可重构信息通信基础网络端到端模型的研究与探索

作为一种革命式的未来互联网体系结构,可重构信息通信基础网络通过构建并存的虚拟网支持不同的业务类型,通过多态路由机制支持按需配置的寻址方式。为了适应多样性的端系统以及持续变化的底层网络环境,需要以柔性、可扩展的方式有效地管理资源,提供端到端服务。针对这一需求,提出了一种数据面水平分层、管理面垂直分层的二维端到端模型。该模型利用agent的环境感知、自主决策和交互协作能力,实现域内和域间资源、服务、虚拟网、服务路径的自治管理。为了将端系统纳入自治管理框架,设计了新型的端系统体系结构,并提出了端系统到虚拟网的接入机制,实现了自动的通信连接和服务提供。     

支持动态服务组合的Web服务三层组织模型

面对互联网上大量出现的Web服务，如何在动态异构环境中对它们进行组织和管理以便更轻松地构建出各种应用系统是一个亟待解决的问题．本文针对这一问题展开讨论，提出了支持动态服务组合的Web服务三层组织模型，分层次对Web服务进行组织和管理，从而提高了服务发现的效率，实现了灵活的服务组合和替换机制，更高效地支持动态Web服务组合过程．     

空间知识服务组合技术研究

空间信息系统要求能够依据空间服务需求,快速灵活地集成已有和新添的空间Web服务,实现基于空间知识网格环境的协同工作和应用集成,实现按需服务.提出和设计了支持空间知识服务的语义服务描述模型和基于语义的Web服务协同模型,利用协同模型将分散空间服务组合起来.通过引入动态服务组合和服务匹配、绑定机制,并且和空间知识本体库密切配合,实现资源动态绑定,真正有效地支持空间知识服务的动态组合与协同.     

一种空间数据服务虚拟化描述方法

提出了一种空间数据服务的虚拟化描述方法。针对各类空间数据服务, 采用基础描述元素和描述规则描述服务元信息、数据元信息和服务操作信息, 并存储为虚拟文件, 进而支持用户通过虚拟文件进行空间数据服务的组织管理和综合应用。对天地图、Google Maps、OGC标准服务三类空间数据服务进行集成显示实验, 实验结果表明虚拟化描述方法可以有效地实现多源空间数据服务的统一访问与应用。     

一种服务网格动态信息聚合模型及其应用

在动态、跨组织的网格环境中如何进行适应组织重构、业务变化等动态性要求的信息聚合是现实应用中亟待解决的问题．文章提出了服务网格动态信息聚合模型。从组织模型、数据模型、协作模型三个维度描述信息聚合中变化的因素．基于此模型．给出了一种支持动态信息聚合的实现框架,它能够适应网格组织结构变化、业务变化,协调人的参与,进而提高系统动态性．最后介绍了该模型及其实现框架在远程学习评价网格LAGrid中的应用情况．     

面向云联网的云服务协商机制

随着云计算的快速发展,越来越多的用户开始使用云服务提供商提供的服务,而云联网作为云计算研究的新领域,可以实现跨云服务提供商的服务,当单个云服务提供商无法满足用户的服务需求时,云服务提供商之间以合作的方式为用户提供服务,以便更好地满足用户的服务需求。针对上述情况,提出了面向云联网的云服务协商机制,该机制利用云联网和改进的经典合同网模型来实现云服务提供商的交互协商。为了有效地选出合作伙伴以提高合作效率,还为每一个云服务提供商建立了一个熟人集。实验表明,本文设计的机制可以有效地提高云服务提供商之间的合作效率,并且可以更好地满足用户的服务需求。     

一种基于上下文协商的动态服务组合方法

普适计算的计算环境和交互信息动态变化,为了提供适时适地的服务,服务组合除了满足用户的需求之外,还要适应环境的变化.以面向普适计算的分布式文档管理系统为例,提出一种基于上下文协商的动态服务组合方法,适应普适计算环境下资源动态变化的特点,同时满足用户对服务的需求.首先定义上下文和带有上下文信息的服务模型;然后给出服务和设备以及服务和用户之间的上下文协商约束条件,根据约束条件提出基本算法实现服务动态组合,并对基本算法进行优化;最后通过原型系统和实验验证算法的性能和有效性,并通过实验数据分析上下文对于服务组合的影响.实验数据说明:提出的方法能够应用在普适计算环境中上下文敏感的服务组合问题上,提高服务组合的动态适应性和网络资源利用率.     

