Hệ thống xây dựng thử nghiệm phục vụ sự phối hợp hoạt động của dịch vụ web

59 CHƢƠNG 6: CÀI ĐẶT THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ  Tóm tắt:  Nội dung của Chương 6 trình bày về các hệ thống xây dựng thử nghiệm phục vụ sự phối hợp hoạt động của dịch vụ web. Nội dung đánh giá sẽ được trình bày trong phần cuối chương này. 6.1 Kiến trúc tổng thể Service Requester Bind Inquiry UDDI Port Publish UDDI Port FOWLS Discovery Requester Service Provider FOWLS Profile OWL-S Profile FOWLS Annotation Provider FOWLS Profile Semantic Search Template Semantic Search Template FOWLS Profile FOWLS JUDDI REGISTRY Hình 6.1 Kiến trúc tổng thể 60 Để hỗ trợ sự phối hợp hoạt động của dịch vụ web trong mô hình đăng ký, tìm kiếm, và gọi thực hiện. Chúng tôi đề xuất xây dựng thử nghiệm ba hệ thống hỗ trợ hoạt động này đó là FOWLS Annotation Provider, FOWL-S JUDDI Registry và FOWLS Discovery Requester. Kiến trúc tổng thể đƣợc minh họa cụ thể trong Hình 6.1. Đối với nơi đăng ký dịch vụ (Registry) chúng tôi xây dựng thử nghiệm hệ thống FOWLS JUDDI Registry hỗ trợ hai chức năng chính đó là đăng ký dịch vụ đã chú giải các công dụng và cho phép tìm kiếm dịch vụ web dựa trên các công dụng kết hợp với các Input, Ouput, hệ thống này xây dựng dựa trên công trình của Srinivasan [22]. Đối với nhà cung cấp dịch vụ, chúng tôi xây dựng thử nghiệm hệ thống FOWLS Annotation Provider cho phép nhà cung cấp dịch vụ thực hiện việc chú giải các công dụng cho các dịch vụ OWLS có sẵn và thực hiện đăng ký các dịch vụ này lên hệ thống FOWLS JUDDI Registry. Đối với ngƣời dùng dịch vụ chúng tôi hỗ trợ hệ thống FOWLS Discovery Requester, hệ thống này cho phép thử nghiệm việc tìm kiếm dịch vụ web dựa trên các công dụng kết hợp với các Input và Ouput. 6.1.1 Hệ thống FOWLS JUDDI Registry Hệ thống FOWLS-UDDI Server đóng vai trò là một UDDI mở rộng, hệ thống của chúng tôi phát triển dựa trên công trình của N.Srinivasan [22] , Hệ thống FOWLS JUDDI REGISTRY đƣợc minh họa trong Hình 6.2. Inquiry UDDI Port Publish UDDI Port FOWLS JUDDI REGISTRY Hình 6.2 Hệ thống FOWLS JUDDI REGISTRY 61 Hệ thống này cho phép thực hiện hai chức năng chính, thứ nhất là cho phép nhà cung cấp dịch vụ đăng ký các dịch vụ web đã chú giải các công dụng thông qua Publish UDDI Port và thứ hai là cho phép ngƣời dùng dịch vụ tìm kiếm các dịch vụ web dựa trên các công dụng kết hợp với các Input và Ouput thông qua Inquiry UDDI Port. Publish UDDI Port Publish UDDI Port cho phép nhà cung cấp dịch vụ (Service Provider) đăng ký các dịch vụ OWL-S sau khi đã đƣợc chú giải các công dụng tƣơng ứng ( chúng tôi gọi là FOWLS). Trong Module này chúng tôi cài đặt phép ánh xạ từ FOWLS sang UDDI. FOWLS JUDDI REGISTRY Publish UDDI Port FOWLS Profile Service Provider Hình 6.3 Publish UDDI Port Cơ chế này thực hiện phép ánh xạ một-một từ các thành phần OWL-S Profile vào bên trong UDDI. Đầu vào của Module này là danh sách các FOWLS Profile, sau 62 đó hệ thống chịu trách nhiệm lƣu trữ các FOWLS Profile cùng với thông tin nhà cung cấp dịch vụ. Publish UDDI Port đƣợc minh họa trong Hình 6.3. Inquiry UDDI Port Inquiry UDDI Port cho phép ngƣời dùng dịch vụ tìm kiếm các dịch vụ web theo các nhu cầu của họ dựa trên các công dụng kết hợp với các Input và Output của