web服務(wù)故障的分類方法

1、計算機系統(tǒng)應(yīng)用2010年第19卷第8期258產(chǎn)品應(yīng)用ProductAppliedWeb服務(wù)故障的分類方法①劉麗況曉輝方蘭許飛(北京系統(tǒng)工程研究所網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究室北京100101)摘要：摘要：Web服務(wù)故障分類是實現(xiàn)故障診斷的基礎(chǔ)。在分析了Web服務(wù)的故障管理流程的基礎(chǔ)上，提出了Web服務(wù)類型和執(zhí)行過程相結(jié)合的Web服務(wù)故障分類方法，構(gòu)建了Web服務(wù)故障樹，根據(jù)故障及其外部表現(xiàn)間的對應(yīng)關(guān)系構(gòu)造了Web服務(wù)故障矩陣，通過分析和驗證說明Web服

2、務(wù)分類方法能夠有效支持快速、準(zhǔn)確的Web服務(wù)故障診斷。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：Web服務(wù)故障類型故障現(xiàn)象故障矩陣故障診斷TaxonomyofWebServiceFaultLIULiKUANGXiaoHuiFANGLanXUFei(LabatyofwkTechnologyBeijingInstituteofSystemEngineeringBeijing100101China)Abstract：ThetaxonomyofWebServicefau

3、ltisthepremiseofeffectiveWebservicefaultdiagnosis.BasedontheanalysisofWebservicefaultmanagementflowanewfaulttaxonomyfwebserviceaccdingtotypesofserviceprocedureofserviceisproposedaWebservicefaulttreeiscomposed.AWebservice

4、faultmatrixbasedontherelationshipbetweenfaultitssymptomisalsoconstructedwhichcouldhelpdiagnosetheWebservicefaultquicklycrectly.Keywds：Webservicefaulttaxonomyfaultsympthomfaultmatirxfaultdiagnosis隨著Web服務(wù)技術(shù)在分布式應(yīng)用系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，We

5、b服務(wù)正逐步成為Inter環(huán)境中資源封裝的標(biāo)準(zhǔn)形式，Web服務(wù)粗粒度、松耦合等特性在增加業(yè)務(wù)應(yīng)用的靈活性和分布式系統(tǒng)的自適應(yīng)能力同時，也增加了應(yīng)用系統(tǒng)的復(fù)雜性。為了提高基于Web服務(wù)的分布式應(yīng)用系統(tǒng)的可用性，故障管理成為Web服務(wù)管理技術(shù)的研究熱點[13]。而科學(xué)、合理的故障分類是及時、準(zhǔn)確地判斷故障根源并正確響應(yīng)的基礎(chǔ)[4]。為實現(xiàn)Web服務(wù)故障的自診斷和自恢復(fù)，K.S.MayChan[1]從產(chǎn)生原因的角度將Web服務(wù)故障分為三類，即

6、物理故障、開發(fā)故障和接口故障，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步將這三類故障細(xì)化為若干故障子類，并在故障子類與可觀測的故障現(xiàn)象之間建立了關(guān)聯(lián)關(guān)系，該關(guān)聯(lián)關(guān)系為故障診斷提供依據(jù)，但在三類故障之下所涵蓋的故障子類不夠全面，降低了故障診斷的準(zhǔn)確性；①收稿時間:20091123收到修改稿時間:20100123M.G.Fugini[2]從產(chǎn)生層次的角度，將Web服務(wù)故障分為Web服務(wù)執(zhí)行故障、應(yīng)用組合故障、操作數(shù)故障、QoS違反故障及內(nèi)部數(shù)據(jù)故障等六類，并針對這些

7、故障類型提出了兩種故障響應(yīng)方式，最后在故障類型與響應(yīng)方式間建立關(guān)聯(lián)關(guān)系，該關(guān)聯(lián)關(guān)系為故障響應(yīng)提供依據(jù)，但是六類故障間存在相互交叉界限不清等問題，增加了故障診斷的復(fù)雜性；StefanBrning[3]則從故障檢測的角度提出了SOA體系結(jié)構(gòu)下Web服務(wù)的故障分類，但是其分類方法主要依據(jù)SOA的執(zhí)行步驟，沒有區(qū)分Web服務(wù)的類型，難以直接用于Web服務(wù)故障診斷。針對已有Web服務(wù)故障分類存在的不足，本文首先分析了Web服務(wù)的故障管理流程，然后

