區(qū)塊鏈背景下云計(jì)算環(huán)境服務(wù)組合研究

萬晨陽

中國軟件評測中心 北京 100044

引言

現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展過程中仍會(huì)遇到一些難點(diǎn)，特別是在云計(jì)算以及大數(shù)據(jù)等技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)代背景下，隱藏在行業(yè)內(nèi)部的問題比較多，而為了更好地進(jìn)行信息處理，我們還需要運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)手段來展開工作，這樣能夠?yàn)橄嚓P(guān)行業(yè)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。筆者也結(jié)合自身多年的工作經(jīng)驗(yàn)針對區(qū)塊鏈機(jī)制的云計(jì)算環(huán)境下服務(wù)組合現(xiàn)狀進(jìn)行探討，并針對問題提出幾點(diǎn)有效的對策，希望能夠提高服務(wù)質(zhì)量和效率，進(jìn)而提高組合服務(wù)的成功率。

1 服務(wù)組合現(xiàn)狀

當(dāng)前服務(wù)組合過程中面臨著一些問題，特別是在當(dāng)前區(qū)塊鏈機(jī)制的云計(jì)算環(huán)境下，其面臨的問題也比較多，主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。第一點(diǎn)，現(xiàn)如今隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，人們工作和生活也得到了一定的技術(shù)支持，而很多科研人員也一直致力于服務(wù)計(jì)算中的服務(wù)資源統(tǒng)一管理，但是在實(shí)際管理過程中仍會(huì)面臨著一些問題，致使服務(wù)資源難以得到保障，再加上云計(jì)算環(huán)境本身就是一個(gè)開放共享的環(huán)境，這樣就會(huì)致使很多潛在的問題出現(xiàn)，所以我們也需要采取有效的方法加大管理力度，真正意義上的實(shí)現(xiàn)一致性可靠性服務(wù)資源保障支持的目的。第二點(diǎn)，相關(guān)工作人員也要充分考慮Web服務(wù)的特點(diǎn)，在最大限度上確保相關(guān)系統(tǒng)的可靠性，也能夠保障云上數(shù)據(jù)的安全性，極大的提高服務(wù)組合的可靠性[1]。

2 區(qū)塊鏈原理與服務(wù)組合流程對應(yīng)分析

近年來，以比特幣為先驅(qū)的數(shù)字加密貨幣走進(jìn)了社會(huì)金融領(lǐng)域，先進(jìn)的區(qū)塊鏈技術(shù)也受到學(xué)術(shù)界與產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注。區(qū)塊鏈技術(shù)不僅具有先進(jìn)性和創(chuàng)新性，其技術(shù)優(yōu)勢還體現(xiàn)在去中心化、可編程以及共識(shí)機(jī)制等方面，在社會(huì)金融以及數(shù)字加密貨幣等領(lǐng)域引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)是一種必然趨勢，其應(yīng)用前景也是非常廣闊的。從本質(zhì)上來講，區(qū)塊鏈技術(shù)屬于一種具有普適性的底層技術(shù)框架，依托于區(qū)塊鏈背景對云計(jì)算環(huán)境實(shí)施服務(wù)組合，不但可以促進(jìn)區(qū)塊鏈3.0模式的成功構(gòu)建，也能優(yōu)化金融領(lǐng)域之外行業(yè)的云計(jì)算環(huán)境，比如實(shí)現(xiàn)分布式計(jì)算、去中心化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的開發(fā)以及分布式人工智能技術(shù)的研究等等，從而為云計(jì)算環(huán)境服務(wù)組合提供科學(xué)有效的信用基礎(chǔ)以及技術(shù)支持。

從區(qū)塊鏈技術(shù)的基礎(chǔ)架構(gòu)方面來講，其實(shí)際上是一種類似云技術(shù)的分布式基礎(chǔ)架構(gòu)技術(shù)，不同的區(qū)塊以鏈為紐帶組合在一起，不同的節(jié)點(diǎn)以價(jià)值交換協(xié)議為主要依據(jù)融入?yún)^(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中，一方面可以實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈系統(tǒng)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)共享，另一方面也能構(gòu)建更為完整的交易數(shù)據(jù)庫。除此之外，區(qū)塊鏈技術(shù)特有的分布式共識(shí)機(jī)制，也為云計(jì)算環(huán)境服務(wù)組合提供了全新的思路和方法，分布式共識(shí)機(jī)制不僅對云計(jì)算環(huán)境服務(wù)組合具有較強(qiáng)的適用性，而且可以根據(jù)用戶的實(shí)際需求制定個(gè)性化的組合服務(wù)方案，從而大幅度提高服務(wù)資源的利用率以及整合管理效率，使上層應(yīng)用獲得更加有力的技術(shù)支持。

