دانلود رایگان مقاله ارزیابی عملکرد خدمات شبکه RESTful برای دستگاه های موبایل

چکیده

          دستگاه‌های موبایل هوشمند و خدمات وب بسیار پرطرفدار هستند. دستگاه‌های موبایل دستگاه‌های فیزیکی محدودی هستند؛ سرعت پردازنده کم، حافظه محدود، باتری محدود و اتصال آهسته اینترنت بی‌سیم. این بدان معنی است که در هنگام اجرای خدمات وب برای دستگاه‌های تلفن همراه، این عوامل را موردتوجه قرار دهند. در این مقاله، سرویس وب RESTful برای دستگاه‌های تلفن همراه در مقایسه با خدمات وب SOAP معمولی را ارزیابی می‌کنیم. نتایج تجربی نشان می‌دهد که خدمات وب RESTful نسبت به خدمات وب SOAP معمولی بهتر عمل می‌کند. یک توصیه برای استفاده از خدمات شبکه RESTful در دستگاه‌های تلفن همراه از نتیجه تجربی ایجادشده است.

1. مقدمه

           همانند نسخه‌های پیشین آن، مانند معماری درخواست کارگذار مشترک (CORBA)، روش فراخوانی از راه دور (RMI) و مدل شیء مؤلفه توزیعی (DCOM)، خدمات وب [24] مجموعه‌ای از استانداردها و روش‌های برنامه‌نویسی برای به اشتراک‌گذاری داده‌ها بین نرم‌افزارهای مختلف برنامه‌های کاربردی است، علاوه بر این سرویس‌های اینترنتی یک روش استاندارد برای توزیع خدمات در اینترنت است.

            سرویس‌های وب، هدف خود را به روش فنّاورانه بی‌طرف به دست می‌آورند که رابط‌های تعریف‌شده را برای ویژگی‌های توزیع‌شده فراهم می‌کند و از پایگاه سخت‌افزار، سیستم‌عامل و زبان برنامه‌نویسی مستقل است؛ بنابراین توابع و یا خدمات توزیع‌شده که ممکن است در سیستم‌عامل‌های سخت‌افزاری مختلف اجرا شوند یا ممکن است به زبان‌های مختلف برنامه‌نویسی نوشته شوند، می‌توانند از طریق رابط سرویس‌های وب ارتباط برقرار کنند.

           قابلیت همکاری خدمات وب به‌طور عمده از استانداردهای باز مبتنی بر زبان نشانه‌گذاری قابل‌تعمیم می‌آید. پروتکل ساده دسترسی به شئ (SOAP) [8] در XML تعریف‌شده است. ازآنجاکه متنی و خود توصیف است، پیام‌های SOAP می‌توانند اطلاعات را بین سرویس‌ها در محیط‌های محاسباتی ناهمگن بدون نگرانی در مورد مشکلات تبدیل، انتقال دهند، ویژگی‌های بسیاری برای سرویس وب وجود دارد. دو مورد از آن‌ها که مبتنی بر XML هستند عبارت‌اند از زبان توصیفی سرویس وب (WSDL) [4] و توصیف، کشف و ادغام جهانی (UDDI) [23]. WSDL یک روش استاندارد را برای توصیف سرویس وب و قابلیت آن و UDDI قوانین مبتنی بر XML را برای انتشار اطلاعات خدمات وب تعریف می‌کند. پیام‌ها از طریق پروتکل SOAP ردوبدل می‌شوند. SOAP با تبادل اطلاعات و با استفاده از GET / POST از طریق HTTP کار می‌کند. این به داده‌ها اجازه می‌دهد تا بدون توجه به مکان مشتری در شبکه ردوبدل شود.

           همان‌طور که فنّاوری خدمات وب به یک استاندارد صنعتی برای اتصال منابع دور و ناهمگن تبدیل‌شده است، دستگاه‌های تلفن همراه به یک بخش حیاتی از زندگی روزمره مردم تبدیل‌شده است. افراد در هر زمان و هر جا از دستگاه‌های تلفن همراه استفاده می‌کنند، ممکن است از تلفن‌های همراه خود برای بررسی پست الکترونیک، دسترسی به اینترنت یا اجرای سایر برنامه‌های وب استفاده کنند.

