在Web服务的Web服务管理故障诊断模型
网络服务是自描述、自包含和松散耦合的机制，用于程序在互联网上的程序交互[ 1 ]。网络服务技术正越来越多地应用于网上预约、拍卖、股票交易和银行等许多商业应用领域。Web服务是基于可扩展标记语言（XML）标准，通过标准协议，如简单对象访问协议（SOAP）支持信息交换、Web服务描述语言（WSDL）接口的描述和通用描述、发现和集成（UDDI）服务发现[2,3]。它有利于交付的业务应用程序的网络服务是任何人，任何时候，在任何地点和使用任何平台。
Web服务管理系统（WSMS）是用于管理Web服务的生命周期，包括开发、部署、发布、发现、组合的综合框架，监控和优化访问Web服务[ 4 ]。随着网络服务的广泛应用于商务应用，提供的服务的可靠性成为一个重要的标准，使这种服务的使用。连续监测和故障管理的网络服务是必不可少的，以确保不间断和持续的网络服务的可用性。传统的故障管理工具不能自动监测、分析和解决网络服务中的故障。由于网络服务是分布式的，它是很难跟踪交易的流量时，大量的服务，供应商和技术合作，以执行活动[ 5 ]。因此，监测网络服务变得更加困难时相比，监控一个集中的应用程序。工具，方法和技术需要专门开发的支持和自动化的故障管理工作[ 6 ]。
本文介绍了智慧（Web服务器模型）一个通用的监控和Web服务运行时的执行过程中故障检测结构。论文的其余部分组织如下。第2节讨论了相关的工作和第3章提出的智慧，提出了架构的网络服务运行时故障检测。在4节中，一个示例网络服务应用程序的实现和实验结果进行了讨论。第5节介绍了结论和今后的工作。
作为一种验证技术来检测运行时错误的监控。运行时监控已经在不同的计算机科学领域进行了广泛的研究，如分布式系统、需求工程、编程语言、面向方面开发[7,8]。贝丝A.施罗德等人。[ 9 ]指出，监测可以提高应用程序的可靠性。他们已经将监控系统描述为外部观察员，收集有关应用程序功能的信息。这样的信息可以被用于正确性检查，性能增强，安全性和可靠性。
在线监测系统不仅收集信息在执行过程中的应用程序，但也处理的信息，及时响应于应用程序的事件，以提供更高的鲁棒性，适应性和容错能力。德尔加多等人。[ 10 ]提出了一种运行时软件故障监测方法的分类方法。故障已被描述为一个不正确的状态，在执行过程中的软件，可以导致一个软件故障。它被描述为系统的要求或预期行为的偏差。分类提出了监测系统中的元素的分类，规范语言定义的监控性能，事件处理程序捕获和通信监测结果和监测机制，以处理故障和监督的编程执行。讨论的问题已经考虑到，同时设计的建议模型运行时监控网络服务的行为，在执行过程中。
与网络服务的开发和部署有相当的工作。管理的网络服务，特别是故障管理还没有一个明确的领域，需要大量的研究重点。故障管理包括故障检测、故障隔离和故障维修。鲁滨孙[ 11 ]提出了软件需求分析与执行监控，以解决网络服务监测的集成。他已经提出了使用个人监控服务器，在每个站点跟踪网络服务的流量。一个全球一体化的监测是用来控制个人监测和处理所接收的信息，以提供实时警报。要求使用知识获取的自动化规范表达（KAOS）不提供监控和规范监测代码的转换还没有解决足够的信息。
可以从上面的讨论中总结出来，早期的工作主要是对检测错误的输入和输出的网络服务。在所提出的方法中，故障检测的发布，发现，绑定和执行的网络服务已经被认为是。执行故障检测包括在请求中的错误，并在网络服务的答复中的错误。此外，不同类型的肥皂处理错误也被包括在故障检测过程中。所提出的模型使用的政策，表达的意图行为的网络服务。政策提供一种灵活的方法来执行和沟通各种类型的规则和要求的网络服务。
面向服务的架构（SOA）是由三个键组成，即服务消费者（SC），服务注册中心（SR），和服务提供商（SP）之间的相互制约来发布，发现和执行Web服务。服务提供商创建和部署他们的网络服务。服务提供商在服务注册处发布其网络服务，作为网络服务的存储库。服务用户查找这些目录以获取可用的网络服务的详细信息。用户然后绑定并执行其所选择的网络服务部署的服务供应商。
