[发明专利]DAML-S组合服务可靠性分析方法

说明书

技术领域

本发明属于面向服务计算构架和软件可靠性的交叉领域,尤其是涉及一种基于随机Petri网对DAML-S组合服务可靠性分析方法。

背景技术

Web服务作为一种新型的分布式构件模型在电子商务、企业应用集成等领域扮演着越来越重要的角色，它被认为是SOA（Service-Oriented-Architecture，面向服务计算构架）中最核心的技术之一，伴随Web服务而生的服务组合技术，因能实现服务的复用和增值而成为学术界和工业界关注的焦点，以DAML-S为代表的领域本体服务组合标准，因能实现语义WEB服务的自动发现、匹配、组合、执行而成为近年的研究热点。

目前，DAML-S服务组合的研究重在其功能性方面，如服务的语义描述、服务发现、服务匹配等，而其非功能特性和量化分析方面却相对薄弱，而其可靠性分析方面的研究基本处于空白。本发明在深入分析服务组合和领域本体的本质属性的基础上，提出一种分析基于DAML-S的语义组合服务可靠性的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够精确高效分析DAML-S组合服务可靠性的方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种DAML-S组合服务可靠性分析方法，按以下步骤进行：

A、当DAML-S描述文档的ServiceModel文档描述的为原子进程时，将所述原子进程转换为基于Petri网的模型；当DAML-S描述文档的ServiceModel文档描述的为组合进程时，将所述组合进程转换为基于Petri网的模型； 

B、通过对ServiceGrounding文档指向的实际服务操作进行测试，得到执行时间的测试样本和概率参数，并分析所述测试样本对应的分布函数；将步骤A获得的基于Petri网的模型转换为NMSPN模型；

将ServiceGrounding文档调用的服务程序的URL地址输入SOAP UI工具，得到访问这些服务程序的响应时间，经过多次调用测试，然后得到一组响应时间样本； 

将得到的实际服务执行时间样本，按照下述公式计算出其执行时间分布函数：

，当执行时间小于t₀的概率时，所述执行时间分布函数近似的计算为执行时间样本中小于时间t₀的样本占总样本规模的比例，其中表示对应的样本直方图中第k个样本区间的X轴值，表示第l个样本区间内样本的频率，将所述概率分布函数赋给获得的Petri网模型中对应的时间变迁；

SOAP UI工具还要测试出调用该服务程序的失效率；

原子进程的Petri网模型中的立即变迁soap_fail处于冲突的状况，其选择概率为,所述近似的计算为对应原子进程的SOAP调用的失效率；与soap_fail处于冲突状态的立即变迁soap_ok的选择概率则为；选择进程中的Petri网模型中的多个立即变迁ch_i处于冲突状态，其选择概率为，所述表示各个选择分支被选中的概率，所述近似的计算为对应分支被的被选概率，所述对应分支被选择的概率通过OWL-S API工具对服务流程进行执行测试统计出，各个分支的选择概率之和为1；判断进程的Petri网模型中的true变迁的选择概率为，计算为对应的布尔条件成真概率，所述布尔条件成真概率通过OWL-S API工具对服务流程进行执行测试得到，与true变迁冲突的false变迁的选择概率则计算为；仅当循环和直到循环的Petri网模型中的skip变迁的选择概率均为pe(skip)，pe(skip)近似的计算为对应的循环进程中跳出循环的概率，与skip变迁冲突的back变迁的选择概率则计算为，所述跳出循环的概率通过OWL-S API工具对服务流程进行执行测试统计出；在获得的Petri网中的所有处于冲突的立即变迁赋上选择概率；

C、在步骤B获得的NMSPN模型的基础上计算PNCP指标；

原子进程中，设为库所faulty被标注的概率，原子进程的成功完成概率为，计算为：，所述为库所faulty被标注的概率，；

所述表示时间变迁soap_delay后于时间变迁timer触发的概率；，表示设定的用于超时控制的时间阈值；

顺序进程的成功完成概率为，分支进程的成功完成率为，分支-合并进程的成功完成率为，乱序进程的成功完成率为， ；

表示第n个子进程的成功完成概率；n为≥1的正整数；

选择进程的成功完成率为；

；

判断进程的成功完成率为， ；