基于P2P的Web服務(wù)語(yǔ)義發(fā)布和發(fā)現(xiàn)機(jī)制的研究.pdf

1、Web服務(wù)是一種部署在網(wǎng)絡(luò)上并可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪(fǎng)問(wèn)的應(yīng)用程序,它為分布式計(jì)算帶來(lái)了高效性和靈活性。Web服務(wù)的一個(gè)基本問(wèn)題是如何進(jìn)行服務(wù)的描述和發(fā)現(xiàn),使服務(wù)的發(fā)布者能夠準(zhǔn)確描述提供的服務(wù),使服務(wù)請(qǐng)求者能夠有效定位所需服務(wù)。然而當(dāng)前Web服務(wù)發(fā)布和發(fā)現(xiàn)大多采用集中式的方式,服務(wù)的發(fā)布和發(fā)現(xiàn)往往是基于關(guān)鍵字的描述和字符匹配,這種方式難以保證服務(wù)描述和發(fā)現(xiàn)的準(zhǔn)確性和有效性,很難提供動(dòng)態(tài)的服務(wù)發(fā)現(xiàn),并且集中式的機(jī)制本身具有單點(diǎn)失效和性能瓶頸等不足。

2、
　　 P2P網(wǎng)絡(luò)模式的出現(xiàn)解決了傳統(tǒng)集中式網(wǎng)絡(luò)的單點(diǎn)失效和性能瓶頸的問(wèn)題。打破了傳統(tǒng)的Client/Server模式,每個(gè)節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中都是相互獨(dú)立的,既為其他節(jié)點(diǎn)提供服務(wù),又享有其他節(jié)點(diǎn)提供的服務(wù)。
　　 語(yǔ)義網(wǎng)(Semantic Web)技術(shù)是目前得到廣泛應(yīng)用的Web技術(shù)的擴(kuò)展,該技術(shù)的核心是將各種網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行盡可能詳細(xì)的語(yǔ)義描述,使得不同的應(yīng)用程序可以理解這些信息資源的含義從而通過(guò)語(yǔ)義層面對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行機(jī)器智能處理

3、。
　　 本文的研究?jī)?nèi)容主要集中于對(duì)Web服務(wù)的語(yǔ)義描述和基于語(yǔ)義的Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)機(jī)制。引入P2P技術(shù)構(gòu)建Web服務(wù)網(wǎng)絡(luò)模型以解決集中式的單點(diǎn)失效和性能瓶頸問(wèn)題;同時(shí)利用語(yǔ)義網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)Web服務(wù)基于語(yǔ)義的描述和發(fā)現(xiàn),解決P2P網(wǎng)絡(luò)中語(yǔ)義缺失問(wèn)題,提高Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)的效率和質(zhì)量。本文深入研究Web服務(wù)發(fā)布和發(fā)現(xiàn)中的關(guān)鍵問(wèn)題,做了以下探索性的研究工作:
　　 1.建立了基于語(yǔ)義的Web服務(wù)描述模型-SWSD。
　　

4、 本文結(jié)合語(yǔ)義網(wǎng)技術(shù),特別是本體技術(shù),建立了Web服務(wù)語(yǔ)義描述模型SWSD。SWSD模型在現(xiàn)有語(yǔ)義Web服務(wù)描述模型OWL-S的基礎(chǔ)上進(jìn)行了語(yǔ)義屬性擴(kuò)展和完善。并引入描述邏輯,通過(guò)擴(kuò)展的語(yǔ)義屬性對(duì)Web服務(wù)內(nèi)容在語(yǔ)義層面進(jìn)行描述。SWSD模型不僅包含服務(wù)的過(guò)程模型,還包含Web內(nèi)容的基于領(lǐng)域本體的語(yǔ)義描述。SWSD模型在擴(kuò)展OWL-S語(yǔ)義屬性描述后,能更好的支持Web服務(wù)基于語(yǔ)義的發(fā)現(xiàn)。
　　 2.提出了基于P2P的Web服務(wù)語(yǔ)

