（计算机应用技术专业论文）基于sla端到端web服务信誉评价方法.pdf

1 e 芭 j f iyiillflllllllff8lflll4ffllll3liifl6llllfl4lllfilllllll at h e s i sf o rt h ed e g r e eo fm a s t e ri nc o mp u t e ra p p l i c a t i o nt e c h n o l o g y m e t h o d so ne n d t o e n de v a l u a t i o no fw e bs e r v i c e s r e p u t a t i o nb a s e d o ns l a b ym u y u d i s u p e r v i s o r ：p r o f e s s o rc a is h u x u n n o r t h e a s t e r nu n i v e r s i t y j u l y2 0 0 9 | 卜 - j 0 ， 毒 弋、 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的 研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的 研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作 的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示诚挚 的谢意。 学位论文作者签名： 耸字泣 签字日期：0 5 ，7 、) 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论 文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和 磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部 或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。 ( 如作者和导师同意网上交流，请在下方签名：否则视为不同意) 学位论文作者签名：并宇迫 签字日期：以7 17 导师签名 ：才书训 签字日期：刀，7 r ) r j 暮 尹 j - 一 i 东北大学硕士学位论文 摘要 基于s l a 的端到端w e b 服务信誉评价方法 摘要 随着w e b 服务的迅速发展，功能相同或相似的w e b 服务越来越多，服务消费者如 何从众多服务中选择满足自己需求的服务成为业界关注的热点。服务信誉目前被解释为 服务消费者对w e b 服务使用情况的反馈，然而这种解释只把信誉局限在服务消费者的 主观感受上，缺少执行性能的客观表现。如何使服务信誉客观的反映出真实的q o s 指标 值相对于协议的q o s 指标值的差异，以及如何真实、客观的对服务信誉进行评价来帮助 消费者选到满足自己需求的服务就成为了一个亟待解决的问题。 针对这个需求，本文提出了基于s l a 的端到端w e b 服务信誉评价方法，该方法通 过对服务信誉评价来帮助消费者选择到最适合自己的服务。本文将其划分为服务水平协 议框架、端到端w e b 服务质量监测模型、q o s 度量方法以及信誉模型这四部分，并分 别对这四部分内容进行研究。 对于面向服务信誉评价的服务水平协议，本文将协议的基本对象设计为服务操作的 等级，每个基本对象对应着相应的q o s 指标值，并通过一个具体的例子将协议的内容呈 现。对于端到端w e b 服务质量监测模型，本文研究了监测模型的管理对象信息结构， 并通过在服务器端与客户端分别注入代理，实现将代理获取的原始数据按照管理对象信 息结构存储的方法。对于q o s 度量方法，本文主要实现了将质量监测模型获取的原始数 据生成与s l a 中发布相对应的各q o s 指标值。对于信誉模型，本文研究了从一致性与 真实性两个属性对信誉进行描述，同时从本地与全局对信誉进行分类的方法，并通过动 态为本地信誉与全局信誉分配权重，实现服务信誉评价结果的生成。 最后，本文通过两个完整的实例分别验证了基于s l a 的端到端w e b 服务信誉评价 方法以及信誉模型的在帮助服务消费者选取合适服务上的有效性。 关键词：w e b 服务；w e b 服务质量；服务信誉；服务水平协议 一i i t 一 。