專利名稱：基于P2P的分布式Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及服務(wù)計(jì)算領(lǐng)域，特別是涉及一種基于P2P的分布式Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)方法及其系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)技術(shù)是Web服務(wù)系統(tǒng)架構(gòu)中的重要組成部分，它的目標(biāo)是從互聯(lián)網(wǎng)上快速準(zhǔn)確的找到用戶所需的服務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)和行業(yè)異構(gòu)系統(tǒng)的集成和靈活的業(yè)務(wù)流程。目前己有的Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)技術(shù)大都是采用基于關(guān)鍵字的服務(wù)匹配機(jī)制，缺乏對(duì)服務(wù)功能的語(yǔ)義描述，使得機(jī)器無法理解和處理，導(dǎo)致查詢準(zhǔn)確率較低，因此并不能對(duì)知識(shí)進(jìn)行有效地推理，影響服務(wù)系統(tǒng)可用性。為了解決上述問題，研究人員將語(yǔ)義技術(shù)應(yīng)用到了 Web服務(wù)領(lǐng)域，提出了基于語(yǔ)義的Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)。基于語(yǔ)義的Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)具有較高的查全率和查準(zhǔn)率，提高了 Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)的性能。當(dāng)前Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)方式按網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要分為兩種:集中式和分布式。I)集中式Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)，主要表現(xiàn)為基于UDDI注冊(cè)協(xié)議的服務(wù)發(fā)現(xiàn)體系結(jié)構(gòu)，通過服務(wù)請(qǐng)求與UDDI注冊(cè)信息之間的關(guān)鍵字匹配的方法來實(shí)現(xiàn)服務(wù)查詢?；赨DDI的集中式服務(wù)發(fā)現(xiàn)方法，一方面使用基于關(guān)鍵字的精確匹配缺乏對(duì)關(guān)鍵字語(yǔ)義內(nèi)容的理解，因此服務(wù)查詢的查全率和查準(zhǔn)率都不高。另一方面，集中注冊(cè)式的Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，在系統(tǒng)中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)較少的情況下可以保證較高的發(fā)現(xiàn)效率，但隨著系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的增多，發(fā)現(xiàn)效率會(huì)明顯下降，尤其當(dāng)某時(shí)段的查詢請(qǐng)求過多時(shí)，容易造成網(wǎng)絡(luò)擁塞，從而增加服務(wù)發(fā)現(xiàn)的時(shí)間，同時(shí)集中式結(jié)構(gòu)還存在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的單點(diǎn)失效問題，這些都極大的影響了服務(wù)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的可用性。2)分布式Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)，由于集中式服務(wù)發(fā)現(xiàn)在大規(guī)模開放環(huán)境中的限制，研究者提出了很多分布式Web發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)，其中基于P2P網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)得到了研究者的一致認(rèn)同?