5 VANETs服务组合的恢复和重建

前面章节研究了VANETs服务覆盖分层模型中QoS驱动的服务路径选择问题， 但对于服务路径上节点和链路失效后的恢复问题， 没有深入讨论。 实际情况是VANETs网络拓扑的高动态性造成服务组合失效的概率非常大， 从某种意义上说服务组合的恢复和重建作为服务组合框架一个重要模块从根本上影响到了服务组合执行效率， 甚至是服务组合的成败。

相比于传统固定网络下服务组合的恢复和重建， VANETs下服务组合恢复重建就显得非常困难［126－130］：一方面，网络拓扑快速变化，服务执行路径极其不稳定， 服务失效频繁； 另一方面， 链路状况的时变性要求恢复算法也具有动态自适应性， 恢复后的服务路径也要在满足QoS约束的同时尽可能保证其可靠性及稳定性。 目前， 针对动态网络环境下服务组合恢复及重建的研究主要集中在网络层， 虽然动态网络环境下服务组合失效的主要原因是由底层网络拓扑动态变化引起的， 且基于网络层恢复的控制报文开销较小， 但无法处理服务节点失效的情况； 相比之下， 服务层恢复具有较好稳定性， 但网络开销较大， 服务恢复时间较长， 往往不能满足用户对于服务时延的要求。

基于上述分析， 本章首先针对研究相对较少的服务层重建策略进行深入分析和研究， 为有效降低服务中断后的恢复时间， 本书设计一种改进的基于服务层的本地修复策略， 提出了基于服务实例层的服务组合重建算法（Service Recovery based on Service Level， SRBSL）； 为进一步提高组合服务重建算法的快速恢复性及可靠性， 本章在VANETs层次覆盖服务组合模型研究基础之上， 借鉴Overlay的设计思路， 在服务覆盖层上建立了服务路径失败对用户造成的干扰模型， 从尽量减小服务失败对终端用户产生的影响出发提出了一种跨网络协议层设计的服务组合恢复架构和最小干扰的启发式服务恢复算法 （Recovery heuristic algorithm， RHA）。 仿真结果证明了SRBSL及RHA算法的有效性， 并验证了RHA算法的明显优势。

图5.1 服务组合重建示意图