I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute r  E ng in ee ring   ( I J E CE )   V o l.   10 ,   No .   1 ,  Feb r u ar y   2020 ,   p p .   396 ~ 406   I SS N:  2088 - 8708 ,  DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 10 i 1 . pp 3 9 6 - 406     396       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m/in d ex . p h p /I JE C E   Serv ice selec tion i n serv ice orien ted  architec ture  usin g   pro ba bilistic app ro a ch and a sy nchro no us queues    w ith  interc eptor v a lida tion       B a lik a   J .   Chellia h,  K .   Sa t his h,  S.  Arun K u m a r   De p a rtme n t  o f   Co m p u ter S c ien c e   a n d   E n g in e e rin g ,   S R M   In st it u te  o f   S c ien c e   a n d   T e c h n o lo g y ,   In d ia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Feb 1 7 ,   2 0 1 9   R ev i s ed   A u g 1 6 ,   20 19   A cc ep ted   A u g   3 0 ,   2 0 19       In   se rv ice   Orie n ted   A rc h it e c tu re ,   m a n y   se r v ice s   a re   o ff e re d   with   sim il a r   f u n c ti o n a li ty   b u t   w it h   d if fe re n t  se rv ice   q u a li ty   p a ra m e t e r s.  T h u s  t h e   se rv ice   se lec ti o n   u si n g   a   d e term in isti c   a p p ro a c h   c a u se s  c o n f li c ts  a n d   in e ff icie n t   re su lt s.  W e   u se   a s y n c h ro n o u s  q u e u e   t o   m o d e l  th e   se rv ice   in v e n to ry   a rc h it e c tu re   a v o id in g   u n n e c e ss a r y   lo c k in g   o f   re so u rc e s  a n d   th u s  a ll o w in g   a   p ro v isio n   to   c o n su m e rs  to   g e t  th e ir  re q u ired   se rv ice s  w it h o u t  i n ter v e n in g   a n d   w it h   tem p o ra ll y   d e c o u p led   f a sh io n .   A c tu a ll y   th is  k in d   o f   se rv ice   se lec ti o n   stra teg y   is  c o n sid e re d   in   re g a rd s  w it h   g a m e   th e o r y   to   e li m in a te  f lu c tu a ti o n s  o f   q u e u e   len g th .   It  o ff e rs  a   d isc r e te  ra n d o m   s e rv ic e   w h ich   is  e q u a l  to   so m e   re q u e st  re q u e ste d   b y   c o n su m e rs,  it   m e a n s  s e rv ic e   c a n   b e   p ro v id e d   b a se d   o n   p ro b a b il it y   m a ss   f u n c ti o n   a s  a   su b stit u te  o f   d e term in isti c   d e c isio n s  f o r  se lec ti n g   a   p ro p e r  se rv ice   p ro v id e r  a s  o f   th e   c o n su m e rs.  On c e   th e   re q u e st  is   t a k e n   o u t   f ro m   th e   q u e u e ,   it   is  d e li v e re d   to   t h e   i n terc e p to r   th a t   h a s   v a li d a ti o n   a n d   sa n it iza ti o n   m o d u le.  It  th u s  re d u c e s  th e   p e a k   q u e u e   len g th   a n d   re d u c e s  p e rio d ic f lu c tu a ti o n s in   th e   q u e u e   len g th .   K ey w o r d s :   As y n c h r o n o u s   q u eu e   I n ter ce p to r   Qo S   San itiza tio n   Ser v ice   o r ien ted a r ch itec tu r e   Co p y rig h t  ©   2 0 2 0 I n stit u te o f   Ad v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e .    Al l  rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   B alik a  J .   C h ellia h ,   Dep ar t m en t o f   C o m p u ter   Scie n ce   an d   E n g i n ee r in g ,     SR M  I n s tit u te  o f   Sc ien ce   a n d   T ec h n o lo g y ,     Ch e n n ai,   I n d ia .   