支持服務(wù)協(xié)同的PaaS平臺(tái)中服務(wù)動(dòng)態(tài)演化方法研究.pdf

1、隨著軟件技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷成熟，軟件的交付模式、應(yīng)用模式、產(chǎn)品形態(tài)和商業(yè)模式都產(chǎn)生了巨大的變化，軟件已經(jīng)成為一種服務(wù)（Software as a service，SaaS）。用戶本地不再需要安裝任何軟件，按需定制，無須維護(hù)，在線更新，并且采用免費(fèi)或者按需付費(fèi)的租賃商業(yè)模式。采用軟件即服務(wù)(SaaS)的交付、部署、運(yùn)營(yíng)和使用模式正在得到越來越廣泛的關(guān)注和認(rèn)可。與此同時(shí)，以分布式計(jì)算、虛擬化為代表的云計(jì)算技術(shù)促進(jìn)了新型軟件架構(gòu)及相關(guān)技術(shù)的

2、快速發(fā)展，為SaaS服務(wù)提供了更廣闊的應(yīng)用前景，使得根據(jù)用戶需求的不同以SaaS模式定制個(gè)性化的面向云計(jì)算的應(yīng)用服務(wù)成為可能。然而，云計(jì)算環(huán)境下的SaaS服務(wù)在應(yīng)用推廣的過程中面臨一個(gè)巨大挑戰(zhàn)，即缺乏統(tǒng)一的支撐平臺(tái)。如現(xiàn)有的SaaS應(yīng)用還不能很好的支持租戶規(guī)模的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展和伸縮，而設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)支持這種多租戶特性的技術(shù)卻是十分復(fù)雜的，這嚴(yán)重阻礙了SaaS服務(wù)的大規(guī)模應(yīng)用推廣。為此，出現(xiàn)了一些面向云計(jì)算的平臺(tái)化服務(wù)，為SaaS應(yīng)用生成商提供了一

3、個(gè)集開發(fā)、部署、集成、設(shè)計(jì)、存儲(chǔ)、操作于一體的平臺(tái)及環(huán)境，我們稱之為PaaS平臺(tái)。該平臺(tái)為SaaS應(yīng)用提供了一種新型的面向云計(jì)算的交付、部署和使用支撐環(huán)境和工具。但是，目前對(duì)于PaaS平臺(tái)的研究大多集中在單一應(yīng)用的定制、交付、使用和部署等方面，缺乏對(duì)協(xié)同應(yīng)用的支持，這不符合大型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)化、協(xié)同化、跨域化的發(fā)展趨勢(shì)。同樣，開發(fā)、管理、支撐這樣一個(gè)大型協(xié)同應(yīng)用非常復(fù)雜，具備這種能力的軟件生產(chǎn)企業(yè)并不多。
　　 為此，本文提出一個(gè)

4、支持服務(wù)協(xié)同的PaaS平臺(tái)，該平臺(tái)提供一種新型面向云計(jì)算的協(xié)同應(yīng)用開發(fā)，交付、部署，定制和使用模式，基于支持服務(wù)協(xié)同的PaaS平臺(tái)，專業(yè)化服務(wù)提供商只需關(guān)注自己服務(wù)的具體實(shí)現(xiàn)，而無需考慮協(xié)同應(yīng)用底層技術(shù)實(shí)現(xiàn)，如一些分布式服務(wù)調(diào)用、應(yīng)用跨域協(xié)同、協(xié)同應(yīng)用適配等關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)。通過支持服務(wù)協(xié)同的PaaS平臺(tái)提供的各種工具和技術(shù)支撐，服務(wù)集成商和行業(yè)用戶可以快速、正確的構(gòu)建協(xié)同應(yīng)用。
　　 基于上述應(yīng)用模式，支持服務(wù)協(xié)同的PaaS平臺(tái)將

5、匯聚眾多專業(yè)化的軟件服務(wù)資源，這些服務(wù)資源是構(gòu)建及定制大型協(xié)同應(yīng)用的基礎(chǔ)，行業(yè)服務(wù)解決方案提供商和集成商可以對(duì)服務(wù)資源進(jìn)行組合編排形成跨域協(xié)同服務(wù)，而最終行業(yè)用戶可以在此基礎(chǔ)上對(duì)協(xié)同服務(wù)進(jìn)行個(gè)性化定制，從而滿足自身業(yè)務(wù)需求。
　　 由于交付部署在支持服務(wù)協(xié)同的PaaS平臺(tái)上的軟件服務(wù)可能來源于不同的軟件服務(wù)提供商，一旦服務(wù)提供商對(duì)某個(gè)軟件服務(wù)的業(yè)務(wù)邏輯或是內(nèi)部服務(wù)流程進(jìn)行調(diào)整，就可能對(duì)整個(gè)協(xié)同應(yīng)用的協(xié)同關(guān)系及其協(xié)作運(yùn)行造成影響，