电 _ m e t h o d so ne n d t o e n de v a l u a t i o no f 、b s e r v i c er e p u t a t i o nb a s e do ns l a a b s t r a c t a st h er a p i dd e v e l o p m e n to fw e bs e r v i c e ，t h ew e bs e r v i c e sw i t hs a m eo ra p p r o x i m a t e f u n c t i o n sa r em o r ea n dm o r e ，a n dh o wt oc h o o s et h es m i s f i e ds e r v i c ef r o mal a r g en u m b e ro f w e bs e r v i c e si sb e i n gp a y e dc l o s ea r e n t i o nt o a tp r e s e n t ，s e r v i c er e p u t a t i o ni se x p l a i n e dt o t h ef e e db a c kt ow e bs e r v i c eq u a l i t yb yc o n s u m e r s ，b u tt h i se x p l a n a t i o no n l yc o n s t r a i nt h e r e p u t a t i o n t oc o n s u m e r s s u b j e c t i v ef e e l i n g a n dl a c ko fo b j e c t i v e r e p r e s e n t a t i o n o f p e r f o r m a n c e h o wt om a k et h er e p u t a t i o no b j e c t i v e l yr e f l e c tt h ep e r f o r m a n c eo fs e r v i c e si n s e r v e r - s i d ea n dt h ed i f f e r e n c eb e t w e e nc o n s u m e r s p e r c e i v i n ga n d s e r v i c ep r o v i d e r s p r o m i s e dp e r f o r m a n c e ，a n dh o w t og i v et h eo b je c t i v ea n dt r u ee v a l u a t i o nt os e r v i c er e p u t a t i o n t oh e l pt h ec o n s u m e rt oc h o o s et h ea p p r o p r i a t es e r v i c ea r eb e c o m eap r o b l e mt os o l v e a c c 、r d i n gt ot h i sr e q u i r e m e n t ，t h i st h e s i sp r o p o s e st h ee v a l u a t i n gr e p u t a t i o na p p r o a c ho f e n dt oe n dw e bs e r v i c e ，w h i c hh e l pc o n s u m e rt oc h o o s et h ep r o p e rs e r v i c et h r o u g he v a l u a t i n g t h es e r v i c er e p u t a t i o n t h i st h e s i sh a sf o u rp a r t st or e s e a r c h ，w h i c hc o n t a i nt h es l a o fe n dt o e n do r i e n t e dw e bs e r v i c er e p u t a t i o ne v a l u a t i o n ，t h em o n i t o rp r o c e s so fe n d t o e n dw e b s e r v i c eq u a l i t y , t h em e a s u r e m e n to fq o sm e t r i c sa n dr e p u t a t i o nm o d e l a c c o r d i n gt ot h es e r v i c er e p u t a t i o ne v a l u a t i o no r i e n t e df r a m eo fs l a ，t h i ss e tt h eb a s i c o b j e c t i o no fs l a t os e r v i c eo p e r a t i o nr a n k ，e a c ho b j e c t i o nc o r r e s p o n d i n gt or e l a