[论文解读] Towards an Infrastructure-less SOA for Mobile Web Service Composition

Chii Chang, Sea Ling|arXiv (Cornell University)|Apr 18, 2013

Service-Oriented Architecture and Web Services参考文献 15被引用 4

一句话总结

本文提出了一种无基础架构的服务导向架构（SOA），用于移动Web服务组合，可在无集中式平台或固定基础设施依赖的情况下，实现在移动设备上的动态、去中心化的服务编排。通过利用松散耦合的SOA技术与对等发现机制，该方法支持在开放、移动且动态的环境中实现自适应服务组合，其可行性通过一个原型得到验证，显著降低了对集中控制的依赖。

ABSTRACT

Service composition enables customizable services to be provided to the service consumers. Since the capabilities and the performances of mobile devices (e.g., smart phone, PDA, handheld media player) have improved, a mobile device can be utilized to interact with external mobile service providers towards providing composite Web service to remote clients. Existing approaches on mobile-hosted service composition are usually platform dependent, and rely on centralized infrastructure. Such approaches are not feasible in an open, mobile infrastructure-less environment, in which networked services are implemented using different technologies, devices are capable of dynamically joining or leaving the network, and a centralized management entity is nonexistent. This paper proposes a solution to enable mobile Web service composition in an open, infrastructure-less environment based on loosely coupled SOA techniques.

研究动机与目标

• 解决在开放、动态环境中，依赖平台与基础架构的移动服务组合所面临的局限性。
• 使移动设备能够自主组合并调用外部Web服务，无需集中协调。
• 在无基础架构、去中心化的移动网络中，支持服务发现与组合，其中设备频繁加入或离开网络。
• 设计一种与技术无关的解决方案，实现跨异构移动服务提供商与设备的互操作性。

提出的方法

• 采用去中心化、对等（P2P）服务发现机制，在无中央注册表依赖的情况下定位可用的Web服务。
• 采用松散耦合的SOA原则，将服务消费者与提供者解耦，提升互操作性与适应性。
• 引入基于移动代理的协调模型，实现在移动设备本地直接进行服务组合。
• 采用轻量级、平台无关的服务描述格式（例如，类似WSDL的格式），以支持动态发现与组合。
• 设计一个运行时环境，支持在设备移动或服务可用性发生变化时，对服务组合进行动态重构。
• 采用事件驱动触发机制与本地缓存，降低对持续网络连接的依赖，并提升响应速度。

实验结果

研究问题

• RQ1 在缺乏集中式基础设施的情况下，移动设备如何动态发现并组合外部Web服务？
• RQ2 何种架构模式可实现在移动设备上的平台无关、去中心化的服务编排？
• RQ3 在高度动态、移动且异构的环境中，如何确保服务组合的鲁棒性与自适应能力？
• RQ4 何种机制可确保在不同技术实现的移动平台上运行的服务之间实现互操作性与松散耦合？

主要发现

• 所提出的架构使移动设备能够在不依赖集中式平台或固定基础设施的情况下，组合并调用外部Web服务。
• 原型在动态、移动环境中成功展示了基于P2P机制的服务发现与组合。
• 通过本地缓存与事件驱动执行模型，降低了对持久网络连接的依赖。
• 通过使用标准化、轻量级的服务描述，该方法支持跨异构服务技术的互操作性。
• 即使设备动态加入或离开网络，系统仍能保持服务组合的适应能力。
• 性能评估表明，在无基础架构环境下，移动服务组合具备可接受的延迟与可扩展性。