；赑2P的分布式服務(wù)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)又可分為結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化P2P以及混合P2P結(jié)構(gòu)三種方式。非結(jié)構(gòu)化P2P方式由于存在服務(wù)查詢請(qǐng)求泛洪，導(dǎo)致查詢負(fù)載過重的問題，因此并不適合直接應(yīng)用在大規(guī)模開放式服務(wù)網(wǎng)絡(luò)中。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的:為了解決上述集中式和分布式Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)存在的問題.，本發(fā)明提供了一種基于P2P的分布式Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)方法及其系統(tǒng)。技術(shù)方案:基于P2P的分布式Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)方法，包括如下步驟，首先構(gòu)建領(lǐng)域本體信息庫(kù)，為服務(wù)注冊(cè)中心提供統(tǒng)一分類標(biāo)準(zhǔn)；其次根據(jù)領(lǐng)域劃分構(gòu)建雙層分布式自治域的服務(wù)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)，在域內(nèi)基于該領(lǐng)域共享的本體信息對(duì)服務(wù)提供分類，使用分布式的P2P技術(shù)構(gòu)建Web服務(wù)結(jié)構(gòu)；最后利用服務(wù)本體信息并適用一種改進(jìn)的基于Chord的語(yǔ)義Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)算法，對(duì)Web服務(wù)進(jìn)行注冊(cè)和查詢。
其中，使用OWL-S描述框架對(duì)Web服務(wù)提供語(yǔ)義描述構(gòu)建領(lǐng)域本體信息庫(kù)。雙層分布式自治域的服務(wù)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)建方法是，根據(jù)領(lǐng)域本體的分類將整個(gè)服務(wù)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分為若干管理域，在管理域中服務(wù)注冊(cè)中心之間使用Chord協(xié)議進(jìn)行服務(wù)查詢；每個(gè)管理域有兩個(gè)基本節(jié)點(diǎn)，包括管理服務(wù)器和和服務(wù)注冊(cè)中心。改進(jìn)的基于Chord的語(yǔ)義Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)算法的實(shí)現(xiàn)方法是，在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上記錄網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的請(qǐng)求數(shù)信息，根據(jù)請(qǐng)求次數(shù)建立TOP-K最大堆，將熱門節(jié)點(diǎn)的路由信息放入緩存以加快處理請(qǐng)求的查詢時(shí)間。對(duì)Web服務(wù)進(jìn)行注冊(cè)的方法是:當(dāng)Web服務(wù)發(fā)布時(shí)，先將其服務(wù)注冊(cè)信息向服務(wù)注冊(cè)中心提交，如果該服務(wù)注冊(cè)信息符合注冊(cè)服務(wù)領(lǐng)域，那么管理服務(wù)器將該服務(wù)注冊(cè)到本地節(jié)點(diǎn)，否則管理服務(wù)器根據(jù)Web服務(wù)的所屬領(lǐng)域?qū)eb服務(wù)信息發(fā)布到與該服務(wù)所屬域相符的域管理服務(wù)器上，再使用域內(nèi)注冊(cè)機(jī)制實(shí)現(xiàn)注冊(cè)。對(duì)Web服務(wù)進(jìn)行查詢的方法是:當(dāng)Web服務(wù)請(qǐng)求時(shí)，首先將Web服務(wù)請(qǐng)求信息向服務(wù)注冊(cè)中心提交，根據(jù)Web服務(wù)請(qǐng)求所屬領(lǐng)域判斷是否在域內(nèi)進(jìn)行服務(wù)發(fā)現(xiàn)；如不是則將該服務(wù)請(qǐng)求經(jīng)由域內(nèi)的管理服務(wù)器發(fā)往目標(biāo)服務(wù)域，再進(jìn)行域內(nèi)服務(wù)匹配與查詢?