E m ail:  j b alik a @ o u tlo o k . co m       1.   I NT RO D UCT I O N   A   Ser v ic e  O r ien t e d   A p p r o a c h   p r o v i d es   in te r a cti o n s   w ith   lo o s e ly   co u p le d   s er v i ce s   th at  o p e r at e  in d e p en d en t ly .   SOA   p r o v i d es   s er v ic e  r eu s e,   th u s   av o id in g   s tar t in g   f r o m   th e  s cr atch   w h en   u p g r a d es  an d   m o d if icat io n   is   n e e d e d .   T h is   s av e s   ti m e  an d   m o n e y .   T h e  g en er a l  p r in ci p l es  th at  w e  f o l lo w   in v o lv e  l o o s e   co u p lin g ;  m ain tain in g   m in i m a l  d e p en d en cies  am o n g   s er v ice s   an d   o n ly   r e q u i r in g   th em   to   m ain tain   a w ar en ess   o f   ea ch   o th e r ,   d is c o v er a b ili ty ;  s er v i ce s   a r e  s u p p lem en ted   w ith   co m m u n icativ e  m eta  d at a  b y   w h ich   th e y   ca n   b e  r em o tely   s ca n n ed   an d   d is c o v e r e d ,   s er v i ce   c o n t r a ct;  s er v i ce s   an d   c o n s u m er s   ad h er e  to   a  d ef in e d   ag r e em en t  r eg a r d in g   s er v i ce   p a r am ete r s   an d   QOS .   C o m p o n en ts   o f   SOA   i n clu d e  s er v i ce s ,   p r o v id e r s ,   r e q u est er s ,   an d   l o c at o r s .   Nee d   o f   p r o v i d in g   l ar g e   s e r v ices  t o   n u m b er   o f   c o n s u m er s   le ad s   t o   r e q u ir e  th e  w eb   s er v i ce s   asy n ch r o n o u s   in   n atu r e .   T h e  w ay   o f   p r o v i d in g   asy n ch r o n o u s   s er v i ce s   r ed u ce   th e  c o m m u n icati o n   o v e r h ea d   an d   s er v i ce s   ca n   b e  ef f ec tiv ely   o f f er ed   ev en   in   r em o te  a r ea   w h ich   ca n   av o i d   th e  aw aitin g   tim e  f o r   r es p o n d in g   to   a  s er v i ce   r eq u es t.   B y   m ak in g   a  s e r v ice   c all   asy n ch r o n o u s ,   w ith   a   p a r all el   d i s tin c t  r etu r n   m ess ag e,   w e  allo w   th e  r e q u es to r   t o   c o n tin u e  ex e cu tio n   w h ile  th e  p r o v id er   is   p r o ce s s in g   f o r   t h e  r es p o n d .   T h is   d o es  n o t  im p ly   th at  s y n ch r o n o u s   s er v i ce   b eh av io u r   is   in ef f ec tu al ,   j u s t   th at   ex p er ien c e  s h o w s   th at  asy n ch r o n o u s   s e r v ic e  is   p r ef e r r ed ,   es p e cia lly   w h en   th e  co m m u n icatio n   c o s ts   is   h ig h   o r   n et w o r k   lat en cy   is   f lu ctu ati n g   an d   u n p r ed ictab le.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec   &   C o m p   E n g   I SS N:  2088 - 8708       S ervice  s elec tio n   in   s ervice  o r i en ted   a r ch itectu r e  u s in g   p r o b a b ilis tic  a p p r o a ch   a n d   ...   ( B a l ika   J.   C h ellia h )   397   B y   m ak in g   s er v ic e  ca lls   asy n ch r o n o u s ,   it  p er m its   p r o v i d er s   to   u s e  n u m b er   o f   p r o ce s s   to   s w itch   v ar i o u s   c o n s u m er   r e q u ir em en ts   in s tan tan e o u s ly .   A s y n ch r o n o u s   m o d es  o f   o p e r atin g   r eq u i r e  m u ch   m o r e  s u p p o r t   f u n ctio n s   f o r   m ain ten an c e  an d   f lex i b il ity ,   o th e r   th an   j u s t  r es p o n d in g   q u i ck ly   to   th e  cli en t.  