基于粒度计算的网络服务聚合与协同方法研究

本项目针对海量网络服务聚合与协同的多粒度/变粒度特性及挑战性问题，提出利用模糊元图从服务功能、属性、QoS评估因子、QoS度量等多维度、多尺度来统一表示多样化用户需求和多粒度服务资源，使用户与服务、服务与服务之间便于相互理解与沟通。基于该表示模型的代数结构和粒度计算理论建立服务资源信息粒计算模型，动态构造服务资源粒度空间，实现海量、多粒度服务资源的自组织。基于服务资源信息粒计算模型，研究网络服务聚合与协同的多粒度模型、分析模型和评估优化模型。以服务聚合与协同的多粒度模型，解决海量服务的高效聚合与协同问题。以分析模型，解决服务粒度相容性、服务流程正确性的验证问题。以评估优化模型，解决用户需求与服务资源动态变化引起的服务粒度空间动态调整与自演化问题。该研究不仅为网络服务聚合与协同方法建立新型理论体系，还为网络服务资源的重用与共享、新型复杂网络应用的普及与发展提供理论基础和技术支持。

针对云计算环境下，网络服务资源的功能性因素、非功能性因素以及用户需求呈现的多样化和个性化的特点都是多粒度和可变粒度的特点，充分分析了服务聚合与协同的多粒度/变粒度特性，从平台架构、服务索引、服务组合、数据存储、服务性能预测、服务事务管理等几个方面开展了研究工作；在此基础上研发原型系统，验证上述各项关键技术。. 随着研究深入，进一步聚焦云计算环境下，基于PaaS平台的软件服务交付模式，如何通过服务组合快速构建多租户软件服务的问题，重点围绕平台架构、实际服务系统示范、前期理论方法验证等开展工作。同时，针对PaaS环境下服务组合应用的大规模数据，扩展部分研究内容，重点研究服务组合应用关联的大数据如何在云中优化存储的问题。主要创新性研究及成果包括：.（1）针对云中服务组合的复杂性，即多租户特性和多粒度特性，提出基于粒度计算的服务粒度空间理论体系MultiGranular。.（2）基于粒度空间理论体系MultiGranular，提出面向云中复杂服务组合方法，并进行验证和实验对比分析。.（3）针对云计算环境下多租户应用之间不断增加的服务组合与协同需求，提出了支持协同应用动态构建与执行的PaaS平台、交付技术和编程模型。.（4）在服务组合的事务性及QoS方面，提出了一种基于补偿规划图的事务管理模型。.（5）针对多租户服务组合应用中实例密集流程执行过程中的调度问题，提出面向多租户应用不同层面的调度算法。.（6）针对云中多租户服务组合应用的数据存储问题，提出基于性能模型的数据伸缩存储、性能-代价均衡的多节点数据提供等方法。.（7）针对多租户服务组合和跨组织协同问题，提出服务流程自主构建和基于社区云的跨组织业务流程协同方法。.（8）开发了面向多租户服务组合的软件服务交付PaaS平台，支持多租户应用的开发者使用该系统，能够快速开发出面向多租户的、支持服务定制与演化的SaaS组合服务。.截止目前课题组已发表学术论文22篇，其中SCI 收录2篇，EI收录 15篇，录用学术论文5篇。在课题资助下，申请国家发明专利1项，获省部级科技进步二等奖3项，新申请获得国家、省部级科研项目4项，培养博士 6 人，硕士生13人，组织全国服务计算学术会议1次，参加服务计算国际、国内学术会议12次，已按照计划完成相关研究工作。