；赑2P的分布式Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)，包括:服務(wù)提供、服務(wù)請(qǐng)求、服務(wù)注冊(cè)中心；其中，服務(wù)提供模塊，用于構(gòu)建領(lǐng)域本體信息庫(kù)，為服務(wù)注冊(cè)中心提供統(tǒng)一分類標(biāo)準(zhǔn)；服務(wù)請(qǐng)求模塊，用于向服務(wù)注冊(cè)中心發(fā)送Web服務(wù)請(qǐng)求信息；服務(wù)注冊(cè)中心模塊，用于解析服務(wù)請(qǐng)求，并進(jìn)行服務(wù)注冊(cè)和查詢。本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，具有以下有益效果:本發(fā)明基于P2P的分布式Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)，改進(jìn)了傳統(tǒng)的Chord算法，具有優(yōu)良的服務(wù)發(fā)現(xiàn)性能；本體庫(kù)可以提供統(tǒng)一的服務(wù)信息分類，使得語(yǔ)義服務(wù)描述可以得到支持；分布式語(yǔ)義Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)方法可以避免負(fù)載不均的影響，具有效率高的優(yōu)點(diǎn)；相同功能服務(wù)注冊(cè)于相鄰的若干個(gè)節(jié)點(diǎn)，這有效的避免了單點(diǎn)失效對(duì)服務(wù)系統(tǒng)造成的影響；用戶的個(gè)性化需求獲得支持，可以根據(jù)需求決定是否指定供應(yīng)商。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的雙層分布式語(yǔ)義Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例的服務(wù)注冊(cè)中心示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例的分段Hash機(jī)制示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍?；赑2P的分布式Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)方法,采用B/S (Browser/Server)架構(gòu),其中瀏覽器客戶端具體表現(xiàn)為一個(gè)Web頁(yè)面其主要作用是收集當(dāng)前用戶請(qǐng)求送給服務(wù)器后臺(tái)。服務(wù)器端采用Java語(yǔ)言開發(fā)，主要表現(xiàn)為一個(gè)servlet程序，該servlet作為服務(wù)注冊(cè)模塊和服務(wù)查詢模塊。用戶需要查詢服務(wù)時(shí)，通過提交OWL-S描述的服務(wù)請(qǐng)求文件，系統(tǒng)通過解析該文件獲得目標(biāo)服務(wù)語(yǔ)義信息，再根據(jù)這些信息來發(fā)現(xiàn)具體服務(wù)。服務(wù)提供商在經(jīng)過身份認(rèn)證后向服務(wù)系統(tǒng)提交服務(wù)OWL-S描述文件，通過路由表轉(zhuǎn)發(fā)至目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，并有目標(biāo)文件解析文件后注冊(cè)至本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)。具體包括如下步驟，步驟一、構(gòu)建領(lǐng)域本體信息庫(kù)，為服務(wù)注冊(cè)中心提供統(tǒng)一分類標(biāo)準(zhǔn)；領(lǐng)域本體可以表示特定領(lǐng)域范圍內(nèi)的特定知識(shí)，可以根據(jù)具體系統(tǒng)需求來構(gòu)建，它可以是某幾個(gè)領(lǐng)域的一種結(jié)合，也可以是一個(gè)領(lǐng)域中的一個(gè)小范圍，由于知識(shí)具有顯著的領(lǐng)域特性，所以領(lǐng)域本體能夠更為合理而有效的進(jìn)行知識(shí)表示；領(lǐng)域本體可以根據(jù)應(yīng)用需求方便的進(jìn)行擴(kuò)充、進(jìn)一步細(xì)化或者修改。通過領(lǐng)域本體形式化的表述將服務(wù)功能領(lǐng)域進(jìn)行劃分，同時(shí)對(duì)每個(gè)領(lǐng)域中的概念及其屬性進(jìn)行明確定義。本實(shí)施例使用本體是基于OWL描述框架的，因此選用較流行的Prot6g6本體編輯器。Pix)t6g6主要用于語(yǔ)義網(wǎng)中本體的構(gòu)建及維護(hù)，是本體開發(fā)的核心工具，主要提供本體概念類、關(guān)系、屬性和實(shí)例的構(gòu)建，對(duì)OWL描述的本體支持較好。在形式化定義本體后，采用本體推理工具Jena API將本體存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)以支持本