           فن‌آوری خدمات وب، محاسبات تلفن همراه را به‌عنوان منطقه‌ای که باید گسترش یابد، به رسمیت می‌شناسد. از طریق ادغام، سرویس‌های وب، قابلیت دسترسی فراگیر را با اجازه تحرک کاربر فراهم می‌سازند، زیرا محدودیت مکان فیزیکی رایانه‌های معمولی را برطرف می‌کنند. بااین‌حال، محاسبات تلفن همراه همچنین به یک فنّاوری نیاز دارند که دستگاه‌های تلفن همراه را به یک محیط محاسباتی توزیع رایانه متصل می‌کند. خدمات وب ممکن است بهترین انتخاب برای چنین ارتباطی باشند، زیرا یک قابلیت همکاری قوی، ضرورت مهم فناوری است. این امر برای موفقیت آن اهمیت دارد، زیرا این واقعیت را در نظر داریم که محیط محاسبات تلفن همراه ازلحاظ پایگاه سخت‌افزاری، سیستم‌عامل و زبان برنامه‌نویسی بسیار ناهمگن است؛ بنابراین، ادغام محاسبات همراه با فنّاوری خدمات وب مزایای بسیاری برای هر دو طرف خواهد داشت. دستگاه‌های تلفن همراه قادر به انجام محاسبات هستند، بنابراین دستگاه‌های تلفن همراه فعال‌شده با سرویس‌های وب می‌توانند مشارکت‌کنندگان برابر از معماری‌های سرویس‌های وب باشند (می‌توانند سرویس‌دهنده وب یا ارائه‌دهنده خدمات وب باشند).

          بااین‌حال، باوجوداین واقعیت که شرایط محاسبات تلفن همراه در سال‌های اخیر بسیار بهبودیافته است [14]، استفاده از مدل‌های ارتباطی سرویس وب فعلی برای محاسبات تلفن همراه ممکن است باعث هزینه‌های غیرقابل‌قبول شود. این مشکل بالقوه ناشی از دو عامل است. اول، رمزگذاری و رمزگشایی پیام‌های SOAP مبتنی بر XML منابع را مصرف می‌کند؛ بنابراین شرکت‌کنندگان خدمات وب، به‌ویژه سرویس‌گیرندگان تلفن همراه، ممکن است از عملکرد ضعیف ناراضی باشند. دوم، شکاف عملکرد و کیفیت بین ارتباط بی‌سیم و سیمی به‌سرعت بسته نخواهد شد. این امر به دلیل محدودیت‌های محیط تلفن همراه مانند سرعت محدود پردازشگر، طول عمرمحدود باتری و اتصال آهسته نامعتبر و متناوب است.

           خدمات وب موبایل، یک منطقه تحقیقاتی باز است [2، 3، 5، 13، 22، 27]. چندین رویکرد بهینه‌سازی پیام‌رسانی در پیشینه [20، 26، 15، 16، 17، 18، 19، 25] برای پاسخگویی به هزینه‌های عملکردی سرویس وب برای دستگاه‌های تلفن همراه معرفی‌شده است. همان‌طور که قبلاً توضیح داده شد، استفاده از مدل‌های ارتباطی سرویس وب فعلی برای محاسبات تلفن همراه ممکن است هزینه‌های عملکردی غیرقابل‌قبولی را به همراه داشته باشد. نرم‌افزار وب معمولی اگر به‌عنوان یک سرویس وب در مقایسه با یک سرویس مشابه به‌عنوان یک برنامه پویای سنتی اجرا شود، به انتقال چهار تا پنج برابر بایت بیش‌تری نیاز دارد (مانند برنامه کاربردی سرور فعال) [30] (جزئیات بیشتر در بخش حالت هنر)

Abstract

           Smart Mobile devices and web services are becoming very popular. Mobile devices are physically constrained devices; low processor speed, limited memory, limited battery, and slow intermit wireless connection. This implies to take in consideration these factors when implementing web services for mobile devices. In this paper, we evaluate the RESTful web service for mobile devices against conventional SOAP web services. The experimental results show that RESTful web services outperform conventional SOAP web services. A recommendation to use RESTful web services on mobile devices has been concluded from experimental result.