业务需求变化敏感的服务虚拟化机制

为支持在用户主导、虚拟组织形态的问题求解环境中,透明访问分布、异构的Web服务资源,提出一种支持业务需求变化性的服务虚拟化机制。基于业务需求变化性的描述方法,给出了蕴含变化性的虚拟服务的描述模型,并基于服务匹配、变换以及特征的求解方法,提出了支持需求变化性的虚拟服务与Web服务之间的虚拟化和具体化操作。分析和实验表明,该机制在支持用户需求变化性的同时,提高了用户使用服务的效率。     

一种SaaS模式下的服务社区模型及其在全国科技信息服务网中的应用

如何从服务的提供、运营和使用等多个维度有效组织和管理服务是软件即服务(SaaS)模式下面临的一个重要挑战.以支持服务发现为主要目标的传统服务管理方法难以适应SaaS模式下服务的动态有界、关联演化和可控可测等特征及满足服务全生命周期管控的需求.该文结合全国科技信息服务网实际应用,探索了一种支持科技信息资源整合共享与综合利用的"双向"SaaS模式,并提出一种适于该模式下服务管理的服务社区模型.服务社区模型支持服务元建模和业务规范及服务管控策略自主定义,可以使能面向特定业务领域的有界化和有序化服务管理.文中还针对服务管理边界的演化需求讨论了该模型下的服务社区派生机制.最后,以全国科技信息服务网中的科技信息服务运营管理为具体案例,展示并讨论了服务社区模型的使用方法、应用效果和适用范围.     

基于分布式OSGi的动态服务组合算法

物联网近年来得到快速发展和普及,而应用与感知设备的严重耦合使得开发过程变得十分困难和复杂.针对OSGi中间件系统,提出了一种分布式OSGi的轻量级中间件结构,将网络中的节点提供的各种功能虚拟抽象为网络服务,通过面向服务架构(service oriented architecture,SOA)的服务管理对设备节点进行解耦.网络设备提供的服务单一,还存在移动性及续航等限制,为了适应动态变化的网络及应用需求,提出了一种满足服务质量约束的网络服务组合机制DscGOM,包括满足服务质量的组合路径选择机制设计和服务重定向机制设计.实验结果表明,该机制能够很好地适应动态网络需求,快速有效地生成服务组合路径.在网络节点意外退出失效的情况下,能够快速寻找替代组合路径和恢复组合服务的执行.     

A field-based service management and discovery method in multiple clouds context

In diverse and self-governed multiple clouds context, the service management and discovery are greatly challenged by the dynamic and evolving features of services. How to manage the features of cloud services and support accurate and efficient service discovery has become an open problem in the area of cloud computing. This paper proposes a field model of multiple cloud services and corresponding service discovery method to address the issue. Different from existing researches, our approach is inspired by Bohr atom model. We use the abstraction of energy level and jumping mechanism to describe services status and variations, and thereby to support the service demarcation and discovery. The contributions of this paper are threefold. First, we propose the abstraction of service energy level to represent the status of services, and service jumping mechanism to investigate the dynamic and evolving features as the variations and re-demarcation of cloud services according to their energy levels. Second, we present user acceptable service region to describe the services satisfying users’ requests and corresponding service discovery method, which can significantly decrease services search scope and improve the speed and precision of service discovery. Third, a series of algorithms are designed to implement the generation of field model, user acceptable service regions, service jumping mechanism, and user-oriented service discovery.We have conducted an extensive experiments on QWS dataset to validate and evaluate our proposed models and algorithms. The results show that field model can well support the representation of dynamic and evolving aspects of services in multiple clouds context and the algorithms can improve the accuracy and efficiency of service discovery.     

基于云服务的会议服务平台研究与实现

针对传统会议组织和管理方式在信息采集、流通、存储和共享方面的不足,分析云服务、虚拟化技术和Duckling协同工作环境的结构和应用,提出由门户、虚拟化后台和会议站点组成的会议服务平台。该平台采用虚拟化技术,实现对计算、存储、网络、设备等资源的管理和调度,通过创建会议管理网站,提供一键建站、灵活定制的服务。应用结果验证了该平台的有效性。     

IC cloud: Enabling compositional cloud

Cloud computing has attracted great interest from both academic and industrial communities. Different paradigms, architectures and applications based on the concept of cloud have emerged. Although many of them have been quite successful, efforts are mainly focusing on the study and implementation of particular setups. However, a generic and more flexible solution for cloud construction is missing. In this paper, we present a composition-based approach for cloud computing (compositional cloud) using Imperial College Cloud (IC Cloud) as a demonstration example. Instead of studying a specific cloud computing system, our approach aims to enable a generic framework where various cloud computing architectures and implementation strategies can be systematically studied. With our approach, cloud computing providers/adopters are able to design and compose their own systems in a quick and flexible manner. Cloud computing systems will no longer be in fixed shapes but will be dynamic and adjustable according to the requirements of different application domains.     

Contract RBAC in cloud computing

Cloud computing is a fast growing field, which is arguably a new computing paradigm. In cloud computing, computing resources are provided as services over the Internet and users can access resources based on their payments. The issue of access control is an important security scheme in the cloud computing. In this paper, a Contract RBAC model with continuous services for user to access various source services provided by different providers is proposed. The Contract RBAC model extending from the well-known RBAC model in cloud computing is shown. The extending definitions in the model could increase the ability to meet new challenges. The Contract RBAC model can provide continuous services with more flexible management in security to meet the application requirements including Intra-cross cloud service and Inter-cross cloud service. Finally, the performance analyses between the traditional manner and the scheme are given. Therefore, the proposed Contract RBAC model can achieve more efficient management for cloud computing environments.     

