基于MTOM的Web服务性能优化研究

发布时间：2019-11-07 10:39

【摘要】：为提升Web服务性能,满足其进一步应用的要求,研究了消息传输优化机制(message transmission optimizationmechanism,MTOM)。针对基于Web的二进制数据传输,MTOM采用不同于传统内嵌Base64编码的方式,而是作为附件处理,压缩了报文,提高了性能。在理论分析的基础上,设计并构建了一组Web服务原型。通过一组对比实验,跟踪传输层报文验证了原型的正确和实际报文的缩减。实验结果表明了MTOM对Web服务性能近30%的提升。
【图文】：

模型图,模型,Base64编码,报文

计算机工程与设计2013年用来查找服务的通用描述发现与集成协议(universalde-scriptiondiscoveryandintegration，UDDI)［12］，服务提供者与使用者之间传递服务的简单对象访问协议SOAP。1.1Web服务调用模型图1展示了一次完整的Web服务调用过程:从客户端(Client)发出的请求在XML序列化后经由网络抵达Web服务端(Server)，并由服务端进行SOAP报文的解析、验证过程，调用Server端提供的服务，之后向客户端返回一个响应报文，同理，客户端解析和验证收到的响应报文也需花费时间和资源。图1Web服务调用模型1.2MTOM性能优化分析未经优化的正常报文，例如由Server端向Client端发送一张JPG格式的图片，由于XML序列化基于文本，所以该JPG图片二进制码将转成Base64［13］编码并嵌入返回的SOAP报文中。鉴于Base64编码的编码规则，会导致其在体积上有约33%的膨胀［14］，相应的传输和存储过程都将消耗更多资源。MTOM基于XOP，XOP允许将二进制数据直接作为附件传送，而无须对二进制数据进行XML序列化，从而在报文大小上有明显的缩减(第3节的实验数据将显示约有30%的缩减)。图2说明了XOP优化的原理:左侧为嵌入Base64编码的SOAP报文，XOP采用＜xop:Include＞的标签代替属于Base64编码出现的位置，并引用一个cid;该cid指向由它标识的二进制附件，添加到重新打包后的底部;同时在新报文的顶部添加Content-type、start、boundary等说明性信息。虽然XOP引入了额外的处理机制，但XML序列化的简化、报文体积的缩减更能影响性能的提升。需说明，图2中的Base64编码仅为示意，截取自下文实验中taishan(泰山)对应报文的编码头部，实际用例中Base64编码体积会很大。图2XOP优化原理2对比实验设计通过第1节对MTOM性能优化的分析，不妨提?

优化原理

的实验数据将显示约有30%的缩减)。图2说明了XOP优化的原理:左侧为嵌入Base64编码的SOAP报文，XOP采用＜xop:Include＞的标签代替属于Base64编码出现的位置，并引用一个cid;该cid指向由它标识的二进制附件，添加到重新打包后的底部;同时在新报文的顶部添加Content-type、start、boundary等说明性信息。虽然XOP引入了额外的处理机制，但XML序列化的简化、报文体积的缩减更能影响性能的提升。需说明，图2中的Base64编码仅为示意，截取自下文实验中taishan(泰山)对应报文的编码头部，实际用例中Base64编码体积会很大。图2XOP优化原理2对比实验设计通过第1节对MTOM性能优化的分析，不妨提出一个假设:对于二进制文件传输，MTOM方式会有较明显的性能优化，现在的主要目标是通过构建实验方案，验证不同环境下MTOM能得到多大程度的优化。接下来问题可以分解为:(1)开发一组功能相同的Web服务原型，分别提供未经优化和经MTOM优化的响应。(2)测试该组Web服务在相同环境下(如相同传输样本、宽带宽或窄带宽环境)性能数据的差异，验证性能优化的假设。(3)分析实验得到的数据，，得出结论。2.1实验方案实验要求开发部署一组Web服务原型，本文方案:开发功能相同的两个Web服务，WuyueImageService和Wuyue-ImageMTOMService。其功能均为根据请求返回存储在服务器端的五岳的图片:如请求songshan，则返回服务器上指定的嵩山图片;请求huashan，则返回华山的图片。虽然功能相同，但WuyueImageService返回的是未经优化的正常响应，即在响应报文中内嵌图片对应的Base64编码;而WuyueImageMTOMService返回的是MTOM优化的报文，即将图片对应的二进制码作为附件传送。在本地局域网(localareanetwork，LAN)环境下，部署如图3所示。图3实验部署本?

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