P r o v is io n   s elec tio n   in   o n   d e m a n d   en v ir o n m e n t  i s   th e  p r ac tice  o f   m eth o d s   in   ch o o s in g   an d   r e n d er in g   q u ali t y   o f   s er v ices  ( Qo S)  to   co n s u m er s .   First,  d u al  in t e r f ac es  ar e  s p ec if ie d ;  th e  r e q u es to r   w ill  r e q u est  th e  o n   d em an d   s e r v ice  b y   th e  w a y   o f   p ass in g   r e q u es t  m ess ag e.   I n t er f ac e  b etw ee n   clien t   an d   s er v i c e  p r o v i d e r   en a b le d   to   a cc ep t  th e  r e q u est  an d   s am e  th in g   is   t o   b e   m o n ito r e d   ef f ec ti v ely   b y   th at  in t er f ac e .     T h is   p ap er   is   o r g an ized   in   s u ch   a  w a y   t h at  S ec ti o n   2   c o n tain s   r elate d   w o r k ,   S ec tio n   3   s tates   th e  p r o p o s ed   s y s te m   a n d   it s   ar ch itect u r e,   tech n iq u es  a n d   alg o r ith m   S ec t io n   4   d em o n s tr ates  s er v ices   s elec tio n   s tr ate g y ,   S ec tio n   5   s h o w s   e x p er i m e n tal  a n al y s i s   a n d   in   S ec tio n   6   co n cl u s io n   a n d   f u t u r e  w o r k   h as   b ee n   s tated .       2.   RE L AT E D  WO RK   I n   s er v ice  o r ien ted   ar ch itect u r e  ( SO A ) ,   s er v ice  a g en t s   co u ld   d is co v er   n u m er o u s   s er v ice   p r o v id er s   w h ic h   g i v es  s i m ilar   f u n ctio n   w it h   d is s i m ilar   q u alit y   o f   s er v ice  ( Qo S).   C o o p er ativ e  m i x ed   s tr ateg y   ( C MS)   [ 1 ]   is   u s ed   to   tack le  th e  s er v ice   s elec tio n   p r o b lem   ( SS P )   o f   ti m e - s e n s i tiv e  s er v ices  e x h a u s tin g   th e  th eo r y   o f   g a m e s   t h at  s o lv e s   i n co n s tan t - s u m   n o n - co o p er ativ e  n - p er s o n   d y n a m ic  g a m e.   MS  d ea ls   u s er s   a n   o p ti m ized   p r o b a b ilit y   m as s   f u n ctio n   i n   its   p lace   o f   a   d eter m i n is t ic   ch o ice  to   c h o o s e   an   a p p r o p r iate  p r o v id er   f r o m   th e  ca n d id ates  a n d   r e m o v es  th e  v ar iat io n   o f   q u eu e  le n g t h ,   an d   in cr ea s e  t h e  w h o le  p er f o r m a n ce   o f   SO A  s ig n i f ica n tl y .   A   SO A   m o d elin g   an d   d esig n   g r o u n d ed   o n   th e  n o tio n   o f   s er v ice  co m p o n e n t  an d   s tan d ar d   UM L   m o d eli n g   co n s tr u cts  [ 2 ]   th at  p r o v id e  th e  in ter f ac e  o f   a  s er v ice  co m p o n en t  w o r k s   b etter   th an   th e  lis t  o f   o p er atio n   s ig n at u r es  to   s tip u la te  th e  co m p le te  co n tr ac t  b et wee n   t h e  s er v ice  p r o v id er   an d   co n s u m er .   T h e  W eb   s er v ices  o u ts o u r cin g   m an a g er   f r a m e w o r k   f o r   d y n a m ic  b u s in es s   p r o ce s s es  u s e s   an   XM L - b ased   an n o tatio n   d o cu m en t  is   s u g g ested   to   s eiz e  th e  b u s in e s s   r eq u ir e m e n ts   a n d   u s ed   to   d y n a m ical l y   p r o d u c e  q u est  s cr ip t s   f o r   a   p r o g r ess iv e  W eb   s er v ices  d i s co v er y   e n g i n e  to   ca tc h   W eb   s er v ices   f r o m   UDDI   r e g is tr ie s   an d   W eb   s er v ice  in s p ec tio n   la n g u a g e  d o cu m e n ts   [ 3 ,   4] .   