t e dq o s p a r a m e t e r , a n dg i v i n ga ne x a m p l et oe x h i b i t i o n a c c o r d i n gt oe n dt oe n ds e r v i c em o d e l ，t h i s t h e s i sr e s e a r c h e st h em a n a g i n go b je c t i o ni n f o r m a t i o ns t r u c t u r eo fm o n i t o rm o d e l ，t h r o u g ht h e p r o x yi ns e r v e ra n dc l i e n t ，g i v i n gt h ea p p r o a c ht h a t m e t e - d a t af r o mp r o x ys t o r ea st h e m a n a g i n go b j e c t i o ni n f o r m a t i o ns t r u c t u r e f o rt h ep a r to fq o s m e t r i c s ，t h i st h e s i sr e s e a r c h e s t h ea p p r o a c ho fm a k i n gt h er e a lt i m em e t a - d a t ag e n e r a t et h eq o sp a r a m e t e r f o rr e p u t a t i o n m o d e l ，t h i st h e s i sr e s e a r c h e sa na p p r o a c ho fd e s c r i p t i o nf r o mc o n s i s t e n c ea n df a c t u a l i t ya n d c l a s s i f i c a t i o nf r o ml o c a lr e p u t a t i o na n dg l o b a lr e p u t a t i o n ，a n dp r o p o s e st h ea p p r o a c ho fa c t i v e d i s t r i b u t i n gt h e l o c a lr e p u t a t i o na n dg l o b a lr e p u t a t i o nw e i g h t t o g e n e r a t e t h es e r v i c e r e p u t a t i o ne v a l u a t i o nr e s u l t s a tl a s t ，t h i st h e s i sg i v et w oe x a m p l e sw h i c hr e s p e c t i v e l yv e r i f i e s i i i 一 东北大学硕士学位论文 a b s t r a c t t h ea p p r o a c h se f f e c t i v e n e s so fe n d t o e n ds e r v i c er e p u t a t i o ne v a l u a t i o nb a s e ds l aa n dt h e r e p u t a t i o nm o d e li nh e l p i n gc o n s u m e r sc h o o s es e r v i c e s k e y w o r d s ：w e bs e r v i c e s ；q u a l i t yo fw e bs e r v i c e s ( q o s ) ；e n dt oe n dr e p u t a t i o no fw e b s e r v i c e ；s l a ( s e r v i c el e v e la g r e e m e n t ) 一i v 一 ，j夕， ，1 东北大学硕士学位论文目录 目录 独创性声明i 摘要i i a b s t r a c t i i i 第1 章引言l 1 1 研究背景和意义1 1 1 研究现状1 1 2 主要研究内容2 1 3 论文的组织结构3 第2 章相关研究基础5 2 1w e bs e r v i c e 概j 苤5 2 1 1w 曲服务特点5 2 1 2w e b 服务协议栈6 2 1 3w e b 服务的体系结构1 0 2 。2w e b 服务质量( q o s ) 概述。