网络服务是松散耦合和动态的性质。网络服务需要连接不同的服务器和客户端系统，在不同的硬件和软件平台上运行。为了确保这些网络服务的可用性和可靠性，它是必要的，以确保这些服务在运行时正确的行为。故障可以发生在所有或任何的关键球员之间的相互作用[ 16 ]。监测网络服务的相互作用在运行时将使故障被检测和处理，以避免系统故障。智慧已经提出了一个通用的架构，运行时监控网络服务的相互作用和处理故障检测。一个扩展版本的智慧（Web服务器模型）[ 6 ]，该监控体系结构图1。
网络服务监控的一个重要方面是，在关键参与者之间，即服务提供者、服务注册和服务用户之间的信息交换被截取。不同的方法可用来拦截的消息，即包装、网络代理和处理[ 17 ]。
软件包装是用来封装的监控服务等包装可用于多种用途。在线监测，包装主要用于拦截发送到实际服务的消息。该包装器用于处理服务请求的处理错误的应答和监视。为了对用户透明，包装器界面必须匹配被监视的服务的接口，并且一个单独的包装器必须被设计为每一个被监视的服务。以代理为基础的拦截，网络节点被指定为代理来处理的消息交换。传输协议支持消息的拦截，代理服务器用于处理和监视请求的请求。
在建议的监控架构，处理程序已被用来拦截的消息交换。SOAP协议是广泛使用的消息传递框架的Web服务交换和肥皂提供操作者拦截Web服务消息交换使用的支持。已实现的处理程序捕捉用户和网络服务之间的请求和回复。处理程序已被设计为代表的信息独立监测组件的验证（MCS）位于服务注册中心和服务提供商。
错误的行为可以被定义为偏差或不一致的网络服务的特定行为[ 18 ] [ ]。政策建议来描述网络服务的预期行为。政策支持标准的断言，并提供一个简单的方法来表达的能力，要求和特点的网络服务。网络服务经常被修改以适应用户的需求变化。政策，使其容易作出必要的修改，规范的网络服务，并促进其动态更新。的交互约束，将需要指定的服务供应商，为正确执行其网络服务。政策也可以用来定义相互作用的限制，发布和发现的网络服务。WS-Policy [ 19 ]，一个Web服务标准，提出了Web服务的规范表达。WS-Policy是W3C推荐的Web服务描述和沟通的政策提供了一个通用模型。的能力和约束被表示为一组规范使用XML语法。
MCS的各个组件，监控本地Web服务交互。在每一个服务注册处都实现了一个定制，为服务供应商的网络服务提供目录。MCS也设在每个服务提供商的Web服务部署。故障诊断（FD）是常见的外部独立的实体，是用来协调个人监控组件。FD作为Web服务政策的库，提供了一个接口为服务提供商创造和维护Web服务政策。在网络服务的变化将需要修改其相应的政策。FD为政策变化更新的通用接口。服务提供商可以选择将其网络服务与多个服务注册中心进行列表。然而，政策只需一次Web服务的定义，可以由多个MCS位于这些服务注册表访问。
在服务注册中心和服务提供商的MCS不维护这些政策而获得FD获得所监视的Web服务的政策。这将使他们能够随时访问最新的或当前的政策。MCS将利用政策信息验证服务运行时的相互作用是符合政策规定的约束。MCS位于服务登记分析错误行为的服务提供者的Web服务发布的请求。它还管理网络服务搜索和用户发现请求的故障处理。MC位于每个服务提供商将从FD获得政策信息检测Web服务绑定和执行过程中出现的错误。
本地缓存已经提出了保持细节的Web服务政策由MCS最近访问。会先检查本地缓存的策略信息。如果信息是可用的，那么它将进行验证和故障检测。否则，它会发送一个请求给FD给Web服务的细节。FD会从数据库中检索存储政策的政策细节并返回相关的政策信息。监控组件和故障诊断，被描述为一个序列图在图2中给出的相互作用。
从图2看出，MCS也进行Web服务的使用和故障的细节，FD，保持这些数据在不同的数据库中。如果一个Web服务的政策已经改变，FD会警觉保持政策在本地缓存的MCS，要求当前的政策信息。作为未来的工作，它提出了开发的分析器组件，将使用故障和网络服务的使用数据来评估的性能和可靠性的网络服务。