Ser v ice  s elec tio n   in   d y n a m ic  e n v ir o n m e n t   is   th e   tr ea t m e n t   o f   tech n iq u es   i n   c h o o s in g   a n d   o f f er in g   Q u alit y   o f   Ser v ice s   ( Qo S)  to   co n s u m er s .   T h e  d y n a m ic  n at u r e  o f   w eb   s er v ices   is   ca p t u r ed   b y   a n   e n v ir o n m e n t  co llecti n g   r u n ti m e  i n f o r m atio n   o f   w eb   s er v ices.  Uti lizin g   t h e  s tatu s es ,   av ailab ilit y   e s ti m atio n   o n   d y n a m ic  s ca le  [ 5 ]   is   p r o p o s ed   alo n g   w it h   m u lt ip le  Qo S  cr iter ia's  s u c h   as  co s t  an d   p er f o r m a n ce   i m p l ies  Stat u s   I d en tific atio n   b ased   s er v ice  s elec tio n .  T h e  k e y   r eq u ir e m e n ts   f o r   co m m er cial   s er v ice  o r ien ted   ar ch itect u r es   [ 6 ]   w it h   s tr ict  late n c y   r eq u ir e m en ts   ar e  d etai led .   B ased   o n   t h is ,   r ec o g n izi n g   th e  ca p ab ilit ie s   o f   t h e  h o s t in g   en v ir o n m e n t  a n d   ef f ec ti v el y   m a tch i n g   t h o s e  f o r   th e  w a n ted   s er v ic e   co n f i g u r atio n   ar e   r eq u ir ed   to   en ab le  h o s ti n g   s er v ices   w it h   s tr ict  Qo S  r eq u ir e m e n ts .   A   m et h o d   [ 7 ,   8]   to   g at h er   co n tex t  b ased   d ata  o f   s er v ice   p r o v id er s   is   g iv e n   as  in p u t  t o   th e  r u le  b ased   s y s te m   a n d   ap p r o p r iaten ess   o f   ev er y   SP   is   o b tai n ed   as  o u tp u t  in cl u d in g   r ec o m m e n d ed   s tip u latio n s   r eg ar d i n g   t h eir   u s a g e .   Ser v ice  O r ien ted   A r c h itect u r e  ( SO A )   w h ic h   c o m p r i s es  o f   m an y   co n s u m er s   m ee t s   w it h   r eliab ilit y   a n d   a v ailab ilit y   p r o b le m .   A   s er v ice  s e lectio n   a n d   r ep licatio n   b ased   o n   Qu al it y   o f   S er v ice  ( Qo S)  m ec h an i s m   [ 9 ]   is   ab le  to   co n tr o l  s er v ice  r ep lica  p r o p e r ly   i n   o r d er   to ,   in cr e ase  s er v ice  in s t an ce ,   s er v ice  r ep licatio n   is   a d o p ted .   T o   co n tr o l   th e  s elec tio n   an d   r ep licat io n   o f   s er v ice,   t h i s   p ap er   p r o p o s es.  T h u s   t h e  s y s te m   i s   ab le  to   co n tr o l  s er v ice  r ep lica   p r o p er ly   an d   f o r ce   s er v ice  d is t r ib u tio n   f o r   ef f ec t in g   r eg u lar   c o n s u m er   as  f e w   as p o s s ib le.   A   s tate  o f   ar t  in ter ce p to r   m o d u le  an d   h ig h l y   p r o b ab il is tic  q u e u e  m a n a g e m e n t  tec h n iq u e  ar e   in tr o d u ce d   in   th is   ch ap ter .   T h e  lack   o f   e x is ti n g   v alid atio n   s y s te m   t h at  is o lates  t h e  r eq u est  v alid atio n   f r o m   s er v ice  r en d er in g   f o r ce s   t h e  q u eu e  to   b e  o v er cr o w d ed   w i t h   in v alid ated   r eq u ests   a n d   in s ec u r e  h it s   [ 1 0 - 15] .   T h e  least  ef f o r t  to   th e  v al id atio n   o f   th e  e x i s ti n g   s y s te m   leav es  th e  s er v ice  p r o v id er   in s ec u r e  an d   b u s y r o w d i n g   a  h i g h l y   r ated   s er v ice  p r o v id er s '  q u e u e  w i ll  d ep r ec ate  t h e   q u alit y   o f   s er v ice   p r o v id er   w h ic h   i s   m ea n t  to   p r o v id e  an d   v ice  v er s a.   