想要實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈背景下云計(jì)算環(huán)境服務(wù)組合的創(chuàng)新和優(yōu)化，我們必須先掌握區(qū)塊鏈原理與云計(jì)算環(huán)境服務(wù)組合流程的對應(yīng)特征，才能真正發(fā)揮區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用成效，使云計(jì)算環(huán)境服務(wù)組合更加符合當(dāng)前的技術(shù)環(huán)境。經(jīng)過細(xì)致的對比分析，我們歸納總結(jié)了區(qū)塊鏈技術(shù)與服務(wù)組合技術(shù)的四點(diǎn)共同特征：①區(qū)塊鏈技術(shù)和服務(wù)組合技術(shù)都具有去中心化特點(diǎn)。首先，從區(qū)塊鏈技術(shù)來講，在區(qū)塊鏈整體的技術(shù)系統(tǒng)之內(nèi)是沒有中心化數(shù)據(jù)庫的，系統(tǒng)之內(nèi)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都存儲(chǔ)著區(qū)塊鏈的全部數(shù)據(jù)信息，節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間的權(quán)利和義務(wù)不存在明顯差異。其次，從服務(wù)組合技術(shù)流程來講，在服務(wù)組合技術(shù)系統(tǒng)之內(nèi)，各類服務(wù)資源是分布式存在的，每項(xiàng)服務(wù)資源都可以根據(jù)用戶需求對服務(wù)組件進(jìn)行自動(dòng)化的發(fā)現(xiàn)和選擇，每個(gè)服務(wù)節(jié)點(diǎn)的功能、權(quán)利和義務(wù)也都具有獨(dú)立性和平等性。②區(qū)塊鏈技術(shù)和服務(wù)組合技術(shù)都具有顯著的自治協(xié)同特征。首先，從區(qū)塊鏈技術(shù)系統(tǒng)來看，其網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間不存在中央管控單元，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都承托著維護(hù)和運(yùn)行區(qū)塊鏈系統(tǒng)的功能和義務(wù)。其次，從服務(wù)組合技術(shù)流程來看，其運(yùn)行管理模式與區(qū)塊鏈技術(shù)類似，都是通過分布服務(wù)形式、遵循既定的服務(wù)組合方案，對系統(tǒng)內(nèi)的各項(xiàng)服務(wù)資源進(jìn)行動(dòng)態(tài)化的整合與調(diào)度。③區(qū)塊鏈技術(shù)和服務(wù)組合技術(shù)都具備共識(shí)機(jī)制。首先，區(qū)塊鏈技術(shù)最突出的功能和優(yōu)勢就在于其應(yīng)用過程中的各類共識(shí)算法，不但可以確保系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的正常運(yùn)行，也顯著提高了運(yùn)行節(jié)點(diǎn)與區(qū)塊數(shù)據(jù)達(dá)成共識(shí)的速率。其次，服務(wù)組合技術(shù)的共識(shí)機(jī)制主要表現(xiàn)在，其系統(tǒng)內(nèi)部的各個(gè)節(jié)點(diǎn)可以在滿足上層應(yīng)用的前提下，借助服務(wù)鏈路滿足QoS服務(wù)質(zhì)量的多重屬性，如果服務(wù)節(jié)點(diǎn)在提供服務(wù)過程中發(fā)生指令失效情況，那么各項(xiàng)服務(wù)資源和各個(gè)服務(wù)節(jié)點(diǎn)將會(huì)自動(dòng)更新或重建服務(wù)路徑，從而提升服務(wù)組合系統(tǒng)整體的運(yùn)行質(zhì)量。④區(qū)塊鏈技術(shù)和服務(wù)組合技術(shù)同時(shí)具有智能化、合約化的特點(diǎn)。首先，區(qū)塊鏈技術(shù)體系內(nèi)的代碼腳本系統(tǒng)更具靈活性，不但可以幫助用戶創(chuàng)建更高級、更智能的合約，而且可以實(shí)現(xiàn)對整個(gè)網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)節(jié)點(diǎn)的智能化、自動(dòng)化運(yùn)行管理。其次，從服務(wù)組合技術(shù)流程來看，其運(yùn)行過程中的智能化特點(diǎn)以及合約化特點(diǎn)同樣非常突出，這些都得益于服務(wù)組合技術(shù)的可編程功能，利用可編程功能，服務(wù)組合系統(tǒng)中各個(gè)服務(wù)路徑的執(zhí)行與部署不僅更加高效便捷，而且服務(wù)資源也可以進(jìn)行智能化、自動(dòng)化的調(diào)度整合，從而提升服務(wù)資源組合策略的科學(xué)性與有效性。

