CN109918512A - 一种多域环境中基于知识图谱的高性能服务资源表征方法 - Google Patents

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赵永望
许文静
马殿富
韩军
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Abstract

本发明提出一种多域环境中基于知识图谱的高性能服务资源表征方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：构建高性能服务资源知识图谱节点WSDL描述；步骤2：构建资源关系模型，构建了所述服务列表中所有服务之间的关联关系，并生成三元组集合；步骤3：构建高性能服务资源知识图谱并可视化图谱。本发明提出基于WSDL、RDF、知识图谱的服务表征模型描述表达服务与资源的技术，能力用知识图谱的关联性将结构化数据与非结构化服务描述文档融合，解决传统服务平台之间存在的架构封闭后、耦合度高和扩展性差等问题。

Description

一种多域环境中基于知识图谱的高性能服务资源表征方法
技术领域
本发明涉及一种服务资源表征方法，尤其涉及一种多域环境中基于知识图谱的高性能服务资源表征方法。
背景技术
W3C将Web服务定义为一个由URI来标识的软件系统，采用XML语言来定义其接口和描述其绑定，可以被其他软件系统所发现。其他软件系统通过Web服务自身所定义的方式与其进行交互，在这个交互过程中，两方通常使用互联网协议来传递基于XML的消息。
WSDL描述Web服务的公共接口，这是基于XML的关于如何与Web服务通讯和使用的服务描述；也就是描述与目录中列出的Web服务进行交互时需要绑定的协议和信息格式。通常采用抽象语言描述该服务支持的操作和信息，使用的时候再将实际的网络协议和信息格式绑定给该服务。
WSDL是用于精确描述Web服务的文档，WSDL文档是一个遵循WSDL XML模式的XML文档。WSDL文档将Web服务定义为服务访问点或端口的集合。在WSDL中，由于服务访问点和消息的抽象定义已从具体的服务部署或数据格式绑定中分离出来，因此可以对抽象定义进行再次使用：消息，指对交换数据的抽象描述；而端口类型，指操作的抽象集合。用于特定端口类型的具体协议和数据格式规范构成了可以再次使用的绑定。将Web访问地址与可再次使用的绑定相关联，可以定义一个端口，而端口的集合则定义为服务。
传统服务平台之间存在的架构封闭化、耦合度高和扩展性差等问题。面向高性能计算环境下服务需求，本发明利用知识图谱的关联性将结构化数据与非结构化服务描述文档融合，解决传统服务平台之间存在的上述问题，为服务知识计算、链接预测提供有力支撑。
发明内容
本发明提出一种多域环境中基于知识图谱的高性能服务资源表征方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：构建高性能服务资源知识图谱节点WSDL描述；步骤2：构建资源关系模型，构建了所述服务列表中所有服务之间的关联关系，并生成三元组集合；步骤3：构建高性能服务资源知识图谱并可视化图谱。
本发明提出基于WSDL、RDF、知识图谱的服务表征模型描述表达服务与资源的技术，能力用知识图谱的关联性将结构化数据与非结构化服务描述文档融合，解决传统服务平台之间存在的架构封闭后、耦合度高和扩展性差等问题。
附图说明
图1为本发明实施的具体流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1所示为本发明提出一种多域环境中基于知识图谱的高性能服务资源表征方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：构建高性能服务资源知识图谱节点WSDL描述；步骤2：构建资源关系模型，构建了所述服务列表中所有服务之间的关联关系，并生成三元组集合；步骤3：构建高性能服务资源知识图谱并可视化图谱。
本发明中步骤1的具体实现为：
设置每一个高性能服务的WSDL描述，对每一个服务节点分别设置types、import、message、portType、operation、binding、service元素。其中WSDL文档名称为该服务资源名称描述。读取所有高性能服务资源WSDL文档，生成服务资源列表。列表基本内容为服务名称与类型。其中各元素的设置为
Types-数据类型的容器，它使用某种类型系统(一般地使用XML Schema中的类型系统)。
Message-通信消息的数据结构的抽象类型化设置。使用Types所定义的类型来定义整个消息的数据结构。
Operation-对服务中所支持的操作的抽象描述，单个Operation描述了一个访问入口的请求/响应消息对。
PortType-对于某个访问入口点类型所支持的操作的抽象集合，这些操作可以由一个或多个服务访问点来支持。
Binding-特定端口类型的具体协议和数据格式规范的绑定。
Port-定义为协议/数据格式绑定与具体Web访问地址组合的单个服务访问点。
Service-相关服务访问点的集合。
每一个知识图节点表示一个服务，采用嵌套文档结构描述服务。服务描述采用WSDL描述结构，实现机器可理解模式。一个WSDL文档包含的types、import、message、portType、operation、binding、service元素。这些元素嵌套在definitions元素中，definitions是WSDL文档的根元素。