T h e  s u r v e y   s h o w s   t h at  t h er e  is   a  n e ed   f o r   s u ch   a  m o d el  th at  d ea ls   th e  q u e u e  len g t h   as   a  r an d o m   v ar iab le  th at  m o s t li k el y   c h o o s es a   q u e u e  w it h   lo wer   len g t h   an d   w it h   b est e f f o r t s er v ice.   T h e  in ter ce p to r   is   in tr o d u ce d   to   h av e  an   ef f icie n t  f lo w   o f   s er v ice  w it h o u t  a n y   w eb   s ec u r it y   th r ea t   s u c h   as  p ass i n g   r eq u ests   f r o m   clien ts   w it h o u t  p r o p er   v alid atio n .   T h is   ap p r o ac h   f u r th er   in teg r ates  a  s a n itizer   m o d u le  w h ic h   d is ca r d s   t h e  in v alid   r eq u est s   s e n t  b y   a n y   cli en t  an d   p r o m o tes  e f f icie n c y   [ 1 6 - 20] .  Fu r th er   it   estab lis h es  a  ti m e - s e n s iti v e  s er v ice  w i th   m in i m u m   w aiti n g   ti m e  an d   co n s is te n t  p er f o r m an ce   i n   q u alit y .   T h e  in ter ce p to r   allo w s   a  v alid   r eq u est  to   h it  t h e  s er v ice  an d   t h e  r esp o n s e  w il l  b e  g iv e n   ac c o r d in g l y .   I n   ca s e  o f   an y   d e la y   th e  i n ter ce p to r   d u l y   in ti m ate s   th e  clie n t a n d   th e  cli en t  w ill b e  k ep t p o s ted   in   ti m e .             Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      I SS N : 2088 - 8708   I n t J   E lec   &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   1 ,  Feb r u ar y   2 0 2 0   :    396   -   406   398   3.   ARCH I T E C T UR E   O F   Q o S  I M P RO VIS AT I O N  A T   Q U E UE   L E VE L   I n ter ce p to r   an d   p r o b ab ilis tic  ap p r o ac h   attem p t s   to   d esig n   an   ef f icie n t  f lo w   o f   s er v ice  w it h o u t  an y   w eb   s ec u r it y   th r ea t s .   As  it  d ec o u p les  th e  s an i tizer   m o d u le  f r o m   t h e  s er v ice  p r o v id er ,   th e  o v er all  b u r d en   i n   w eb   s er v ice  p r o v id er   is   r ed u ce d   co n s id er ab ly   [ 2 1 - 25] .     T h is   ap p r o ac h   estab lis h e s   a  tim e  s e n s iti v e  s er v ice  w it h   m i n i m u m   w ai tin g   ti m e  a n d   co n s is ten t  p er f o r m an ce .   I n   t h e  ar ch itec tu r e   d ep icted   in   Fig u r e  1 ,   th er e  is   th e  p r o b ab ilis tic  m o d el  w h ic h   d is tr ib u tes  t h e  r eq u est  r an d o m l y   a n d   as y n c h r o n o u s l y   b u t  a l w a y s   tr ie s   to   in s er t   th e  r eq u est  i n to   t h e  q u eu e  w h i ch   h a s   m i n i m al  w ai tin g   ti m e.   T h u s   it  p r o d u ce s   n o r m a lized   p r o b ab ilis tic  m o d el.     On ce   t h e  r eq u e s t  i s   ta k en   o u t  f r o m   t h e  q u eu e,   it  i s   d eli v er ed   to   th e  in ter ce p to r   th a t   h as   v al id atio n   a n d   s an it izatio n   m o d u le.           Fig u r e  1 .   A r ch itectu r e  o f   s er v i ce   d eliv er y   w it h   i n ter ce p to r   an d   p r o b ab ilis tic  ap p r o ac h       R eg i s tr atio n   o f   s er v ice   r eq u e s to r ,   Sig n at u r e  & I P   Ver if icat io n ,   A tte m p ts   C h ec k   an d   Sa n itizer   ar e   th e  p r o ce s s es  i n   i n ter ce p to r   m o d u le.   