1 0 2 3w e b 服务质量监测方法的概述1 2 2 4w e b 服务评价方法的概述1 4 2 4 1 基于发布s l a 的w e b 服务评价方法1 4 2 4 2 基于消费者打分的w e b 服务评价方法1 5 2 4 3 基于q o s 约束的w e b 服务评价方法1 5 2 5 本章小结1 6 第3 章基于s l a 的i _ * 而il l 到蛹t _ l l tw e b 服务信誉评价模型1 7 3 1 服务信誉评价模型的总体框架1 7 3 2 服务信誉模型描述2 0 3 2 1 信誉的属性2 0 一v 一 东北大学硕士学位论文 目录 3 2 2 信誉的分类2 1 3 3 面向服务信誉评价模型的s l a 框架2 1 3 4 端到端w e b 服务质量监测模型2 6 3 4 1 基于s n m p 的服务质量监测模型总体框架2 6 3 4 2 管理对象的信息结构2 7 3 4 3 监测代理的实现方法3 2 3 4 4 端到端w e b 服务质量监测方法3 4 3 5 本章小结3 6 第4 章基于s l a 的端到端w e b 服务信誉评价机制3 7 4 1 服务信誉评价机制的总体流程3 7 4 2q o s 度量方法3 8 4 3 服务信誉模型的实现4 1 4 3 1 本地信誉的计算4 1 4 3 2 全局信誉的计算4 4 4 3 4 评价结果的生成4 5 4 4 本章小结4 8 第5 章实验的设计实现与分析4 9 5 1 实验环境4 9 5 2 信誉模型的有效性验证5 2 5 2 1 信誉属性的有效性验证5 2 5 2 1 信誉分类的有效性验证5 3 5 3w e b 服务信誉评价方法的有效性验证5 7 5 4 本章小结5 9 ，： 第6 章结论6l 参考文献6 3 致谢6 7 一v i 东北大学硕士学位论文 第1 章引言 1 1 研究背景和意义 第1 章引言 w e b 服纠卜3 】是一种构建面向服务架构的分布式计算技术，采用基于x m l ( e x t e n s i b l e m a r k u pl a n g u a g e 可扩展标记语言) 和i n t e m e t 的开放标准，具有互操作性、自描述、模 块化的特点，松散耦合以及与平台无关的特性使得w e b 服务非常适合于i n t e m e t 环境下 异构应用之间的集成。w e bs e r v i c e s 技术的不断发展和成熟，使得产业界的开发商们已 经认同了它的可行性，并研究如何最大限度地利用它来构建各种应用，完成许多陈旧、 庞大的技术所不能实现的任务。目前已经在电子政务、金融、能源、电子制造、地理信 息服务等行业和领域广泛应用，并取得了成功。 随着w e b 服务应用的一系列快速发展，网络上出现了很多功能相似的服务。相似服 务的出现一方面可能是同行业竞争的结果，同时也可能是同一个组织为了满足不同用户。 的需求，也可能提供功能基本相同但又有各自特色的服务。 目前对w e b 服务的调用是建立在人为地对服务的技术细节了解的基础上，在决定把 某一服务集成到已有系统之前，可能会搜索到很多功能相似服务质量也相近的服务，如 果每一个都先去通过测试人为地了解其技术细节，然后编写代码去调用，就会费力耗时， 增加成本。 如何只通过服务消费者输入自己对服务性能的需求，就自动的为服务消费者选择到 满足自己需求的服务，成为了业界关注的热点。在这样的环境下，服务质量作为一个基 准点来区分服务是势在必行的方案之一。随着互联网各种应用的扩展，如何凭借服务质 量帮助服务消费者选择适合自己的服务已经成为了热门话题。 1 1 研究现状 在w e b 服务体系结构中，服务描述语言用来描述服务的功能而没有指定服务质量 的参数。文献 4 】提出让w e b 服务与服务水平协议( s l a ) 蟑7j 相结合，这里的服务水平协 议是用来承载服务提供者保证的执行能力的量化信息。s l a 用来形式的绑定服务提供者 与服务消费者的关系，它包括服务提供者与服务消费者双方的描述、服务的定义、服务 参数的质量、服务的水平以及达不到协议标准的赔偿等。s l a 在w e b 服务中用来简化 服务提供者和协议的应用性能之间的复杂关系。一些质量属性如响应时间、吞吐率、可 东北大学硕士学位论文 第1 章引言 靠性、可用性、可访问性等被认为是驱动w e b 服务选取的质量标准并在s l a 里被作为 服务定义的一部分，服务消费者通过s l a 可以选取满意的服务。然而，本文认为这种 方法忽略了服务提供者能够按照协议水平准确传输的频率的测量方法。 文献 8 】作者提出了使用服务消费者给定的排名的平均值来衡量服务的可信度。然 而，这种方法却存在着下述两种缺点：首先，仅依靠消费者对服务提供者的主观感受来 评价服务，缺少客观的依据，对于不同的消费者，由于网络环境或机器配置的影响对同 - - n 务或服务提供者的感受是不同的。其次，这种方法无法排除消费者恶意评价的可能 性。 文献 9 】作者提出通过监测服务器端的执行情况计算出服务的q o s 指标值，并按照 q o s 指标值的大小对服务进行评价的方法。