8、系統(tǒng)梳理了基于Web服務(wù)的分布式應(yīng)用系統(tǒng)故障類型，提出了Web服務(wù)類型和執(zhí)行過程相結(jié)合的Web服務(wù)故障分計算機系統(tǒng)應(yīng)用2010年第19卷第5期260產(chǎn)品應(yīng)用ProductApplied在Web上的對象或組件，是基于Web服務(wù)提供者、Web服務(wù)請求者、Web服務(wù)中介三個角色，以及發(fā)布、發(fā)現(xiàn)、綁定三個步驟構(gòu)建的。Web服務(wù)提供者是Web服務(wù)的擁有者，它為其他服務(wù)和用戶提供功能；Web服務(wù)請求者是Web服務(wù)功能的使用者，利用SOAP消息向We

9、b服務(wù)提供者發(fā)送請求以獲得服務(wù)；Web服務(wù)中介的作用是把一個Web服務(wù)請求者與合適的Web服務(wù)提供者聯(lián)系在一起，充當(dāng)管理者的角色，如UDDI注冊中心或基于EBXML的注冊中心。Web服務(wù)實現(xiàn)了服務(wù)提供者和消費者之間的動態(tài)鏈接，是構(gòu)建松耦合分布式系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。動態(tài)鏈接性，使Web服務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)能夠適應(yīng)快速變化的環(huán)境和需求。然而，與此同時這種動態(tài)特性也引入了新的故障問題，在Web服務(wù)執(zhí)行的整個過程中，發(fā)布、發(fā)現(xiàn)、綁定和執(zhí)行等環(huán)節(jié)都有可能產(chǎn)生

10、故障，而且如果不及時處理這些故障，將會導(dǎo)致Web服務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)失效的嚴(yán)重后果。依據(jù)將Web服務(wù)類型和執(zhí)行過程相結(jié)合對故障進(jìn)行分類的原則，本文提出了如圖3所示的Web服務(wù)故障分類。圖3Web服務(wù)故障分類首先，根據(jù)Web服務(wù)的復(fù)雜程度，將Web服務(wù)故障分為原子Web服務(wù)故障和組合Web服務(wù)故障。然后，按照Web服務(wù)執(zhí)行過程的四個步驟，可以將原子Web服務(wù)故障分為發(fā)布故障、發(fā)現(xiàn)故障、綁定故障和執(zhí)行故障四個子類，再依據(jù)故障產(chǎn)生的原因?qū)γ恳粋€子類進(jìn)

11、一步劃分。依據(jù)組合Web服務(wù)的實現(xiàn)過程，將組合Web服務(wù)故障分為組合組件故障、組合過程故障和執(zhí)行故障三類，并在此基礎(chǔ)上根據(jù)故障產(chǎn)生原因再對每類故障進(jìn)行逐步細(xì)化。下面對原子服務(wù)故障和組合服務(wù)故障分別進(jìn)行說明。首先從原子服務(wù)故障的四個子類(發(fā)布故障、發(fā)現(xiàn)故障、綁定故障和執(zhí)行故障)出發(fā)，對其所涵蓋的各個子類進(jìn)行闡述。(1)發(fā)布故障即在Web服務(wù)發(fā)布過程中可能產(chǎn)生的故障。在這一過程中，Web服務(wù)被部署到服務(wù)器上，并向服務(wù)注冊中心注冊服務(wù)功能及訪

12、問接口，此階段可能出現(xiàn)兩類故障，即WSDL文件描述故障和服務(wù)部署故障。WSDL文件描述故障是指服務(wù)的描述信息不正確。這又存在兩種可能性，一是描述信息本身錯誤(服務(wù)描述不正確)，二是服務(wù)描述信息與所部署的服務(wù)不匹配(服務(wù)與描述不匹配)。其中，由于描述信息不正確導(dǎo)致的故障，通過檢查描述文件就能夠做出判斷。描述信息錯誤也存在兩種情況，一種是格式故障，即服務(wù)描述的格式不正確，如，XML文件漏掉了一些標(biāo)簽；另一種是內(nèi)容故障，如，描述中所指定的算法

13、不存在。此外，由部署的服務(wù)與提供的描述信息不匹配所導(dǎo)致的故障則存在三種情況，一是描述信息不完整，即服務(wù)所提供的性能多于描述信息中所發(fā)布的內(nèi)容；二是描述中的性能未提供，即服務(wù)本身并未提供描述信息中提到的性能；三是性能描述不正確，即描述的性能與實際提供的性能不匹配。服務(wù)部署故障出現(xiàn)在服務(wù)不能在目標(biāo)平臺成功部署時。這可能是由于以下兩種原因所致，一是服務(wù)與服務(wù)器不匹配，即服務(wù)與服務(wù)器的軟件版本不匹配，所導(dǎo)致的服務(wù)不能執(zhí)行或執(zhí)行受限；二是服務(wù)所需