T h e  m o ti v atio n   b e h i n d   th e  i n ter ce p to r   m o d u le  is   t o   is o late  th e  r eq u est   v alid atio n   f r o m   t h e  s er v ice   p r o v id er .   T h is   ar ch itect u r e  s h o w n   i n   Fig u r e  2   w i ll  co m p lete l y   allo w   th e  in ter ce p to r   to   b e  f u n ctio n in g   i n d ep en d en t l y   a n d   co h er en tl y   w i th   t h e  s er v ice  p r o v id e r .   T h u s   it  r ed u ce s   th e  b u r d en   o f   th e  s er v ice  p r o v id er   to   a  g r ea ter   ex te n t.    T h e  s er v ice  p r o v id e r   n e v er   k ee p s   an y   ch o r es  e x ce p t   th e  co r e  b u s in e s s   i n   h an d .   T h e  r o u n d   tr ip   ti m e  w ill b e  s ta m p ed   alo n g   w it h   th e  s er v ice  r ep l y .           Fig u r e  2 .   I n ter ce p to r   m o d u le  p r o ce s s   v alid   r eq u est s   in   w eb   s er v ice   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec   &   C o m p   E n g   I SS N:  2088 - 8708       S ervice  s elec tio n   in   s ervice  o r i en ted   a r ch itectu r e  u s in g   p r o b a b ilis tic  a p p r o a ch   a n d   ...   ( B a l ika   J.   C h ellia h )   399   3 . 1 .   I P   r eg is t ra t io n    T h e  r eq u est  T im e  ( lo g in   ti m e  o f   th e  r eq )   is   a  n e w   ta g   w h ich   is   en clo s ed   f o r   th i s   an d   in cl u d es  T o k en   th at  ta k es  v alu e s   f r o m   0   to   1 ,   Sig n at u r eT o k en ST clien t .   I t p er f o r m s   t h e  r eg i s tr atio n   o f   th e  u s er   w i th   cr ed en tia ls   an d   co n s eq u e n t si g n at u r e  v ali d atio n .     I f c o n ta in s _ To ke n   == 0   Th en     Do R eg is tr a tio n ( u s er_ n a me, p w d ) ;     E ls e  if c o n ta in s _ To ke n   == 1     Do Sig n at u r e _ Valid atio n ( u s er _ n a m e,   p w d , S Tclien t )     Do   R eg is tr a tio n ( u s er_ n a me, p w d )     W h ile  ( Lo g in _ I P : LIP , Lo g in _ T ime: LT , To ke n /s ee d , )     {     Gen era te  To ke n     A p p en d s   LT ,   LIP   a n d   To ke n   /  s ee d   in   w h itelis t     }     T h e  cr y p to g r ap h icall y   p r o tecte d   p s eu d o   r an d o m   n u m b er   p r o d u ce r   g en er a tes  th e  to k e n   an d   th e   w h iteli s t  i s   p o p u lated   w it h   eit h er   th e  to k e n   o r   s ee d .   T h e  to k en   is   o b tain ed   b y   t h e  clie n t  wh ich   ca lcu late s   t h e   Sig n at u r e_ T o k en   as f o llo w s :     S ig n a tu r e_ To ke n     is   co mp u ted     b y  th e  MD5   a l g o r ith m  w ith   To ke n   a n d   p w d   a s   p a r a mete r s .         W h ite lis t  m a y   f u r t h er   co m p r i s es  ad d itio n al  attr ib u te s   lik e  u s er n a m e,   p ass w o r d ,   T im e s ta m p   s k e w   –   T SS ,   No   o f   A tte m p t s   –   No A ,   T h r esh o ld   li m it  – T L ,   I n ter v a l  –   I T ,   L ast  R eq u est  T i m e  –   L R T .   T h e  d ef au lt  to k en   v a lid it y   is   1 2   h o u r s   an d   it  w il l  ex p ir e  in   ca s e  o f   No A   e x ce ed in g   th e  t h r esh o ld .   