这种方法解决了由服务提供者发布q o s 指 标与服务消费者打分的主观性引出的问题，然而却仍然存在下述两个问题：首先，该方 法只是从服务器端监测服务的q o s 指标值，无法获得真实的用户使用情况。其次，这种 对服务进行评价的方法只是评价出服务的好与坏，而好的服务却不一定是最满足消费者 需求的服务，比如某消费者要求响应时间一直保持某一固定值，这样其他流程可以按序 进行，而对服务q o s 进行评价的方法却将响应时间最小的服务评价为最好的服务，而这 个服务却根本不适合这个消费者。 可以看出，随着w e b 服务的快速发展，在带给我们便利的同时也带来了相应的一 些困扰，如何从众多的功能相同w e b 服务中选择满足自己需求的服务是目前服务消费 者最为关注的话题。所以如何能够客观真实的评价w e b 服务的信誉，成为了本文主要 研究的内容。 1 2 主要研究内容 为了弥补上述三种帮助服务消费者选择满合适服务的方法的不足，本文提出了基于 s l a 的端到端w e b 服务信誉评价方法，来更客观、更合理的对服务信誉进行评价，从 而帮助服务消费者选择最满足自己需求的服务。基于这个目标，本文主要研究了以下几 个问题： 首先，针对服务提供者与服务消费者的绑定不受任何约束的缺点，本文将研究s l a 框架。由于w e b 服务的调用是基于操作的，而服务提供者发布的服务可以保证多个等 级，所以本文将研究基本对象为服务操作等级的s l a 框架。由于不同的w e b 服务其对 应的会话有效时间必定不同，其q o s 指标值的含义也没有明确的规定，所以本文将研究 如何通过s l a 中发布的信息解决这种二义性的问题，从而使得通过监测模型监测到的 一2 一 东北大学硕士学位论文 第1 章引言 原始数据能够用来q o s 指标值度量。 其次，针对服务提供者与消费者主观的对服务评价的缺点，本文将研究端到端w e b 服务质量监测模型。由于只有从服务器端与客户端双端监测服务质量才能够更客观的说 明服务针对于这个服务消费者的执行情况，所以本文将研究如何实现监测模型对服务器 端与客户端的双端监测。由于监测到的数据并不是q o s 指标值，所以本文将研究如何按 照s l a 中发布的会话有效时间对服务调用双方进行监测以及监测模型管理对象的信息 结构，使得监测到的数据按照这个信息结构存储起来，以便生成q o s 指标值。 再次，针对q o s 指标值度量的二义性问题，本文将研究如何通过服务质量监测模型 监测到的原始数据生成与s l a 相对应的q o s 指标值。 最后，在研究了如何设计s l a 框架以及如何实现服务质量监测模型和q o s 度量方 法的基础上，本文将进一步研究信誉模型。由于服务的平均良好执行能力并不能说明服 务在执行过程中的波动情况，本文将对信誉的属性进行研究，使得从多个角度更好的阐 述服务的信誉。另一方面，由于只从消费者本地或只从服务的全局信誉来说明服务的信 誉都不能够客观的对服务信誉进行评价，因此本文将研究如何对信誉进行分类，使得更裙 为准确的得到服务信誉的评价结果。 1 3 论文的组织结构 全文一共分为六章。 第一章为引言部分，首先简单介绍w e b 服务及其快速的发展，并归纳了当前研究彬 中主要的几种评价w e b 服务的方法，并对其存在的不足和缺陷进行了分析和总结，然 后提出了本文的研究内容和组织结构。 第二章主要介绍了本文所涉及到的相关研究基础，主要有w e b 服务概述、服务质 量q o s 的概述、w e b 服务质量监测方法的概述以及w e b 服务评价方法的概述。 第三章主要讨论基于s l a 的端到端w e b 服务信誉评价模型。首先概述整个评价模 型的总体框架，然后从信誉模型描述、面向端到端w e b 服务信誉评价模型的s l a 框架 以及端到端服务质量监测模型这三方面进行研究。 第四章主要对服务信誉评价机制进行研究，首先介绍了服务信誉评价机制的总体流 程，然后对q o s 度量方法、服务信誉模型的实现进行研究，服务信誉模型的实现主要包 括本地信誉、全局信誉、综合信誉的计算。 第五章主要通过搭建实验环境以及完成相应的实验部署来分别对信誉模型的有效 性( 信誉属性的有效性、信誉分类的有效性) 和基于s l a 的端到端w e b 服务信誉评价 一3 一 东北大学硕士学位论文第1 章引言 方法的有效性进行了验证，并通过实验数据说明了信誉模型的有效性( 信誉属性的有效 性、信誉分类的有效性) 以及基于s l a 的端到端w e b 服务信誉评价方法的有效性。 第六章总结归纳了全文的贡献，并对下一步工作进行了展望。 一4 一 东北大学硕士学位论文第2 章相关研究基础 第2 章相关研究基础 2 1w - e bs e r v i c e 概述 w 曲服务( w 曲s e r v i c e ) 是近年内兴起的一种基于i n t e m e t 的技术，在近几年受到 了极大的关注。从表面上看，w e bs e r v i c e 就是一个应用程序，它向外界暴露出一个能 够通过w e b 进行调用的a p i 。