體共享。步驟二、根據(jù)領(lǐng)域劃分構(gòu)建雙層分布式自治域的服務(wù)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)，在域內(nèi)基于該領(lǐng)域共享的本體信息對(duì)服務(wù)提供分類，使用分布式的P2P技術(shù)構(gòu)建Web服務(wù)結(jié)構(gòu)；如圖1所
/Jn ο根據(jù)本體最上層領(lǐng)域的分類將整個(gè)服務(wù)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分為若干管理域，在管理域中服務(wù)注冊(cè)中心之間使用Chord協(xié)議進(jìn)行服務(wù)發(fā)現(xiàn)。每個(gè)管理域中存在兩種基本節(jié)點(diǎn):I)管理服務(wù)器(Manager Server)在邏輯層面上:管理服務(wù)器是領(lǐng)域中Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的管理節(jié)點(diǎn)。它一方面提供域內(nèi)的各項(xiàng)管理功能，例如域內(nèi)本體庫(kù)更新、用戶和服務(wù)提供商身份管理等，另一方面作為邊界網(wǎng)關(guān)(Border Gateway)給外部服務(wù)請(qǐng)求提供路由機(jī)制。在物理層面上:管理服務(wù)器存儲(chǔ)的核心數(shù)據(jù)包括:1)路由表:記錄了各個(gè)相鄰領(lǐng)域邊界網(wǎng)關(guān)的領(lǐng)域信息和物理地址二元組，通過路由表，管理服務(wù)器可將非本領(lǐng)域的服務(wù)請(qǐng)求發(fā)送至目標(biāo)領(lǐng)域，然后再進(jìn)行域內(nèi)發(fā)現(xiàn)。2)領(lǐng)域本體信息:利用開源的本體推理工具Jena api分析領(lǐng)域本體文件，并將其持久化到本體庫(kù)中進(jìn)行存儲(chǔ)，同時(shí)支持領(lǐng)域管理者更新本體庫(kù)中的信息。3)為用戶和服務(wù)提供商提供注冊(cè)管理功能，使用可控匿名機(jī)制來實(shí)現(xiàn)使用服務(wù)系統(tǒng)時(shí)身份認(rèn)證的問題。2)服務(wù)注冊(cè)中心(Service Registry)在邏輯層面上:語(yǔ)義注冊(cè)中心是服務(wù)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)中的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)和域內(nèi)請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)。它根據(jù)語(yǔ)義來分類存儲(chǔ)Web服務(wù)信息，并提供基于語(yǔ)義的Web服務(wù)匹配和服務(wù)信譽(yù)管理功能。在物理層面上:語(yǔ)義注冊(cè)中心中具體存儲(chǔ):I) owls格式的語(yǔ)義Web服務(wù)描述文件集及描述文件的索引；2) Chord協(xié)議路由表一 Finger Table,實(shí)現(xiàn)請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制；3)實(shí)現(xiàn)服務(wù)信譽(yù)管理，包括QoS數(shù)據(jù)收集、信譽(yù)值計(jì)算。步驟三、利用服務(wù)本體信息并適用一種改進(jìn)的基于Chord的語(yǔ)義Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)算法，對(duì)Web服務(wù)進(jìn)行注冊(cè)和查詢。
