服務查找單元激 活目錄查找單元，在存儲的目錄中進行查找處理，當存在和服務B具有相同接口的可用服 務B'時，執(zhí)行步驟三；否則，報告錯誤。所述的接口是描述服務功能和使用方法的數據結構。所述的相同接口是指服務的功能相同且具有相同的輸入和輸出。所述的查找處理，包括以下步驟1)在最大運行時間T內，通過本地目錄查找子單元在本地目錄存儲子模塊中進行 查找，當本地目錄存儲子模塊存在和服務B具有相同接口的可用服務B ‘時，停止查找，執(zhí) 行步驟三；否則，執(zhí)行2)；2)在最大運行時間T內，通過遠程目錄查找子單元在遠程目錄存儲子模塊中進行 查找，當遠程目錄存儲子模塊存在服務B具有相同接口的可用服務B ’時，停止查找，執(zhí)行 步驟三；否則，停止查找，報告錯誤。本實施例中所述的最大運行時間T的取值為120s。步驟三，服務替換用服務B'代替服務B，且把服務B的狀態(tài)轉移到服務B'中， 從而完成服務的重建，服務B'在服務B的基礎上繼續(xù)提供服務。
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本實施例的優(yōu)點當組合服務發(fā)生錯誤時，系統(tǒng)會自動尋找相應的替代服務，自動 使用新的可用服務替換出錯誤的服務，并且自動進行狀態(tài)遷移；當服務出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)會 自動對故障進行修復，不影響服務的使用；當組合服務發(fā)生故障時，首先找到發(fā)生故障的服 務，然后進行替換和狀態(tài)轉移，最后整個組合服務從發(fā)生故障前的正確狀態(tài)繼續(xù)執(zhí)行下去。 本實施例在服務庫足夠大的情況下組合服務成功執(zhí)行的比例在90%以上。
權利要求
一種計算機組合服務快速重建系統(tǒng)，其特征在于，包括監(jiān)控模塊、目錄控制模塊、代理控制模塊、代理存儲模塊和目錄存儲模塊，其中監(jiān)控模塊與目錄控制模塊相連傳輸服務接口信息，監(jiān)控模塊與代理控制模塊相連傳輸服務信息，目錄控制模塊與目錄存儲模塊相連傳輸目錄管理以及查詢信息，代理控制模塊與代理存儲模塊相連傳輸代理管理信息。
2.根據權利要求1所述的計算機組合服務快速重建系統(tǒng)，其特征是，所述的監(jiān)控模塊 包括監(jiān)聽單元、服務查找單元和更新代理單元，其中監(jiān)聽單元和服務查找單元相連傳輸 服務接口信息，服務查找單元和目錄控制模塊相連傳輸替代服務接口信息，服務查找單元 與更新代理單元相連傳輸代理重定向信息，更新代理單元與代理控制模塊相連傳輸服務信 肩、ο
3.根據權利要求1所述的計算機組合服務快速重建系統(tǒng)，其特征是，所述的目錄控制 模塊包括目錄查找單元和目錄更新單元，其中目錄查找單元與監(jiān)控模塊相連傳輸服務 接口信息，目錄查找單元與目錄存儲模塊相連傳輸服務接口信息，目錄查找單元與目錄更 新單元相連傳輸目錄更新以及服務接口信息，目錄更新單元與目錄存儲模塊相連傳輸目錄 更新以及服務接口信息。
4.根據權利要求3所述的計算機組合服務快速重建系統(tǒng)，其特征是，所述的目錄查找 單元包括本地目錄查找子單元和遠程目錄查找子單元，其中本地目錄查找子單元和遠 程目錄查找子單元相連傳輸服務接口信息，本地目錄查找子單元分別與監(jiān)控模塊、目錄存 儲模塊和目錄更新單元相連傳輸服務接口信息，遠程目錄查找子單元與目錄存儲模塊相連 傳輸服務接口信息。