这就是说可以用编程的方法通过w e b 来调用这个应用程 序。它可以使用标准的互联网协议，像超文本传输协议( h t t p ) 和x m l ，将功能纲领性 地体现在互联网和企业内部网上。可将w e b 服务视作w e b 上的组件编程。从理论上讲， 开发人员可通过调用w e b 应用编程接口( a p i ) ( 就像调用本地服务一样) ，将w e b 服务 集成到应用程序中，不同的是w e ba p i 调用可通过互联网发送给位于远程系统中的某一 服务。 2 1 1w e b 服务特点 从外部的使用者的角度而言，w e b 服务是一种部署在w e b 上的对象组件，它具备 以下四个特征： ( 1 ) 完好的封装性 w e b 服务既然是一种部署在w e b 上的对象，自然具备对象的良好封装性，对于服务消 费者而言，他能且仅能看到该对象提供的功能列表。 ( 2 ) 松散耦合 这一特征也是源于对象组件技术，当一个w e b 服务的实现发生变更的时候，服务消 费者是不会感到这一点的，对于消费者来说，只要w 曲服务的调用界面不变，w 曲服务 的任何变更对他们来说都是透明的，甚至是当w e b 服务的实现平台从j 2 e e 迁移到了n e t 或者是相反的迁移流程，服务消费者都可以对此一无所知。对于松散耦合而言，尤其是 在i n t e r n e t 环境下的w e b 服务而言，需要有一种适合i n t e m e t 环境的消息交换协议。而 l s o a p 正是目前最为适合的消息交换协议。 ( 3 ) 使用协议的规范性 这一特征从对象而来，但相比一般对象其界面规范更加规范化和易于机器理解。首先， 作为w e b 服务，对象界面所提供的功能应当使用标准的描述语言来描述( 比如w s d l ) ； 其次，由标准描述语言描述的服务界面应当是能够被发现的，因此这一描述文档需要被 一，一 东北大学硕士学位论文第2 章相关研究基础 存储在私有的或公共的注册库里面。同时，使用标准描述语言描述的使用协议将不仅仅 是服务界面，它将被延伸到w e b 服务的聚合、跨w e b 服务的事务、工作流等，而这些又 都需要服务质量( q o s ) 的保障。其次，考虑到安全机制对于松散耦合的对象环境的重要性， 因此需要对诸如授权认证、数据完整性( 比如签名机制) 、消息源认证以及事务的不可否认 性等运用规范的方法来描述、传输和交换。最后，在所有层次的处理都应当是可管理的， 因此需要对管理协议运用同样的机制。 ( 4 ) 使用标准协议规范 作为w e b 服务，其所有公共的协议完全需要使用开放的标准协议进行描述、传输和交 换。这些标准协议具有完全免费的规范，以便由任意方进行实现。一般而言，绝大多数 规范将最终有w 3 c 或o a s i s 作为最终版本的发布方和维护方。 2 1 2w e b 服务协议栈 为了实现发布、发现和绑定操作，必须要有一个w e b 服务栈【1 0 1 来容纳各层的标准。 它包括网络传输层、基于x m l 1 0 , 1 1 】的消息层、服务描述层、服务发布发现层和服务 工作流层等五层协议来实现一个完整的w e b 服务体系，下面分别对这五层协议进行阐 述。 ( 1 ) 传输网络层 w r e b 服务栈中这一层的责任是利用任何现有的传输协议( l l 女nh t t p 、s m t p 、f t p 等) 使w e b 服务可以被访问。w e b 服务是建立在现有的通信标准之上的。 ( 2 ) x m l 消息层 s o a p 1 2 1 ( s i m p l eo b j e c ta c c e s sp r o t o c o l 简单对象访问协议) 规定了应用程序通信 所使用的消息格式为x m l 。s o a p 把x m l 的使用代码化为请求和响应参数编码模式， 并用h t t p 作传输。这似乎有点抽象。具体地讲，一个s o a p 方法可以简单地看作遵循 s o a p 编码规则的h t t p 请求和响应。一个s o a p 终端则可以看作一个基于h t t p 的 u r l ，它用来识别方法调用的目标。象c o r b a i i o p 一样，s o a p 不需要具体的对象被 绑定到一个给定的终端，而是由具体实现程序来决定怎样把对象终端标识符映射到服务 器端的对象。 s o a p 请求是一个h t t pp o s t 请求。s o a p 请求的c o n t e n t t y p e 必须用t e x t x m l ： 而且它必须包含一个请求u r i 。服务器怎样解释这个请求u r i 是与实现相关的，但是 许多实现中可能用它来映射到一个类或者一个对象。一个s o a p 请求也必须用 s o a p m e t h o d n a m eh t t p 头来指明将被调用的方法。