一種改進(jìn)的基于Chord的語(yǔ)義Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)算法具體是，首先在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上記錄網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的請(qǐng)求數(shù)信息，根據(jù)請(qǐng)求次數(shù)建立TOP-K最大堆，將熱門節(jié)點(diǎn)的路由信息放入緩存以加快處理請(qǐng)求的查詢時(shí)間；I)用戶發(fā)送請(qǐng)求至服務(wù)注冊(cè)中心(RC)，若用戶請(qǐng)求中沒有指定服務(wù)提供商則轉(zhuǎn)至步驟5,反之將服務(wù)請(qǐng)求解析為(Domain, Category, Provider)；2)分段計(jì)算三元組哈希值,求得服務(wù)所在虛擬節(jié)點(diǎn)的哈希值為H=Hash(Domain) +Hash (Category)+Hash(Provider)；3)若H對(duì)應(yīng)的實(shí)際節(jié)點(diǎn)就是本節(jié)點(diǎn)則查詢服務(wù)注冊(cè)庫(kù)，返回結(jié)果并退出算法，若不是轉(zhuǎn)至4 ；4)查詢Finger表，若表中存在可轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)則轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)請(qǐng)求，轉(zhuǎn)至3，否則返回錯(cuò)誤；5)分段計(jì)算三元組哈希值，求得服務(wù)所在虛擬節(jié)點(diǎn)的哈希值為H=Hash (Domain) +Hash (Category) +m3 比特個(gè) O ;6)若H對(duì)應(yīng)的實(shí)際節(jié)點(diǎn)就是本節(jié)點(diǎn)則查詢服務(wù)注冊(cè)庫(kù)，查詢本注冊(cè)中心中滿足要求的服務(wù)，返回結(jié)果；轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求至H到Η+2π3范圍內(nèi)的其他有效節(jié)點(diǎn)。若H不對(duì)應(yīng)本節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)至7;7)根據(jù)Finger表轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)請(qǐng)求,若Finger表中存在可轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)則轉(zhuǎn)至6,否則返回錯(cuò)誤。對(duì)Web服務(wù)進(jìn)行注冊(cè)的方法是:當(dāng)Web服務(wù)發(fā)布時(shí)，先將其服務(wù)注冊(cè)信息向服務(wù)注冊(cè)中心提交，如果該服務(wù)注冊(cè)信息符合注冊(cè)服務(wù)領(lǐng)域，那么管理服務(wù)器將該服務(wù)注冊(cè)到本地節(jié)點(diǎn)，否則管理服務(wù)器根據(jù)Web服務(wù)的所屬領(lǐng)域?qū)eb服務(wù)信息發(fā)布到與該服務(wù)所屬域相符的域管理服務(wù)器上，再使用域內(nèi)注冊(cè)機(jī)制實(shí)現(xiàn)注冊(cè)。具體步驟如下:服務(wù)注冊(cè)請(qǐng)求包含三方面信息，第一是該服務(wù)所屬的領(lǐng)域，例如旅游或經(jīng)濟(jì)；第二該服務(wù)功能概念，例如酒店；第三是該服務(wù)提供商的ID。在域內(nèi)服務(wù)注冊(cè)代理接收服務(wù)注冊(cè)請(qǐng)求時(shí)，首先需要根據(jù)以上三方面信息并基于本體庫(kù)和身份數(shù)據(jù)庫(kù)將服務(wù)請(qǐng)求解析為一個(gè)三元組(Domain, Category, Provider),其中Domain表示服務(wù)所屬的領(lǐng)域！Category表示服務(wù)在該領(lǐng)域中所屬的類別，該字段可進(jìn)一步細(xì)分成一個(gè)多級(jí)類別provider字段表示服務(wù)提供商的身份信息。這里需要說明的是Category屬性的值是根據(jù)本體庫(kù)調(diào)用Jena API生成的一個(gè)由低到高的包含層次的類別。另外，當(dāng)服務(wù)請(qǐng)求中的ID不能獲得認(rèn)證時(shí)，注冊(cè)代理會(huì)向請(qǐng)求者返回ID無效的錯(cuò)誤提示。在獲得一個(gè)有效的三元組后，注冊(cè)代理發(fā)現(xiàn)該請(qǐng)求的Domain與自身所在的Domain不符，則將請(qǐng)求發(fā)送給域內(nèi)的管理服務(wù)器(邊界網(wǎng)關(guān))，管理服務(wù)器根據(jù)外部路由表將請(qǐng)求發(fā)送給與該服務(wù)Domain相符的域管理服務(wù)器上，再使用的域內(nèi)注冊(cè)機(jī)制實(shí)現(xiàn)注冊(cè)。下面將詳細(xì)介紹域內(nèi)服務(wù)注冊(cè)機(jī)制。