[发明专利]一种基于分层的云服务组合失效的恢复系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种web服务容错技术，尤其涉及一种基于分层的云计算环境下服务组合失效的恢复系统，属于信息技术领域。

背景技术

云计算范式已经逐渐成为多个领域包括效用计算、分布式计算、网格计算、Web服务以及面向服务体系结构SOA的自然演变和集成，它使得用户可以通过网络在任何时间与地点获取计算服务能力。云计算的主要价值和独创性来源于它能够以一种经济的、可扩展的、灵活的方式打包和提供资源，而这对于IT客户和技术投资者来说是能够承受的并且有足够的吸引力。云计算的主要特点是支持虚拟化、高可靠性和可用性、自治性和快速弹性等。根据“一切皆为服务”的观点，我们可以把云计算环境中的服务总结为三类：基础设施即服务（Infrastructure as a Service,IaaS），它将硬件设施基础资源（服务器、存储、网络和其他设备等）作为一种服务提供给消费者；平台即服务（Platform as a Service,PaaS），它将整个开发平台和提供资源与存储的开发环境托管在云中，作为一种服务提供给消费者；软件即服务（Software as a Service,SaaS），它将某些特定应用软件功能封装成通过Internet或者分布式环境的服务。

云计算由于其支持虚拟化、提供服务质量保证、高可靠性可用性、自治性与快速弹性等特点，使得云服务可以有效的进行资源配置，适应互联网的动态需求，但鉴于云服务本身的异构性、自治性和动态性等特点引发的不确定因素影响了云计算环境下服务组合的正确性、可靠性和可用性，特别是当云服务组合中失效发生时，使系统不受失效的影响继续工作下去就显得十分重要。因此，如何在已经监控到系统失效的情况下对失效的原因进行分析并建立相应的恢复机制，成为保障云服务组合服务质量的关键问题。

现有的服务组合恢复技术主要针对普通环境下的失效恢复，已有的云计算环境下的服务组合失效恢复也多为针对特定云层的恢复或者针对特定错误（如物理错误）引起的失效恢复，并没有系统的对整个云计算环境下可能出现的错误做出罗列，另外云计算的特殊环境也需要针对不同云层的失效采取不同的恢复策略，所以现有的服务组合容错机制已经不能满足云计算环境下服务组合失效恢复的需求。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题与不足，为提高云计算环境下Web服务组合的可靠性和安全性，本发明提供一种基于分层的云服务组合失效的恢复系统和方法，在系统运行时有效判断失效来自哪一层并采取相应恢复措施的机制。

技术方案：一种基于分层的云服务组合失效的恢复系统，包括基础设施层、平台层和应用层；

基础设施层（IaaS）：基础设施层（IaaS）主要收集与硬件资源相关的数据，如CPU使用、网络和存储数据等。

平台层（PaaS）：平台层（PaaS）主要收集云服务组合业务流程的数据，另外，PaaS层中还设立了一个总的数据中心，用于汇总IaaS、PaaS、SaaS层中数据收集器收集到的数据。应用层（SaaS）：应用层（SaaS）主要收集应用程序执行相关的数据。在不同的时间间隔内，数据中心中数据的值会根据单个云服务粒度大小的不同而更新，数据中心将收集的云计算环境下服务组合的数据提交给分析诊断模块；

分析诊断模块进行失效分析，选择相应的失效恢复策略，具体过程如下：在IaaS层监控到无响应失效，那么可能是服务不可用或者超时，这两种故障都可以采用重定位或者不需要撤销的替代来解决；如果监控到结果错误失效，那么就是超时；监控到服务缓慢，可能是服务不可用、超时和顺序不正确，顺序不正确采用需要撤销的替代或者重新组合策略。在PaaS层监控到无响应或者服务缓慢都是由于服务器问题导致的服务不可用，应采用重定位或者不需要撤销的替代进行恢复。在SaaS层监控到的无响应失效由接口改变、工作流不一致、行为流不正规和QoS导致的，接口改变需要撤销的替代、QoS采用重新组合策略；结果错误失效是由接口改变、工作流不一致、参数不匹配、不正确的服务、行为流不正规、不理解行为和QoS导致的，参数不匹配采用需要撤销的替代，不正确的服务采用撤销；输出不唯一失效是由行为不确定导致的；结果杂乱失效是由接口改变、工作流不一致、行为不确定、响应错误、SLA和QoS问题导致的，响应错误用重定位和需要撤销的替换解决；服务缓慢失效是由SLA和QoS导致的；结果过时失效是由SLA和QoS问题导致的，应采用重新组合策略。

一种基于分层的云服务组合失效的恢复方法，包括以下步骤：