简单地讲，s o a p m e t h o d n a m e 头 一6 一 东北大学硕士学位论文 第2 章相关研究基础 是被u r i 指定范围的应用相关的方法名，它是用 符作为分隔符将方法名与u r l 分割 ， 开： s o a p m e t h o d n a m e ：u r n ：s t r i n g s c o m ：i s t r i n g # r e v e r s e 这个头表明方法名是r e v e r s e ，范围u r i 是u r n ：s t r i n g s c o m ：i s t r i n g 。在s o a p 中， 规定方法名范围的名域u r i 在功能上等同于在d c o m 或i i o p 中规定方法名范围的接 口i d 。 简单的说，一个s o a p 请求的h t t p 体是一个x m l 文档，它包含方法中 i n 和 i n ，o u t 】 参数的值。这些值被编码成为一个显著的调用元素的子元素，这个调用元素具有 s o a p m e t h o d n a m eh t t p 头的方法名和名域u r i 。调用元素必须出现在标准的s o a p 和 元素内( 后面会更多讨论这两个元素) 。下面是一个最简单的s o a p 方法请求： p o s t s t r i n g _ s e r v e r o b j e c t l 7h t t p 1 1 h o s t ：2 0 9 1 1 0 1 9 7 2 瓤 c o m e m t y p e ：t e x t x m l c o n t e n t - l e n g t h ：15 2 s o a p m e t h o d n a m e ：u r n ：s t r i n g s c o m ：i s t r i n g # r e v e r s e ； ； ； 。 ；h e l l o ，w o r l d ； ； ； ； s o a p m e t h o d n a m e 头必须与 ；下的第一个子元素相匹配，否则调用将被拒 绝。这允许防火墙管理员在不解析x m l 的情况下有效地过滤对一个具体方法的调用。 s o a p 响应的格式类似于请求格式。响应体包含方法的 o u t 】和 i n ，o u t 参数，这个方 法被编码为一个显著的响应元素的子元素。这个元素的名字与请求的调用元素的名字相 同，但以r e s p o n s e 后缀来连接。下面是对前面的s o a p 请求的s o a p 响应： 2 0 0o kc o n t e n t - t y p e ：t e x t x m l c o n t e n t - l e n g t h ：16 2 ； ； 一1 一 东北大学硕士学位论文 第2 章相关研究基础 ； ；d l r o w , o l l e h ； ； ； ； 这里响应元素被命名为r e v e r s e r e s p o n s e ，它是方法名紧跟r e s p o n s e 后缀。要注意 的是这里是没有s o a p m e t h o d n a m eh t t p 头的。这个头只在请求消息中需要，在响应 消息中并不需要。 ( 3 ) 服务描述层 该层给服务提供者提供了一种机制用来描述他们的w e b 服务可提供的功能。 w s d l 1 5 邯】用定义描述w e b 服务的x m l 语法的方法提供了这种机制。 w s d l 是w e bs e r v i c e s 技术重要组成部分。在w e b h 艮务研究领域，利用w e b 服务描述 语言w s d l ( w e bs e r v i c e sd e s c r i p t i o nl a n g u a g e ) 描述分布在i n t e r n e t 环境中服务操作的抽 象定义接口和服务的具体实现端口，实现远程计算资源共享。 w s d l 的定义具有如下规则： 1 ) w s d l 是x m l 描述的网络服务，基于消息机制、包含面向文本或面向过程信息的 操作集合； 2 ) 操作及消息的抽象定义与它们具体的网络实现和数据格式绑定是分离的，这样就 可以重用这些抽象定义； 3 ) 消息是需要交换数据的抽象描述； 4 ) 端点类型是操作的抽象集合； 5 ) 针对一个特定端点类型的具体协议和数据格式规范构成一个可重用的绑定； 6 ) 一个端点定义成网络地址和可重用的绑定的联接，端点的集合定义为服务。 w s d l 描述功能接口的元素： 1 ) ， 元素是每个w s d l 文档的根元素。典型情况下，它包 含许多用于定义w s d l 文档中使用的命名空间的属性。 2 ) ，w s d l 文档不需要包含在一个物理文件中，它可以分成多个文件。例 如，接口或数据类型信息可以与具体的终端定义分开。 元素支持这个分离。该 元素包含两个属性，一个定义导入文档的位置，一个定义它的命名空间。 