1. Introduction

         Like its predecessors, such as the Common Request Broker Architecture (CORBA), Remote Method Invocation (RMI) and Distributed Component Object Model (DCOM), Web Services [24] is a set of standards and a programming methods for sharing data between different software applications, moreover Web services is a standardized way to distribute services on the Internet.

          Web Services achieves its goal in a technologyneutral manner; it provides well-defined interfaces for distributed functionalities, which are independent of the hardware platform, the operating system, and the programming language. So distributed functionalities, or services, which may be running on different hardware platforms, may be running in different operating systems, or may be written in different programming languages, can communicate through web Service interfaces.

          Interoperability of Web Services mainly stems from its Extensible Markup Language (XML) based open standards. The Simple Object Access Protocol (SOAP) [8] is defined in XML. Since it is text-based and selfdescribing, SOAP messages can convey information between services in heterogeneous computing environments without worrying about conversion problems, there are many other Web Service specifications. Two of them, which are based on XML, are Web Service Description Language (WSDL) [4] and Universal Description, Discovery and Integration (UDDI) [23]. WSDL defines a standard method of describing a Web Service and its capability, and UDDI defines XML-based-rules for publishing Web Service information. Messages are exchanged through the SOAP protocol. SOAP works by exchanging information using GET/POST over HTTP. This allows the data to be exchanged regardless of where the client is in the network.

          Just as Web Services technology has become an industry standard for connecting remote and heterogeneous resources, mobile devices have become a vital part of people’s everyday life. People use mobile devices anytime and anywhere, they may use their mobiles to check Email, access the Internet, or run other web applications.

           Web Services technology recognizes mobile computing as an area to which it should expand. Through integration, Web Services enable pervasive accessibility by allowing for user mobility as it overcomes the physical location constraints of conventional computing. However, mobile computing also requires a technology that connects mobile systems to a conventional distributed computing environment. Web Services may be the perfect candidate for such connection, since a strong interoperable capability is the key requirement of the technology. This will be important for its success when we consider the fact that the mobile computing environment is much heterogeneous in terms of hardware platform, operating system, and programming language. Thus, the integration of mobile computing with Web Services technology will give many advantages to both sides. Mobile devices getting computationally capable, so mobile devices enabled with web services can be equal participant of web services architectures (can be web service client or web service provider).

          However, despite the fact that the condition of mobile computing has so much improved in recent years [14], applying current Web Service communication models to mobile computing may result in unacceptable performance overheads. This potential problem comes from two factors. First, the encoding and decoding of verbose XML-based SOAP messages consumes resources. Therefore Web Service participants, particularly mobile clients, may suffer from poor performance. Second, the performance and quality gap between wireless and wired communication will not close quickly. It is caused by the mobile environment’s constraints like limited processor speed, limited battery lifetime, and slow unreliable and intermit connection.

         Mobile web services is an open research area [2, 3, 5, 13, 22, 27]. Several messaging optimization approaches have been introduced to the literature [20, 26, 15, 16, 17, 18, 19, 25] to address web service performance overhead for mobile devices. As described previously, applying current Web Service communication models to mobile computing may result in unacceptable performance overheads. The typical web application that requires the transmission of four to five times more bytes if implemented as a Web service compared to the same service implemented as a traditional dynamic program (e.g. Active Server Page application) [30] (more details in state-of-art section).

چکیده

1. مقدمه

2.  حالت هنر

3. خدمات وب RESTful

3.1 خدمات وب RESTful و سایر سبک‌های خدمات وب

4. جزئیات اجرا و محیط محاسباتی

4.1 اجرای خدمات

4.2 تنظیمات معیار

4.2.1 تسلسل آرایه رشته‌ای

4.2.2 افزایش شماره آرایه شناور

5. نتایج تجربی

6. نتیجه‌گیری

منابع

Abstract

1. Introduction

2. State-Of-Art

3. RESTful Web Service

3.1. RESTful Web Services and Other Styles of Web Services

4. Implementation Details and Benchmarking Environment

4.1. Service Implementation

4.2 Benchmark Configurations

4.2.1. String Array Concatenation:

4.2.2. Floating Number Array Addition

5. Experimental Results

6. Conclusion

References