OWL-S Profile. FOWLS-UDDI Service Requester Inquiry UDDI Port Semantic Search Template FOWLS Profile Hình 6.4 Inquiry UDDI Port Sau khi hệ thống nhận đƣợc yêu cầu truy vấn từ ngƣời dùng dịch vụ, hệ thống thực hiện truy vấn các FOWLS Profile trong UDDI dựa trên các công dụng kết hợp với các Input và Ouput (cơ chế tìm kiếm dựa trên ngữ nghĩa) và sau đó trả kết quả các OWLS Profile (FOWL-S) thỏa yêu cầu về cho ngƣời dùng dịch vụ theo các mức 63 độ phù hợp tƣơng ứng và đƣợc sắp xếp theo thứ tự ƣu tiên giảm dần. Inquiry UDDI Port đƣợc minh họa trong Hình 6.4. 6.1.2 Hệ thống FOWLS Annotation Provider Hệ thống FOWLS Annotation Provider cho phép nhà cung cấp dịch vụ hai chức năng chính, thứ nhất là cho phép chú giải thêm các công dụng vào bên trong dịch vụ OWLS và thứ hai là cho phép đăng ký các dịch vụ web đã chú giải các công dụng lên FOWLS JUDDI Registry đƣợc minh họa trong Hình 6.5. Inquiry UDDI Port Publish UDDI Port Service Provider FOWLS Profile OWL-S Profile FOWLS Annotation Provider FOWLS JUDDI REGISTRY Hình 6.5 FOWLS Annotation Provider 64 Chức năng chú giải các công dụng cho dịch vụ OWLS Đầu vào của chức năng này là các dịch vụ OWLS chƣa đƣợc chú giải công dụng. FOWLS Profile OWL-S Profile FOWLS Annotation Provider Hình 6.6 Chức năng chú giải các công dụng cho dịch vụ OWLS Publish UDDI Port FOWLS Profile FOWLS Annotation Provider FOWLS JUDDI REGISTRY Hình 6.7 Chức năng đăng ký dịch vụ OWLS đã chú giải các công dụng Và đầu ra là các dịch vụ đã chú giải các công dụng tƣơng ứng. Khái niệm động từ chúng tôi sử dụng wordnet [40] để chú giải, còn khái niệm danh từ đƣợc sử 65 dụng các khái niệm trong domain ontology kèm theo tập dữ liệu test để chú giải ngữ nghĩa. Chức năng đăng ký dịch vụ OWLS đã chú giải các công dụng Chức năng này cho phép nhà cung cấp dịch vụ đăng ký các dịch vụ OWLS đã chú giải các công dụng lên FOWLS JUDDI Registry. Đầu vào của chức năng này là các dịch vụ OWLS đã chú giải các công dụng, và hệ thống chịu trách nhiệm đăng ký các dịch vụ web này lên nơi đăng ký dịch vụ thông qua Publish UDDI Port của FOWLS JUDDI Registry đƣợc minh họa trong Hình 6.7. 6.1.3 Hệ thống FOWLS Discovery Requester FOWLS JUDDI Registry Inquiry UDDI Port FOWLS Discovery Requester Semantic Search Template F WLS Profile Hình 6.8 Hệ thống FOWLS Discovery Requester Hệ thống này đƣợc xây dựng để thử nghiệm việc tìm kiếm các dịch vụ web dựa trên công dụng kết hợp với các Input và Ouput. Hệ thống này chịu trách nhiệm gửi các yêu cầu của của ngƣời dùng dịch vụ là các công dụng, các Input và các 66 Ouput lên Inquiry UDDI Port và nhận về danh sách các dịch vụ web phù hợp với các công dụng, các Input, các Ouput ngƣời dùng muốn tìm kiếm. Hệ thống FOWLS Discovery Requester đƣợc minh họa trong Hình 6.8. 6.2 Đánh giá 6.2.1 Dữ liệu thử nghiệm Chúng tôi sử dụng OWLS-TC 3.0 [21]với 1005 dịch vụ OWL-S đƣợc chia vào 7 domain : Communication , Economy, Education, Food , Medical, Travel, Weapon đã đƣợc chú giải ngữ nghĩa các Input và Output. Chúng tôi chú giải thêm ngữ nghĩa các công dụng cho các dịch vụ trên trong đó:  Các khái niệm động từ sử dụng các khái niệm động từ trong wordnet 2.1.  