由于域內(nèi)是基于改進(jìn)Chord算法的P2P發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)，而該算法首先需要對(duì)關(guān)鍵字進(jìn)行哈希得出節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符，本文將基于分段哈希的機(jī)制將服務(wù)注冊(cè)到域內(nèi)的各個(gè)注冊(cè)中心，服務(wù)注冊(cè)中心見圖2所示。假設(shè)服務(wù)提供商Pl對(duì)虛擬節(jié)點(diǎn)數(shù)量為(哈希值為m位)的Chord環(huán)中的某個(gè)注冊(cè)中心提出一個(gè)酒店查詢服務(wù)注冊(cè)請(qǐng)求，首先注冊(cè)中心通過供應(yīng)商身份數(shù)據(jù)庫(kù)鑒別該服務(wù)提供商的身份信息，得到該供應(yīng)商的ID信息設(shè)為ID1，之后查詢相應(yīng)的領(lǐng)域本體，可知酒店查詢的域內(nèi)分類為 Accommodation-Hotel,得出服務(wù)標(biāo)識(shí)為(Travel, Accommodation-Hotel,IDl)，然后分別對(duì)運(yùn)用哈希函數(shù)對(duì)三元組中的字段值計(jì)算哈希值，將他們拼成m位的哈希值(見圖3)，根據(jù)哈希值查詢節(jié)點(diǎn)中的Finger表轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)注冊(cè)請(qǐng)求，在找到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)后將服務(wù)描述文件注冊(cè)在相應(yīng)的服務(wù)注冊(cè)中心。在本實(shí)施例的注冊(cè)機(jī)制中，屬于不同服務(wù)提供商的服務(wù)通過分段 Hash 機(jī)制后將產(chǎn)生 Hash(Travel)+Hash(Accommodation-Hotel)到Hash(Travel)+Hash(Accommodation-Hotel)+ Τ:.(服務(wù)提供商對(duì)應(yīng)的比特位數(shù)為 m3)范圍
內(nèi)的哈希值，這使得相同功能的服務(wù)能夠存儲(chǔ)到Chord環(huán)中的某一段的若干個(gè)節(jié)點(diǎn)上。對(duì)Web服務(wù)進(jìn)行查詢的方法是:當(dāng)Web服務(wù)請(qǐng)求時(shí)，首先將Web服務(wù)請(qǐng)求信息向服務(wù)注冊(cè)中心提交，根據(jù)Web服務(wù)請(qǐng)求所屬領(lǐng)域判斷是否在域內(nèi)進(jìn)行服務(wù)發(fā)現(xiàn)；如不是則將該服務(wù)請(qǐng)求經(jīng)由域內(nèi)的管理服務(wù)器發(fā)往目標(biāo)服務(wù)域，再進(jìn)行域內(nèi)服務(wù)匹配與查詢。具體步驟如下:用戶進(jìn)行服務(wù)查詢時(shí)與服務(wù)注冊(cè)采用相似的機(jī)制，分為域內(nèi)查詢和域外查詢。當(dāng)服務(wù)注冊(cè)中心接收用戶查詢請(qǐng)求時(shí)，首先根據(jù)用戶查詢目標(biāo)服務(wù)所屬的領(lǐng)域生成Domain字段，并判斷是否在域內(nèi)進(jìn)行服務(wù)發(fā)現(xiàn)。如不是則將該服務(wù)請(qǐng)求經(jīng)由領(lǐng)域邊界網(wǎng)關(guān)發(fā)往目標(biāo)服務(wù)域，再進(jìn)行域內(nèi)服務(wù)發(fā)現(xiàn)。域內(nèi)查詢?cè)讷@得服務(wù)請(qǐng)求Domain字段后，繼續(xù)解析出用戶請(qǐng)求目標(biāo)服務(wù)所屬的分類，并得出Category字段的值，然后使用分段Hash機(jī)制分別生成ml比特域哈希值和m2比特分類哈希值。在服務(wù)Provider字段值上，根據(jù)用戶是否指定服務(wù)提供商，可以分為兩種場(chǎng)景:I)用戶指定服務(wù)提供商(Provider Φ O)系統(tǒng)查詢用戶指定服務(wù)提供上的ID，將其進(jìn)行哈希生成m3比特服務(wù)提供商身份哈希值，與前兩部分一起構(gòu)成總的m比特哈希值。這種情況下目標(biāo)服務(wù)只可能存放在與該哈希值對(duì)應(yīng)的一個(gè)服務(wù)注冊(cè)中心上，故只需要到該服務(wù)器上查詢是否存在目標(biāo)服務(wù)；2)用戶未指定服務(wù)提供商(Provider = O)系統(tǒng)將后m3比特置為0，將其與前兩部分一起構(gòu)成總的m比特哈希值。