Peer-to-peer service provisioning in cloud computing environments

This paper aims to advance the management and delivery of services in large, heterogeneous, uncertain, and evolving cloud computing environments. The goal is important because such systems are becoming increasingly popular, yet existing service management methods do not scale well, and nor do they perform well under highly unpredictable conditions. If these problems can be solved, then Information Technology (IT) services can be made to operate in more scalable and reliable manner. In this paper, we present a peer-to-peer approach for managing services in large scale, dynamic, and evolving cloud computing environments. The system components such as virtualized services, computing servers, storage, and databases self-organize themselves using a peer-to-peer networking overlay. Inter-networking system components through peer-to-peer routing and information dissemination structure is essential to avoid the problems of management bottleneck and single point of failure that is predominantly associated with traditional centralized and hierarchical distributed (grids/clouds) system design approaches. We have validated our approach by conducting a set of rigorous performance evaluation study using the Amazon EC2 cloud computing environment. The results prove that managing services based on peer-to-peer routing and information dissemination structure is feasible and offers significant performance benefits as regards to overall system reliability, scalability, and self-management.     

企业云服务体系结构的参考模型与开发方法

服务与云计算范型的融合有助于大规模分布式软件的开发和应用,同时也为面向服务的软件工程带来了新的挑战。云计算的最大挑战是缺少事实上的标准或单一的体系结构方法,以满足企业将关键产品作为Internet上的云服务发布的应用需求。首先,针对企业云计算的业务特点,提出了一种企业云服务体系结构(Enterprise Cloud Service Architecture,ECSA)风格的通用和抽象参考模型,分析了该模型中的云服务、服务模式、服务消费者、管理、流程、质量属性、服务构件模型、服务匹配和交互模式匹配9个组件及其之间的关系,并讨论了它们中的角色。然后,提出了一个四阶段的ECSA迭代改进过程,该过程把云服务视为首要的类建模元素,通过解除云服务模型和来自目标构件配置之间的耦合,可实现相同云服务集的多种不同体系结构。最后,给出了一种基于该模型的期货程序化交易的私有云服务应用实例,用以展示该方法的可行性和有效性。     

基于虚拟机部署策略的云平台容错即服务方法

针对如何充分利用云基础架构层资源,满足上层云应用系统租户对应用系统容错的需求多样性和高可靠性要求的问题,提出一种面向租户和云服务提供商的、基于虚拟机部署策略的云平台容错即服务方法。该方法根据租户的特定容错需求适配适合的容错方法及容错级别,据此计算并最优化云服务提供商的收益和资源使用量,在此基础上对提供容错服务的虚拟机进行优化部署,充分利用底层虚拟机资源为租户的云应用系统提供更为可靠的容错服务。实验结果表明,所提方法能够在保障云服务提供商收益的基础上,为多租户云应用系统实现更灵活且可靠性更高的容错服务。     

面向云制造的服务组合执行引擎框架研究

云制造模式下,制造资源被封装成制造服务,通常以服务组合的方式满足用户复 杂的制造需求。针对云制造服务组合执行过程中高效性、准确性和动态性等要求,提出了面向 云制造的服务组合执行引擎框架,并详细阐述了引擎运行机制。首先,通过解析云制造服务组 合描述文件,构造服务组合节点和服务组合依赖边,建立服务组合节点参数关联关系,归纳推 倒出相应的执行规则。然后,基于执行状态变更的服务组合执行算法实现了制造服务组合的动 态执行。最后,给出了面向电梯产业联盟的云制造服务组合执行引擎实例,验证了框架的可行 性和有效性。     

二维多层次的云服务可靠性评估方法研究

针对云服务业务流程管理的特点, 给出了云服务的组合实现框架; 依据随机Petri网的建模理论, 探讨了组合云服务流程网模型的细粒度建模方法; 根据动态多变的用户需求, 设计了二维多层次的云服务组合可靠性动态评估框架, 并给出了马尔可夫过程和等值约简的两种可靠性计算方法。应用示例分析结果表明, 该方法具有较好的动态适应性和灵活性, 能有效满足云服务的可靠性评估需求。     

企业云服务体系结构设计框架

云计算应用和企业私有云建设不是简单的虚拟化和传统意义上的主机托管.为了着力提升企业信息资源的重用性、敏捷性和快速服务响应水平,以国防部体系结构框架DoDAF V2.0的服务视图模型为主体,提出一个基于面向服务体系结构（SOA）的企业云服务体系结构设计框架.通过服务视图模型间约束关系的研究和融合云计算模式的面向服务体系解析,建立相应的企业云服务体系结构设计规范和企业云计算应用实施环境.最后,提出了一个基于松耦合SOA的云应用解决方案,从而支持企业云服务体系结构设计和云计算应用技术实施.