5.根據權利要求1所述的計算機組合服務快速重建系統(tǒng)，其特征是，所述的目錄存儲 模塊包括本地目錄存儲子模塊和遠程目錄存儲子模塊，其中本地目錄存儲子模塊和遠 程目錄存儲子模塊分別與目錄控制模塊相連傳輸目錄管理以及查詢信息。
6.根據權利要求1所述的計算機組合服務快速重建系統(tǒng)，其特征是，所述的代理控制 模塊包括代理管理單元、代理生成單元、代理清除單元、代理初始化單元和代理重定向單 元，其中代理管理單元與監(jiān)控模塊相連傳輸代理重定向信息，代理管理單元與代理生成 單元相連傳輸代理生成指令信息，代理管理單元與代理重定向單元相連傳輸代理重定向信 息，代理重定向單元與代理存儲模塊相連傳輸重定向指令以及重定向信息，代理生成單元 與代理存儲模塊相連傳輸代理存儲信息，代理生成單元與代理初始化單元相連傳輸代理初 始化信息，代理清除單元與代理存儲模塊相連傳輸清除代理指令信息，代理初始化單元與 代理存儲模塊相連傳輸代理初始化信息。
7.一種根據權利要求1所述的計算機組合服務快速重建系統(tǒng)的重建方法，其特征在 于，包括以下步驟步驟一服務監(jiān)聽監(jiān)控模塊每隔時間τ向提供服務的服務A發(fā)送詢問消息，并且同 時啟動定時器，當t時間內收到回復消息且回復消息正常時，則T時間后重復執(zhí)行步驟一； 否則，執(zhí)行步驟二 ；步驟二 服務查找在存儲的目錄中進行查找處理，當存在和服務A具有相同接口的可 用服務B時，執(zhí)行步驟三；否則，報告錯誤；步驟三，服務替換用服務B代替服務A，且把服務A的狀態(tài)轉移到服務B中，從而完成 服務的重建，服務B在服務A的基礎上繼續(xù)提供服務。
8.根據權利要求7所述的計算機組合服務快速重建方法，其特征是，步驟二中所述的 查找處理，包括以下步驟1)在最大運行時間T內，通過本地目錄查找子單元在本地目錄存儲子模塊中進行查 找，當本地目錄存儲子模塊存在和服務A具有相同接口的可用服務B時，停止查找，執(zhí)行步 驟三；否則，執(zhí)行2)；2)在最大運行時間T內，通過遠程目錄查找子單元在遠程目錄存儲子模塊中進行查 找，當遠程目錄存儲子模塊存在服務A具有相同接口的可用服務B時，停止查找，執(zhí)行步驟 三；否則，停止查找，報告錯誤。
全文摘要
一種計算機技術領域的計算機組合服務快速重建系統(tǒng)及其重建方法，系統(tǒng)包括監(jiān)控模塊、目錄控制模塊、代理控制模塊、代理存儲模塊和目錄存儲模塊；方法包括步驟一，每隔時間τ向提供服務的服務A發(fā)送詢問消息，當t時間內收到回復消息且回復消息正常時，則T時間后重復執(zhí)行步驟一；否則，執(zhí)行步驟二；步驟二，在存儲的目錄中進行查找處理，當存在和服務A具有相同接口的可用服務B時，執(zhí)行步驟三；否則，報告錯誤；步驟三，用服務B代替服務A，且把服務A的狀態(tài)轉移到服務B中，服務B在服務A的基礎上繼續(xù)提供服務。本發(fā)明在服務運行過程中檢查到服務的故障，并對服務進行自動替換，實現(xiàn)服務的快速重建，提高組合服務成功執(zhí)行的比例。
文檔編號H04L12/26GK101924774SQ20101027535
公開日2010年12月22日 申請日期2010年9月7日 優(yōu)先權日2010年9月7日
發(fā)明者于程遠, 陳俊清, 黃林鵬 申請人:上海交通大學