Các khái niệm danh từ sử dụng các khái niêm trong domain ontology kèm theo OWL-S TC 3.0. Chúng tôi sử dụng JWNL 1.6 để phát triển thật toán xác định mức độ phù hợp giữa hai khái niệm động từ trong wordnet và sử dụng Jena 2.6.2 để phát triển thuật toán xác định mức độ phù hợp giữa hai khái niệm danh từ trong domain ontology. Từ 1005 OWL-S Profile đã chú giải công dụng và lƣu trữ tại FOWLS JUDDI Server chúng tôi tạo ra: 1005 truy vấn dịch vụ web dựa trên công dụng , 1005 truy vấn dịch vụ web dựa trên Input và Output và 1005 truy vấn dịch vụ web kết hợp các công dụng và các Input , Ouput. Từ 3 loại truy vấn này, chúng tôi lần lƣợt truy vấn trên 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1005 OWL-S Profile đƣợc lƣu trữ tại server để xác định thời gian thực thi và số dịch vụ tìm đƣợc tƣơng ứng với các phƣơng pháp F, IO, FIO, IOF. 67 6.2.2 Cấu hình máy thử nghiệm Chúng tôi tiến hành các thử nghiệm trên máy tính có cấu hình đƣợc trình bày trong Bảng 6.1. CẤU HÌNH THỰC NGHIỆM CPU AMD Turion 64x2 Mobile Technology TL 60 2.0 GHZ RAM 3.0 GB Hệ điều hành Windows 7 Ultimate Laptop HP Pavilion DV6000 Bảng 6.1 Cấu hình máy thực nghiệm 6.2.3 Kết quả Ký hiệu: - F: Tìm kiếm dịch vụ web dựa trên công dụng. - IO: Tìm kiếm dịch vụ web dựa trên Input, Ouput. - FIO: Tìm kiếm dịch vụ web bao gồm 2 giai đoạn trong đó giai đoạn 1 tìm kiếm dựa trên công dụng, giai đoạn 2 tìm kiếm dựa trên Input, Ouput. - IOF: Tìm kiếm dịch vụ web bao gồm 2 giai đoạn trong đó giai đoạn 1 tìm kiếm dựa trên Input, Ouput, giai đoạn 2 tìm kiếm dựa trên công dụng. Cụ thể kết quả đạt đƣợc nhƣ sau: Thống kê theo thời gian thực hiện đƣợc minh họa trong Bảng 6.2. THEO THỜI GIAN (TÍNH THEO MS) 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1005 F 23.79 47.11 79.50 104.69 127.09 150.15 175.19 202.09 219.95 240.25 IO 29.46 54.16 82.40 121.71 168.90 193.78 233.78 267.84 286.36 320.53 FIO 24.28 48.57 81.96 109.19 133.57 157.61 182.95 210.34 228.75 249.20 IOF 32.82 56.17 84.91 124.43 172.17 197.61 237.91 272.36 291.71 326.25 Bảng 6.2 Thống kê theo thời gian thực hiện 68 Thống kê theo số dịch vụ tìm đƣợc đƣợc thể hiện trong Bảng 6.3 THEO SỐ DỊCH VỤ 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1005 F 1.15 2.91 4.65 5.97 7.63 8.87 9.86 10.95 12.10 13.33 IO 4.00 5.59 7.13 8.13 10.06 11.11 12.32 13.84 15.70 17.09 FIO 0.54 0.96 1.55 1.94 2.59 2.91 3.23 3.65 4.12 4.48 Bảng 6.3 Thống kê theo số lƣợng dịch vụ tìm thấy Biểu đồ so sánh số lƣợng dịch vụ tìm đƣợc theo phƣơng pháp F, IO, FIO Hình 6.9 Biểu đồ so sánh số lƣợng dịch vụ tìm đƣợc Biểu đồ Hình 6.9 cho thấy phƣơng pháp FIO giúp loại bỏ đi đáng kể các dịch vụ web không liên quan với yêu cầu của ngƣời dùng dịch vụ bao gồm các dịch vụ web có các công dụng phù hợp với yêu cầu nhƣng các Input, và Output không phù hợp hoặc các dịch vụ web có các Input, output phù hợp với yêu cầu nhƣng có các 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1005 S ố l ư ợ n g d ịc h v ụ t ìm t h ấ y Số lượng dịch vụ trên FOWLS JUDDI F IO FIO 69 công dụng không phù hợp. Số lƣợng các dịch vụ không liên quan đƣợc loại bỏ trung bình là 75,26%. Vì vậy với phƣơng pháp FIO có thể phục vụ cho quá trình tìm kiếm dịch vụ web hỗ trợ quá trình thiết kế dịch vụ web tổng hợp trong hệ thống theo kiến trúc hƣớng dịch vụ, hoặc các dịch vụ web tìm đƣợc có thể phục vụ quá trình tìm kiếm, tổng hợp và