5、義注冊(cè)和發(fā)現(xiàn)機(jī)制-SWSS。
　　 在Web服務(wù)語(yǔ)義描述模型SWSD的基礎(chǔ)上,本文引入了結(jié)構(gòu)化的P2P網(wǎng)絡(luò)(Chord模型)構(gòu)建Web服務(wù)的分布式注冊(cè)方式,提出了基于P2P的Web服務(wù)語(yǔ)義注冊(cè)和發(fā)現(xiàn)機(jī)制-SWSS。通過(guò)基于語(yǔ)義的分布式倒排索引,將具有相同或相似功能的Web服務(wù)注冊(cè)到同一個(gè)節(jié)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了Web服務(wù)的語(yǔ)義聚合;同時(shí),通過(guò)對(duì)Web服務(wù)請(qǐng)求的語(yǔ)義化描述,分布式倒排索引將請(qǐng)求引向在語(yǔ)義相近的一個(gè)或多個(gè)Web服務(wù)注冊(cè)節(jié)點(diǎn)。結(jié)構(gòu)

6、化P2P的Web服務(wù)注冊(cè)方式解決了傳統(tǒng)Web服務(wù)注冊(cè)方式的單點(diǎn)失效和擴(kuò)展性問(wèn)題;同時(shí),基于語(yǔ)義的倒排索引解決了結(jié)構(gòu)化P2P的單純關(guān)鍵字匹配的檢索機(jī)制,可以有效地提高Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)的廣度和精度。
　　 3.提出了基于本體映射的Web服務(wù)語(yǔ)義匹配機(jī)制-BOMM。
　　 在Web服務(wù)語(yǔ)義描述模型和發(fā)現(xiàn)機(jī)制的基礎(chǔ)上,探討了Web服務(wù)匹配算法的研究現(xiàn)狀,提出了基于本體映射的Web服務(wù)語(yǔ)義匹配機(jī)制-BOMM。BOMM匹配機(jī)制對(duì)傳統(tǒng)W

7、eb服務(wù)匹配方法進(jìn)行了改進(jìn)。對(duì)由不同本體描述的Web服務(wù),通過(guò)基于描述邏輯推理的本體映射技術(shù)進(jìn)行相似度計(jì)算,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)Web服務(wù)語(yǔ)義匹配。較于傳統(tǒng)語(yǔ)義相似度計(jì)算方法,BOMM匹配機(jī)制在Web服務(wù)發(fā)現(xiàn)有較高的質(zhì)量和效率,能夠充分匹配語(yǔ)義相同或相近的Web服務(wù)。
　　 4.實(shí)現(xiàn)了基于P2P的Web服務(wù)語(yǔ)義發(fā)布和發(fā)現(xiàn)原型系統(tǒng)。
　　 本文使用Protégé軟件工具構(gòu)建本體庫(kù),并利用其OWL-S Editor插件創(chuàng)建Web服務(wù)本體

8、。通過(guò)J2EE開(kāi)發(fā)平臺(tái)、XML、語(yǔ)義解析工具Jena和基于Java的全文索引Lucene等技術(shù),實(shí)現(xiàn)了基于P2P網(wǎng)絡(luò)的語(yǔ)義Web服務(wù)檢索原型系統(tǒng)。并詳細(xì)討論了原型系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、主要組成模塊、前臺(tái)用戶(hù)操作界面和后臺(tái)管理界面等。該原型系統(tǒng)基本實(shí)現(xiàn)了P2P環(huán)境下Web服務(wù)自動(dòng)發(fā)現(xiàn)的目標(biāo):語(yǔ)義Web技術(shù)可以使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)服務(wù)的自動(dòng)化發(fā)現(xiàn)與匹配,P2P分布式網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用使系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)分布式查詢(xún)。
　　 基于P2P的Web服務(wù)語(yǔ)義發(fā)布和發(fā)現(xiàn)機(jī)制