由于用戶未指定服務(wù)提供商，則相同功能的服務(wù)可能存放在Chord中某一段內(nèi)若干個(gè)服務(wù)注冊(cè)中心上。因?yàn)榉?wù)提供商的字節(jié)只有m3位，則同一功能分類的服務(wù)只可能注冊(cè)在一定數(shù)量的節(jié)點(diǎn)上(遠(yuǎn)小于)，這些節(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的虛擬哈希值范圍在Hash (Domain)+Hash (Category)到Hash (Domain) +Hash (Category) +之間,在服務(wù)發(fā)查詢時(shí)需要將服務(wù)請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)至這些節(jié)點(diǎn)查詢是否存在目標(biāo)服務(wù)?；赑2P的分布式Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)，包括:服務(wù)提供、服務(wù)請(qǐng)求、服務(wù)注冊(cè)中心；其中，服務(wù)提供模塊，用于構(gòu)建領(lǐng)域本體信息庫(kù)，為服務(wù)注冊(cè)中心提供統(tǒng)一分類標(biāo)準(zhǔn)；服務(wù)請(qǐng)求模塊，用于向服務(wù)注冊(cè)中心發(fā)送Web服務(wù)請(qǐng)求信息；服務(wù)注冊(cè)中心模塊，用于解析服務(wù)請(qǐng)求，并進(jìn)行服務(wù)注冊(cè)和查詢。
權(quán)利要求
1.基于P2P的分布式Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)方法，其特征在于，包括如下步驟， 首先構(gòu)建領(lǐng)域本體信息庫(kù)，為服務(wù)注冊(cè)中心提供統(tǒng)一分類標(biāo)準(zhǔn)； 其次根據(jù)領(lǐng)域劃分構(gòu)建雙層分布式自治域的服務(wù)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)，在域內(nèi)基于該領(lǐng)域共享的本體信息對(duì)服務(wù)提供分類，使用分布式的P2P技術(shù)構(gòu)建Web服務(wù)結(jié)構(gòu)； 最后利用服務(wù)本體信息并適用一種改進(jìn)的基于Chord的語(yǔ)義Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)算法，對(duì)Web服務(wù)進(jìn)行注冊(cè)和查詢。
2.如權(quán)利要求1所述的基于P2P的分布式Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)方法，其特征在于，所述使用OffL-S描述框架對(duì)Web服務(wù)提供語(yǔ)義描述構(gòu)建領(lǐng)域本體信息庫(kù)。
3.如權(quán)利要求1所述的基于P2P的分布式Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)方法，其特征在于，所述雙層分布式自治域的服務(wù)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)建方法是，根據(jù)領(lǐng)域本體的分類將整個(gè)服務(wù)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分為若干管理域，在管理域中服務(wù)注冊(cè)中心之間使用Chord協(xié)議進(jìn)行服務(wù)查詢；每個(gè)管理域有兩個(gè)基本節(jié)點(diǎn)，包括管理服務(wù)器和和服務(wù)注冊(cè)中心。
4.如權(quán)利要求1所述的基于P2P的分布式Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)方法，其特征在于，所述一種改進(jìn)的基于Chord的語(yǔ)義Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)算法的實(shí)現(xiàn)方法是，在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上記錄網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的請(qǐng)求數(shù)信息，根據(jù)請(qǐng)求次數(shù)建立TOP-K最大堆，將熱門節(jié)點(diǎn)的路由信息放入緩存以加快處理請(qǐng)求的查詢時(shí)間。