gọi thực hiện một cách tự động trong quá trình thực thi theo qui trình nghiệp vụ của dịch vụ web tổng hợp. Biểu đồ so sánh thời gian thực hiện giữa FIO và IO Hình 6.10 Biểu đồ so sánh thời gian thực hiện giữa IO và FIO Mặc dù các OWL-S Profile đƣợc chú giải thêm các công dụng ngữ nghĩa, nhƣng thời gian thực hiện tìm kiếm dịch vụ web theo phƣơng pháp FIO lại giảm so với phƣơng pháp IO 18,9% , các công dụng giúp phân loại nhanh các dịch vụ web tìm kiếm trƣớc khi xác định mức độ phù hợp các Input, Ouput so với yêu cầu của ngƣời dùng dịch vu. Việc so sánh giữa các phƣơng pháp đƣợc minh họa trong Hình 6.10, Hình 6.11, Hình 6.12. 0 50 100 150 200 250 300 350 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1005 Th ờ i g ia n t ín h t h e o m s Số lượng dịch vụ trên FOWLS JUDDI IO FIO 70 Biểu đồ so sánh thời gian thực hiện giữa FIO và IOF Hình 6.11 Biểu đồ so sánh thời gian thực hiện giữa FIO và IOF Biểu đồ so sánh thời gian thực hiện giữa F, IO, FIO, IOF Hình 6.12 Biểu đồ so sánh thời gian thực hiện giữa F, IO, FIO, IOF 0 50 100 150 200 250 300 350 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1005 Th ờ i g ia n t h e o m s Số lượng dịch vụ trên FOWLS JUDDI FIO IOF 0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 250.00 300.00 350.00 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1005 Th ờ i g ia n t h e o m s Số lượng dịch vụ trên FOWLS JUDDI F IO FIO IOF 71 6.3 Ví dụ Giả sử ngƣời dùng dịch vụ muốn tìm dịch vụ web có Input là Title và các Ouput là Media, RecommendedPrice và Quantity. Ví dụ về tìm kiếm dịch vụ web dựa trên IO đƣợc minh họa cụ thể trong Hình 6.13. Hình 6.13 Ví dụ về tìm kiếm dịch vụ web dựa trên IO Hình 6.14 Ví dụ về tìm kiếm dịch vụ dựa trên công dụng Sau đó ngƣời sử dụng dịch vụ sử dụng hệ thống FOWL-S Discovery Requester để tìm kiếm dịch vụ web trên FOWLS JUDDI Registry với mong muốn tìm đƣợc các dịch vụ có các Input nhƣ trong Hình 6.13. Khi đó số lƣợng dịch vụ web phù hợp tìm đƣợc là 12 dịch vụ. Các dịch vụ web trong 12 dịch vụ web này thì mỗi dịch vụ có các Input, Output phù hợp, nhƣng có thể có các công dụng khác nhau. 72 Còn nếu ngƣời dùng dịch vụ tìm kiếm dịch vụ web chỉ bằng công dụng “Search Media” thì có đến 16 dịch vụ web tìm thấy phù hợp với công dụng yêu cầu. Các dịch vụ web trong 16 dịch vụ web này có công dụng phù hợp với yêu cầu ngƣời sử dụng, tuy nhiên có thể có các Input, Output không phù hợp. Công dụng yêu cầu từ ngƣời dùng đƣợc minh họa trong Hình 6.14. Nhƣng khi ngƣời dùng dịch vụ kết hợp tìm kiếm dịch vụ web với các Input và Output nhƣ trong Hình 6.13 với công dụng là “Search Media”, ví dụ về sự kết hợp này đƣợc minh họa trong Hình 6.15, thì số lƣợng dịch web tìm đƣợc phù hợp với các Input, Ouput và các công dụng trên là 3 dịch vụ. Từ kết quả này cho thấy số lƣợng các dịch vụ không phù hợp với công dụng hoặc không phù hợp Input, Output đƣợc loại bỏ đi đáng kể. Với các dịch vụ tìm đƣợc này có thể đƣợc sử dụng bán tự động/tự động khi thiết kế/thực thi dịch vụ tổng hợp theo kiến trúc hƣớng dịch vụ vì có thể gọi thực hiện đƣợc thông qua các Input, Ouput dịch vụ và công dụng của dịch vụ cũng phù hợp với công dụng yêu cầu của ngƣời dùng. Hình 6.15 Ví dụ tìm kiếm dịch vụ web kết hợp các công dụng với các Input và Ouput