5.1.1 VANETs服务层的服务恢复存在的问题

5.1.1 VANETs服务层的服务恢复存在的问题

动态网络环境下， 服务组合失效的原因可归纳为两点， 一是服务节点本身的性能突变导致某服务路径的端到端QoS服务质量下降， 不再满足用户对于组合服务的非功能属性需求 （如负载激增、 节点能量受限等）； 二是支撑上层服务的网络层无线通信链路中断， 导致服务组合失败。 由于VANETs高动态特性， 节点快速移动导致路由链路损坏进而造成服务组合中断已经成为动态网络环境下不可避免的现象， 因此本章中服务组合失效的原因定位于拓扑快速变化导致的链路中断情形。 事实上， VANETs网络拓扑的多变性和网络断链的频繁性使得服务恢复与重建具有相当的难度和挑战， 针对于传统的服务层恢复算法存在的重建代价大和恢复时间长等不利因素， 本书提出的服务层重建算法有针对性的解决如下问题：

如何定量描述和测量服务重建的执行代价， 包括服务恢复时间和恢复成本等。

如何考虑VANETs节点的快速移动性并添加到服务组合重建策略中。

如何在服务恢复过程中构建上层服务与底层路由的映射关系。

如图5.2所示， 此时由于节点T的快速移动引起的服务链路失效致使所承载的服务组件s3不能够继续提供有效服务， 服务组合路径Ps＝〈S，s1〉，〈Q，s2〉，〈T，s3〉，〈R，s4〉，〈P，s5〉{ }中断或者失效，服务节点T（s3）称为中断节点。

传统的基于服务路径备份的服务重建方法远不适合节点快速移动的VANETs环境， 因为备用服务路径在启动之前就有可能已经作废失效了。 本书提出的基于服务实例层进行服务重建的基本思路是： VANETs节点的快速移动性导致服务组合频繁失效的同时也在覆盖范围内带来了新的关于失效服务的可用服务副本， 在充分考虑底层拓扑结构时变性的基础上， 依托服务实例层针对某服务组件实时维护的服务副本替换策略可完成对失效组合服务的重建。依托上述映射关系， 我们将VANETs服务组合失效后的服务恢复策略划分为两个进程， 如图5.3所示。

为有效设计基于服务层的恢复算法， 我们给出涉及相关内容的概念及表达， 如表5.1所示。

假定在时刻t1服务路径Ps发生中断，当前时刻服务实例层拓扑结构为Ser（t1），寻找并启动新的备份服务组件同时建立新的底层网络链路以恢复服务组合，重建后路径为P′s， 对应服务实例层拓扑结构为Ser（t2），基于服务层重建， 服务恢复代价为：

公式（5－1） 中， 服务组合恢复代价由两部分组成， 一部分是选择并启动可替代失效服务完成其功能的服务副本的过程， 另一部分是网络拓扑对应无线链路的恢复过程。 基于上述分析， 本书提出了服务组合重建目标： 在当前服务路径中断或失效后， 挑选出可替代失效服务链路的服务恢复代价最小的服务执行路径P′s，最佳恢复路径为：

Popt＝argmin CPS→P′S　（5－2）