其中步骤2的具体实现为：
分别取出服务资源列表中任意两个服务名称，然后给所述两个服务设置关系，每一个服务资源所对应的关系是一对多的关系(该服务资源可以与其他多个服务资源有不同的关联类型)。设置资源关系基本类型，所述类型包括：isA，has，partof,hasA,subclass,createBy,like,instanceOf,DerivedFrom等。知识图谱，是结构化的语义知识库，用于以符号形式描述物理世界中的概念及其相互关系，其基本组成单位是(实体-关系-实体)三元组。实体指的是具有可区别性且独立存在的某种事物。步骤1中设置了每一个服务资源的WSDL描述，服务的描述是一个结构化文档，本发明将WSDL文档作为一个以该服务名称为表示的实体，服务资源三元组为服务1、关系、服务2，其表征为一个集合(服务1，关系，服务2)。每一个服务来源于步骤1生成的服务列表。
本发明针对资源关系建模提出利用知识图谱构建资源依赖关系，通过资源描述框架(RDF)来增强资源数据关联性，将每一个资源对象抽象为一个实体，构建一个三元组表达资源之间的关系，通过XML描述建立资源关系模型。知识图谱的资源关系模型，实现将每一个资源对象抽象为一个实体，构建一个三元组表达资源之间的关系并自动构建资源之间关系模型，三元组的基本形式主要包括实体1、关系、实体2和概念、属性、属性值等，实体是知识库中最基本的元素，不同的实体之间存在不同的关系例如<server1,isA,server2>，server1实体概念对应步骤1定义的server1服务WSDL描述。
步骤3的具体实现为：由步骤2生成的服务资源三元组生成知识图谱XML描述并将服务资料存入Neo4j图数据库中。所述生成知识图谱XML的方式为由serverSet设计程序生成知识图谱XML(serverSet.XML)描述，运用HTML、EChart.js框架可视化服务资源图谱。可视化程序过程为：加载echarts框架，选择可视化图类型为有向图，读取serverSet.XML文件，循环读取nodes中服务资料列表名称，循环读取edges中服务资源关系，调用echarts接口完成可视化。其中nodes表示服务节点，整个nodes对应步骤1中的服务资源列表,edges为服务资源三元组描述.
本发明提出基于WSDL、RDF、WoT Thing Description等描述表达服务与资源的技术，利用Web中REST风格架构的灵活和易用等优势与知识图谱的关联性，解决传统服务平台之间存在的架构封闭化、耦合度高和扩展性差等问题。本发明实现一个使数据模型可以被机器理解的语义模式，以及用于表示服务之间的关系的服务链接特征。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种多域环境中基于知识图谱的高性能服务资源表征方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：构建高性能服务资源知识图谱节点WSDL描述；步骤2：构建资源关系模型，构建所述服务列表中所有服务之间的关联关系，并生成三元组集合；步骤3：构建高性能服务资源知识图谱并可视化图谱。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1中构建高性能服务的WSDL描述的具体方式为，对每一个服务节点分别设置types、import、message、portType、operation、binding、service元素，WSDL文档名称为该服务资源名称描述，读取所有高性能服务资源WSDL文档，生成服务资源列表，所述Types元素为数据类型的容器，所述Message元素为通信消息的数据结构的抽象类型化设置，所述Operation元素为对服务中所支持的操作的抽象描述，所述PortType元素为对于某个访问入口点类型所支持的操作的抽象集合，所述Binding元素为特定端口类型的具体协议和数据格式规范的绑定，所述Port元素为协议和数据格式绑定与具体Web访问地址组合的单个服务访问点，所述Service为服务访问点的集合。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤2的具体实现为，分别取出所述生成服务资源列表中任意两个服务名称，然后给所述两个服务设置关系，所述服务所对应的关系是一对多的关系，然后设置所述关系基本类型，将WSDL文档抽象为一个以该服务名称为表示的实体，构建服务资源三元组，所述服务资源三元组为服务1、关系、服务2，其表征为集合(服务1，关系，服务2)，所述服务1和服务2来源于步骤1生成的所述服务列表。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤3中构建高性能服务资源知识图谱并可视化图谱的具体实现为，由步骤2生成的服务资源三元组生成知识图谱XML描述并将服务资料存入图数据库中，加载echarts框架，选择可视化图类型为有向图，读取生成的XML文件，循环读取nodes中服务资料列表名称，循环读取edges中服务资源关系，调用echarts接口完成可视化，其中nodes表示服务节点，所述edges为服务资源三元组描述。
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