3 ) ， 元素包含有服务要处理的数据类型的定义。代码段4 中自定义 了两个复杂数据类型：t r a d e p r i c e r e q u e s t 和t r a d e p r i c e 。几乎在所有情况下，使用的都 是x m ls c h e m a 定义。如果没有说明，则意味着这个服务只使用基本的数据类型，例如 一8 一 东北大学硕士学位论文 第2 章相关研究基础 字符串，整数等。 4 ) ， 元素代表方法参数或返回值。一个消息可以有多个参数组 成，在方法调用的情况下，这个方法的所有参数都用一条消息代表。参数由 元素 表示。每条消息包含一个或多个 元素。每个 元素引用一个在文档的 元素中定义的类型。代码段4 中的消息g e t l a s t t r a d e p r i c e l n p u t 包含一个参数b o d y ，它 属于在 q b 自定义的类型t r a d e p r i c e r e q u e s t 。对每个部分类型的引用都是命名空 间限定的。t r a d e p r i c e r e q u e s t 由前缀x s d l 限定。 5 ) ， 元素包装一个操作集，可以映射为j a 、，a 中的类。在w s d l 中，一个或多个操作可以被绑定到一个 元素中。 6 ) ， 元素称为操作，可以映射为类中的一个方法。每个方法 有一个或多个输入参数c i n p u t ”消息代表) 和一个返回值( “o u t p u t ”消息代表) 。 w s d l 4 ja p i 提供了通过j a v a 对w s d l 文档完全的访问。这个a p i 允许开发j a v a 程序，不论是创建一个新的w s d l 文档还是检索一个已经存在的文档并解析它的内容， 不需要使用低级的x m l 。 乒 ( 4 ) 服务发布和发现层 该层的责任是集中存放商业信息，起到目录服务器的作用。u d d i 是发布和发现商 业信息的规范。商业信息由w s d l 文件描述。 u d d i t l 8 - 2 0 l ( u n i v e r s a ld e s c r i p t i o n ，d i s c o v e r y , a n di n t e g r a t i o n ) 是- - 个主要针对w 曲服 务供应商和使用者的新项目。u d d i 项目中的成员可以通过u d d ib u s i n e s sr e g i s t r y ( u b r ) 来操作w e b 服务的调用，u b r 是一个全球性的服务。w e b 服务供应商可以在 u b r 中描述并且注册他们的服务。 u d d i 是一套w e bs e r v i c e 信息注册标准规范，w 曲s e r v i c e 信息注册中心通过实现 这套规范开放w e bs e r v i c e 注册、查询的服务。u d d i 的核心组件是u d d i 业务注册， 它使用一个x m l 文档来描述企业及其提供的w e bs e r v i c e 。从概念上来说，u d d i 业务 注册所提供的信息包含三个部分：白页( w h i t ep a g e ) ：包括地址、联系方法和企业标 识；黄页( y e l l o wp a g e ) ：包括基于标准分类法的行业类别；绿页( g r e e np a g e ) ：包括 该企业所提供的w e bs e r v i c e 的技术信息，其形式可能是一些指向文件地址或u i u 的指 示器，而这些文件地址或u r l 是为服务发现机制服务的。 为了支持自动的发布和检索，u d d i 定义了程序员a p i 规范。u d d i 注册中心提供 六种a p i ，分别是：u d d i 查询a p i 、u d d i 发布a p i 、u d d i 安全认证a p i 、u d d i 托 管权转移a p i 、u d d i 订阅a p i 、u d d i 复制a p i 。其中，查询a p i 和发布a p i 是主要 部分。前者主要用于访问注册中心并从注册中心读取有关信息。后者用于应用程序和注 - - 9 东北大学硕士学位论文 第2 章相关研究基础 册中心之间发布、存储和修改注册信息的互操作。发布a p i 必须通过授权，每个操作入 口站点( o p e r a t o rs i t e ) 都负责选择和实现一种与发布a p i 兼容的授权协议，同时提供新用 户的注册。使用查询a p i 功能不需要经过任何授权，二者都使用基于h t t p 的s o a p 消息机制的协议实现。 2 1 3w e b 服务的体系结构 w e b 服务体系结构 2 1 】基于三种角色( 服务提供者、服务注册中心和服务消费者) 之间 的交互，交互涉及发布、查找和绑定操作。 服务提供者将自己的服务和接口契约发布到服务注册中心，它的服务注册后，即成 为一个可通过网络寻