3 基于區(qū)塊鏈機(jī)制的云計(jì)算環(huán)境下服務(wù)組合策略的研究

3.1 服務(wù)組合體系架構(gòu)

服務(wù)組合體系構(gòu)架所涉及的內(nèi)容比較多，這就需要基于區(qū)塊鏈機(jī)制的云計(jì)算環(huán)境下展開管理，這是提高服務(wù)組合工作質(zhì)量的一個(gè)重要內(nèi)容。首先，工作人員可以借鑒服務(wù)層覆蓋網(wǎng) SON設(shè)計(jì)思想來展開工作，其中，SON是指通過預(yù)留寬帶的方式，提供由QOS支撐的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，SON服務(wù)商結(jié)合終端用戶的規(guī)模及服務(wù)需求等對服務(wù)器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置，并通過向SON的服務(wù)，享受Internet的增值服務(wù)，進(jìn)而確保服務(wù)組合體系構(gòu)架工作能夠順利展開，同時(shí)也要結(jié)合實(shí)際狀況，將區(qū)塊鏈下的服務(wù)組合體系統(tǒng)一管理，進(jìn)一步進(jìn)行細(xì)致劃分。比如：我們可以將其劃分為物理網(wǎng)絡(luò)層、服務(wù)實(shí)例層，或者是服務(wù)抽象層，每一層都包含著不同的內(nèi)容，所以需要進(jìn)行細(xì)致化分析，也要建立服務(wù)路由之間的映射關(guān)系，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)化服務(wù)組合體系構(gòu)架的目的。其次，工作人員也要做好每一層級的管理工作，比如：針對服務(wù)抽象層，我們應(yīng)將某上層用戶的功能需求進(jìn)行細(xì)致的拆分，進(jìn)一步拆分同一系列的功能服務(wù)[2]。

3.2 基于新服務(wù)質(zhì)量TOS智能合約

構(gòu)建服務(wù)組合體系架構(gòu)之外，我們要基于服務(wù)質(zhì)量TOS智能合約，他也是提高服務(wù)組合效率的一個(gè)有效舉措。同時(shí)，在SON背景下，利用TOS模型，選擇及執(zhí)行驅(qū)動(dòng)服務(wù)器的路徑。結(jié)合區(qū)塊鏈可編輯程序的特性，可以將算法相關(guān)程序代碼、封裝服務(wù)組合、轉(zhuǎn)換規(guī)則、預(yù)定義狀態(tài)、觸發(fā)合約執(zhí)行情況等相對應(yīng)的動(dòng)作等對智能合約進(jìn)行構(gòu)建。而且，應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)測區(qū)塊鏈智能合約狀態(tài)，并結(jié)合核查外部數(shù)據(jù)源，在滿足特定觸發(fā)條件后，再對合約進(jìn)行激活并執(zhí)行。而且，在網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)或僅轉(zhuǎn)發(fā)合約貨自動(dòng)執(zhí)行，直到撤銷服務(wù)資源且完全結(jié)束服務(wù)生命周期。再者，工作人員在完成并驅(qū)動(dòng)服務(wù)路徑選擇及執(zhí)行任務(wù)的同時(shí)，也要對存在問題進(jìn)行深入分析，當(dāng)然這系列活動(dòng)都需要基于區(qū)塊鏈可編程特性來展開，同時(shí)也要按照智能合約運(yùn)作機(jī)理展開工作，而且運(yùn)作原理相對來講比較復(fù)雜，所涉及的內(nèi)容比較多，而智能合約的觸發(fā)條件大多數(shù)是作為用戶服務(wù)組合請求所提現(xiàn)的，所以相關(guān)工作人員必須要基于可信服務(wù)質(zhì)量TOS智能合約來展開管理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)優(yōu)化服務(wù)組合的目標(biāo)。工作人員也要做好質(zhì)量模型 QOT分析與設(shè)計(jì)，這也是智能合約構(gòu)建的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，QOT是指評估服務(wù)路徑的可信程度，并對現(xiàn)有的研究成果進(jìn)行借鑒，進(jìn)而能夠確保簡化可信質(zhì)量，具體包括單點(diǎn)信任度和交互緊密度，單點(diǎn)信任度指的是在除了終點(diǎn)和源點(diǎn)之外的相關(guān)服務(wù)組件節(jié)點(diǎn)方面，在對可信證據(jù)進(jìn)行融合后，對于確定的單個(gè)服務(wù)組件其自身可以提供保障能力值，而交互緊密度是指基于組件開發(fā)信息所確定的兼容程度為依據(jù)，構(gòu)建服務(wù)組件。因此，需要各級人員予以重視，從而既可以確保各項(xiàng)管理工作順利展開，又能為行業(yè)發(fā)展提供便利[3]。