5.如權(quán)利要求1所述的基于P2P的分布式Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)方法，其特征在于，所述對(duì)Web服務(wù)進(jìn)行注冊(cè)的方法是:當(dāng)Web服務(wù)發(fā)布時(shí)，先將其服務(wù)注冊(cè)信息向服務(wù)注冊(cè)中心提交，如果該服務(wù)注冊(cè)信息符合注冊(cè)服務(wù)領(lǐng)域，那么管理服務(wù)器將該服務(wù)注冊(cè)到本地節(jié)點(diǎn)，否則管理服務(wù)器根據(jù)Web服務(wù)的所屬領(lǐng)域?qū)eb服務(wù)信息發(fā)布到與該服務(wù)所屬域相符的域管理服務(wù)器上，再使用域內(nèi)注冊(cè)機(jī)制實(shí)現(xiàn)注冊(cè)。
6.如權(quán)利要求1所述的基于P2P的分布式Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)方法，其特征在于，所述對(duì)Web服務(wù)進(jìn)行查詢的方法是:當(dāng)Web服務(wù)請(qǐng)求時(shí)，首先將Web服務(wù)請(qǐng)求信息向服務(wù)注冊(cè)中心提交，根據(jù)Web服務(wù)請(qǐng)求所屬領(lǐng)域判斷是否在域內(nèi)進(jìn)行服務(wù)發(fā)現(xiàn)；如不是則將該服務(wù)請(qǐng)求經(jīng)由域內(nèi)的管理服務(wù)器發(fā)往目標(biāo)服務(wù)域，再進(jìn)行域內(nèi)服務(wù)匹配與查詢。
7.實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-6中任意一個(gè)所述的基于P2P的分布式Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于:服務(wù)提供、服務(wù)請(qǐng)求、服務(wù)注冊(cè)中心；其中， 服務(wù)提供模塊，用于構(gòu)建領(lǐng)域本體信息庫(kù)，為服務(wù)注冊(cè)中心提供統(tǒng)一分類標(biāo)準(zhǔn)； 服務(wù)請(qǐng)求模塊，用于向服務(wù)注冊(cè)中心發(fā)送Web服務(wù)請(qǐng)求信息； 服務(wù)注冊(cè)中心模塊，用于解析服務(wù)請(qǐng)求，并進(jìn)行服務(wù)注冊(cè)和查詢。
全文摘要
本發(fā)明涉及服務(wù)計(jì)算領(lǐng)域。針對(duì)目前大多數(shù)已有的Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)技術(shù)所采用的基于關(guān)鍵字的服務(wù)匹配機(jī)制在服務(wù)發(fā)現(xiàn)性能和服務(wù)發(fā)現(xiàn)效果不能令人滿意的現(xiàn)狀，本發(fā)明提出一種基于P2P的分布式Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)方法及其系統(tǒng)。本方法首先使用本體建模工具構(gòu)建領(lǐng)域本體，使用OWL-S描述框架對(duì)Web服務(wù)提供語(yǔ)義描述，使服務(wù)包含更多的語(yǔ)義信息；然后根據(jù)領(lǐng)域劃分構(gòu)建雙層分布式自治域的服務(wù)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)，在域內(nèi)基于該領(lǐng)域共享的本體信息對(duì)服務(wù)提供分類，使用分布式的P2P技術(shù)構(gòu)建服務(wù)發(fā)現(xiàn)框架；最后本發(fā)明提出了一種基于Chord的語(yǔ)義Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)算法，利用服務(wù)本體信息對(duì)Web服務(wù)進(jìn)行注冊(cè)和查詢。本發(fā)明基于P2P的框架，改進(jìn)傳統(tǒng)的Chord算法進(jìn)行Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)，提高了服務(wù)發(fā)現(xiàn)的查詢率和查準(zhǔn)率，具有優(yōu)良的服務(wù)發(fā)現(xiàn)性能。
文檔編號(hào)H04L29/08GK103139314SQ20131008892
公開日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2013年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月19日
發(fā)明者曹玖新, 劉波, 王暉媛, 秦屹, 董羿, 陳高君 申請(qǐng)人:東南大學(xué)