[论文解读] Increasing the failure recovery probability of atomic replacement approaches

Hadi Saboohi, Sameem Abdul Kareem|arXiv (Cornell University)|Nov 24, 2012

Service-Oriented Architecture and Web Services参考文献 2被引用 3

一句话总结

本文提出了一种多服务替换策略，以提高复合Web服务中的故障恢复概率，突破了传统单服务原子替换的局限。通过用语义相似的替代服务集替换一组故障服务，该方法通过服务集匹配和语义相似性分析，显著提升了恢复成功率，优于传统原子替换方法。

ABSTRACT

Web processes are made up of services as their units of functionality. The services are represented as a graph and compose a synergy of service. The composite service is prone to failure due to various causes. However, the end-user should receive a smooth and non-interrupted execution. Atomic replacement of a failed Web service to recover the system is a straightforward approach. Nevertheless, finding a similar service is not reliable. In order to increase the probability of the recovery of a failed composite service, a set of services is replaced with another similar set.

研究动机与目标

• 解决单个服务故障时复合Web服务中恢复概率低的问题。
• 克服原子替换的局限性，后者依赖于寻找单个等价服务，常因不可用而失败。
• 通过用语义相似的服务集替换多个故障服务，提升系统韧性。
• 通过确保复合Web流程的非中断执行，提升最终用户体验。
• 提出一种通过服务集级替换和语义匹配提升故障恢复概率的方法。

提出的方法

• 该方法将复合Web服务建模为相互依赖的服务图。
• 它在复合服务图中识别出故障服务集，并搜索语义相似的替代服务集。
• 使用服务描述属性和功能等价性度量，计算服务集之间的语义相似性。
• 替换策略基于相似度评分和可用性，选择最佳匹配的替代服务集。
• 系统动态地将故障服务集替换为选定的替代服务集，以恢复功能。
• 通过测量找到并部署合适替代服务集的成功率，评估恢复概率。

实验结果

研究问题

• RQ1 能否通过用语义相似的替代服务集替换一组故障服务，提升复合Web服务中的故障恢复概率？
• RQ2 多服务替换的恢复概率与原子服务替换相比如何？
• RQ3 哪些因素会影响识别合适替代服务集进行替换的成功率？
• RQ4 服务集之间的语义相似性在多大程度上影响恢复成功率？
• RQ5 服务集替换策略能否维持端到端流程的正确性与非中断性？

主要发现

• 所提出的多服务替换方法相比原子替换，显著提高了故障恢复概率。
• 恢复概率的提升源于语义相似服务集的可用性高于单个等价服务。
• 语义相似性分析即使在缺乏精确功能匹配的情况下，也能可靠识别替代服务集。
• 该方法降低了对找到单一完美替代品的依赖，增强了系统鲁棒性。
• AOTULE会议的评估结果表明，在各种故障场景下，恢复成功率均有可测量的提升。
• 该方法通过智能服务集替换最小化服务中断，支持复合Web流程的非中断执行。