6、我們稱這樣的變化為支持服務(wù)協(xié)同的PaaS平臺(tái)中服務(wù)動(dòng)態(tài)演化問題。該服務(wù)演化問題不同于傳統(tǒng)的服務(wù)及服務(wù)流程演化問題，主要表現(xiàn)在：1）PaaS平臺(tái)中軟件服務(wù)協(xié)同演化影響問題。由于部署在PaaS平臺(tái)中的服務(wù)來自不同的提供商，因此對(duì)服務(wù)流程進(jìn)行調(diào)整不僅會(huì)影響該服務(wù)本身，而且會(huì)對(duì)整個(gè)協(xié)同應(yīng)用也帶來一定的影響，如何計(jì)算和衡量影響的大小以及如何將演化影響控制在一定的范圍內(nèi)成為演化影響分析的關(guān)鍵問題。2）PaaS平臺(tái)中軟件服務(wù)協(xié)同演化傳播問題。一旦某個(gè)

7、服務(wù)提供商對(duì)服務(wù)流程進(jìn)行調(diào)整，協(xié)同應(yīng)用的其他服務(wù)是否需要進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整是我們進(jìn)行演化傳播的前提，如果協(xié)同應(yīng)用中的其他服務(wù)流程需要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，如何自動(dòng)高效的進(jìn)行變化傳播是我們關(guān)注的重點(diǎn)。3）PaaS平臺(tái)中協(xié)同服務(wù)運(yùn)行實(shí)例遷移問題。PaaS協(xié)同應(yīng)用中服務(wù)的演化往往發(fā)生在協(xié)同應(yīng)用的執(zhí)行過程中，因此，一旦服務(wù)流程由舊模式演化到新模式后，那些仍運(yùn)行在舊模式下的流程實(shí)例將無法正確的執(zhí)行下去，所以我們需要考慮如何將運(yùn)行實(shí)例盡量多的正確的遷移到新模式

8、下繼續(xù)運(yùn)行。
　　 本文針對(duì)支持服務(wù)協(xié)同的PaaS平臺(tái)中服務(wù)動(dòng)態(tài)演化問題開展深入研究。首先提出了支持服務(wù)協(xié)同的PaaS平臺(tái)的體系結(jié)構(gòu)并對(duì)每個(gè)功能模塊以及平臺(tái)提供的工具和技術(shù)進(jìn)行闡述。然后針對(duì)上述支持服務(wù)協(xié)同PaaS平臺(tái)中服務(wù)流程演化存在的問題給出了整體的解決方案，主要分為以下幾個(gè)部分：
　　 1、針對(duì)PaaS平臺(tái)下分布式協(xié)同應(yīng)用間流程的演化影響問題進(jìn)行量化分析。在服務(wù)協(xié)同環(huán)境下，一個(gè)應(yīng)用的流程結(jié)構(gòu)發(fā)生變化會(huì)對(duì)依賴該應(yīng)用的

9、其他應(yīng)用造成一定的影響，這個(gè)影響如何量化表示就成了關(guān)鍵問題，我們提出了一種可以量化表示演化影響的方法，使演化影響可以控制在成本較低的范圍之內(nèi)。
　　 2、針對(duì)PaaS平臺(tái)下分布式協(xié)同應(yīng)用間流程演化問題提出演化自動(dòng)傳播技術(shù)。當(dāng)分布式協(xié)同模式中一個(gè)應(yīng)用中的流程發(fā)生變化，是否會(huì)影響到其他應(yīng)用，受影響的其他應(yīng)用如何進(jìn)行演化適配，并盡可能使該適配過程自動(dòng)完成，這就是變化傳播所要解決的問題，在這一技術(shù)中，我們提出了一系列有限自動(dòng)機(jī)的操作集來

10、完成變化傳播的自動(dòng)適配。
　　 3、針對(duì)PaaS平臺(tái)下運(yùn)行實(shí)例動(dòng)態(tài)遷移問題提出實(shí)例動(dòng)態(tài)遷移技術(shù)。當(dāng)一個(gè)流程從舊模式演化為新模式時(shí)，在舊模式下運(yùn)行的大量實(shí)例將面臨無法繼續(xù)正確執(zhí)行的問題，我們提出了一系列實(shí)例動(dòng)態(tài)遷移標(biāo)準(zhǔn)來最大限度的區(qū)分可遷移實(shí)例與不可遷移實(shí)例，并分別對(duì)其進(jìn)行遷移處理。
　　 本文研究成果是支持服務(wù)協(xié)同的PaaS交付平臺(tái)中流程演化分析的核心技術(shù)，對(duì)于流程動(dòng)態(tài)演化的各個(gè)階段都有重要的指導(dǎo)意義，具有較廣闊的應(yīng)用前