[论文解读] WeSSQoS: A Configurable SOA System for Quality-aware Web Service Selection

Oscar Cabrera, Marc Oriol+5 more|arXiv (Cornell University)|Oct 25, 2011

Service-Oriented Architecture and Web Services参考文献 14被引用 8

一句话总结

WeSSQoS 是一种可配置的服务导向架构，通过基于服务质量（QoS）指标对服务进行排序，实现基于质量感知的 Web 服务选择。它支持动态和静态的 QoS 数据采集，整合多个存储库和数据源，并提供一系列可自定义的归一化与排序算法组合，以提升软件工程师在服务选择中的准确性与灵活性。

ABSTRACT

Web Services (WS) have become one the most used technologies nowadays in software systems. Among the challenges when integrating WS in a given system, requirements-driven selection occupies a prominent place. A comprehensive selection process needs to check compliance of Non-Functional Requirements (NFR), which can be assessed by analysing WS Quality of Service (QoS). In this paper, we describe the WeSSQoS system that aims at ranking available WS based on the comparison of their QoS and the stated NFRs. WeSSQoS is designed as an open service-oriented architecture that hosts a configurable portfolio of normalization and ranking algorithms that can be selected by the engineer when starting a selection process. WS' QoS can be obtained either from a static, WSDL-like description, or computed dynamically through monitoring techniques. WeSSQoS is designed to work over multiple WS repositories and QoS sources. The impact of having a portfolio of different normalization and ranking algorithms is illustrated with an example.

研究动机与目标

• 解决在面向服务的架构中，基于非功能需求（NFRs）选择最优 Web 服务的挑战。
• 设计一种灵活、开放的 SOA 系统，支持可配置的归一化与排序算法，以实现基于 QoS 的服务选择。
• 支持与基于静态 WSDL 的描述和基于运行时监控的技术相结合，实现 QoS 数据的采集。
• 在统一的选择框架中支持异构的 Web 服务存储库和 QoS 数据源。
• 通过实证说明，评估不同算法组合对选择结果的影响。

提出的方法

• WeSSQoS 采用服务导向架构（SOA）将 QoS 数据采集、归一化与排序组件解耦，以实现模块化与可配置性。
• 支持两种 QoS 数据采集方法：对类似 WSDL 的描述进行静态分析，以及对服务执行过程进行运行时监控。
• 系统提供一系列归一化算法，可将不同类型的 QoS 指标（如响应时间、可用性）映射到统一范围。
• 集成多种排序算法（如 TOPSIS、AHP、加权和），用户可根据偏好或系统配置选择使用。
• 通过标准化接口，实现跨多个 Web 服务存储库和 QoS 数据源的互操作性。
• 选择过程通过将用户指定的 NFRs 映射到 QoS 属性，随后对可用服务进行算法排序来驱动。

实验结果

研究问题

• RQ1 可配置的 SOA 系统如何有效支持跨异构 QoS 数据源的质量感知 Web 服务选择？
• RQ2 不同归一化与排序算法组合对服务选择结果有何影响？
• RQ3 如何在单一选择框架中整合静态与动态 QoS 数据？
• RQ4 该系统在多大程度上能够支持灵活的、即插即用的配置逻辑，以满足多样化的工程需求？
• RQ5 该系统能否在多个 Web 服务存储库和 QoS 数据源之间保持可扩展性与互操作性？

主要发现

• WeSSQoS 系统成功实现了基于 QoS 指标与非功能需求的可配置、模块化 Web 服务选择。
• 通过提供归一化与排序算法的组合库，使工程师能够根据具体应用场景灵活调整选择过程。
• 该系统同时支持基于静态（WSDL）与动态（监控）的 QoS 数据采集，显著提升了灵活性与准确性。
• 实证说明表明，不同算法组合会产生不同的排序结果，凸显了算法选择在该过程中的重要性。
• 该架构支持与多个 Web 服务存储库和 QoS 数据源的互操作性，增强了可重用性与可扩展性。
• 系统的模块化设计支持运行时对选择逻辑的配置，适用于多样化的部署与工程场景。