3.3 服務(wù)路徑的生成

為了更好地提高服務(wù)質(zhì)量，我們還應(yīng)基于區(qū)塊鏈機(jī)制的云計(jì)算環(huán)境之下進(jìn)行服務(wù)路徑的生成。首先，需要結(jié)合實(shí)際狀況提出有效的路徑生成策略，針對不足之處要及時(shí)優(yōu)化和調(diào)整，通常情況下，路徑的生存時(shí)間應(yīng)根據(jù)實(shí)際狀況來確定，這樣才能夠提高服務(wù)質(zhì)量和效率。同時(shí)工作人員在服務(wù)覆蓋層son中，也要提取相應(yīng)的服務(wù)節(jié)點(diǎn)信息，確保各項(xiàng)工作能夠順利展開。其次，我們也要借助共同決策驅(qū)動(dòng)功能，來實(shí)現(xiàn)服務(wù)質(zhì)量的提高。

3.4 服務(wù)路徑的算法

服務(wù)路徑的算法也要具備科學(xué)性，若算法不具備科學(xué)性，難以滿足用戶實(shí)際需求，所以新時(shí)期下，工作人員還應(yīng)基于區(qū)塊鏈機(jī)制的云計(jì)算環(huán)境之下選擇正確的服務(wù)路徑，進(jìn)而滿足廣大客戶的實(shí)際功能需求。比如，我們可以選擇可信度或者是信用較強(qiáng)的路徑，作為服務(wù)組合的執(zhí)行方式，針對服務(wù)方式上不足之處也要進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整。同時(shí)工作人員也要提高自身工作能力，要盡可能確保服務(wù)路徑選擇算法的正確性，這樣才能夠獲得令人滿意的服務(wù)組合效果，且確保各行各業(yè)能夠在云計(jì)算環(huán)境之下健康發(fā)展，并獲得更高的社會(huì)收益。

3.5 仿真實(shí)驗(yàn)分析

仿真實(shí)驗(yàn)也非常重要，也需要各級人員去分析。通常情況下，工作人員應(yīng)基于區(qū)塊鏈機(jī)制的云計(jì)算環(huán)境之下來優(yōu)化服務(wù)組合，也要對仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)行細(xì)致化分析，而仿真實(shí)驗(yàn)需要在開源仿真框架下來展開實(shí)驗(yàn)，也需要由專業(yè)的人員進(jìn)行[4]。而實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果也要具備可靠性，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)提高服務(wù)組合成功效率的目的，為后續(xù)服務(wù)質(zhì)量的提升也能夠奠定基礎(chǔ)。其次，工作人員要想為后續(xù)工作帶來更多的服務(wù)資源，也要探討不同服務(wù)組合算法中，在選擇服務(wù)執(zhí)行路徑過程中，在基于可信服務(wù)質(zhì)量的情況下，選擇可信服務(wù)組件，進(jìn)而確保提高服務(wù)的可靠性及穩(wěn)定性，確保服務(wù)可用性能夠達(dá)到最高，進(jìn)而才能夠降低問題出現(xiàn)概率，真正意義上的保障云計(jì)算環(huán)境下服務(wù)組合工作順利展開。

4 結(jié)束語

綜上所述，目前服務(wù)組合中面臨著很多問題，所以為了滿足新時(shí)期下所提出的具體要求，相關(guān)工作人員應(yīng)基于區(qū)塊鏈機(jī)制的云計(jì)算環(huán)境下展開管理，并做好每一個(gè)環(huán)節(jié)的工作，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)化服務(wù)組合的目的，以及為各行各業(yè)發(fā)展也能夠創(chuàng)造良好的條件。