Usi n g   a  s ig n a tu r e  T o k en   is   b etter   t h a n   t h e  co n v e n tio n al   au t h e n ticatio n   s c h e m es,  w h ic h   aid s   in   d ea lin g   o f   D OS.  Alt h o u g h ,   o cc u r r en ce s   o f   th e  d e m an d s   ar e  a u g m e n t ed   b y   t h e  in v ad er ,   it  is   co n s t r ain ed   th at  t h e  m ar k / k er n el  w o u ld   s ta n d   u s ab le   s i m p l y   f o r   t h e  s p ec if ied   a m o u n t o f   p er io d   o r   u n til it ’ s   ali v e.     3 . 2 .   I nte rc ept o r  m o du le  a lg o rit hm   T h e  in v alid   r eq u est  an d   co r r esp o n d in g   er r o r   m es s ag e  ar e  s e n t  b ac k   to   th e  clien t.   Her e  f o r   th e  s i g n at u r e  v er i f icatio n   m o d u le  MD 5   alg o r it h m   is   u s ed   th at  ta k es  to k en   an d   p ass w o r d   as  p ar am e ter s   to   g en er ate  t h e  s ig n at u r e  to k en   as  s ig n at u r e  v alid atio n ,   w h ich   tak es  u s er   n a m e  an d   p ass w o r d   an d   g iv es  y es  to   clien t  co n s id er ed   as  a  to k en   f r o m   t h e  w h ite  lis t.  W h ite  lis t  g iv es  t h e  p er m itted   to k e n s   a n d   b lack   lis t  li s ts   n o n   p er m i tt ed   to k en s .   I f   th e  to k e n   is   n o t  i n   th e  w h ite  li s t  th e   r eq u est  w i ll  b e  d en ied   w it h   th e  er r o r   m es s ag e   o th er w is e  s e n t to   I P   v er if icatio n   m o d u le.       3 . 3 .   Sig na t ure  v er if ica t io n   I t  v alid ates  th e  a u t h e n ticit y   o f   th e  clie n t  b y   v er if y i n g   th e   v a lu e  i n   t h e  Si g n at u r e_ T o k en   tag   o b tain ed   th r o u g h   t h e  clie n t r eq u est.       S ig n a tu r e_ V a lid a tio n ( u s er_ n a me, p a s s w o r d ,   S Tclien t)   {    1 .   C o n s u m ea   k er n el  f r o m   t h e  W h itelis t    2 .   I f     k er n el   s p a w n   t h e  to k e n s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      I SS N : 2088 - 8708   I n t J   E lec   &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   1 ,  Feb r u ar y   2 0 2 0   :    396   -   406   400     E ls e  if   T o k en   Do   s tag e n u m b er   3   3 .   STI N T   =  MD 5   ( p w d +T o k e n   )   4 .   I f   ST clien t =   ST _ I N T   {   P r i n t su cc es s   to   clien t   Do   I P_ v er f icatio n ( I P clien t)   }    E ls e  {    P r in t th e  Un ac ce p tab le  Des ir es o f   f a u lt d is p atc h   }   }      T h e  ch o ice  o f   ch o o s i n g   a   h a s h   alg o r it h m   li k e  MD 5   is   tr a n s f o r m i n g   t h e  ca l c u lat io n   s i m p ler   t h an   r etain in g   a  p air   o f   p r iv ate  an d   p u b lic  k e y s   t h a t a r e  en cr y p ted   b y   a  f u r t h er   cr y p to g r ap h ic  al g o r ith m .     3 . 4 .   I P   v er if ica t io n    I t  ch ec k s   w h et h er   t h e   I P   ad d r ess   o f   clie n t   is   v al id   b y   u s in g   eith er   w h itel is t   o r   b lack li s t.  T h e  b lac k lis t   h o ld s   a  s et  o f   clien t ’ s   I P   ad d r ess   th at  m ad e  th r ea t  to   th e  s er v ice  p r o v id er .   I n   I P  v er if i ca tio n ,   f ir s t  s tep   is   s ig n at u r e  v alid atio n   w h ich   is   f o llo w ed   b y   I P   v er if icat io n   m o d u le.   C o n s id er in g   I P   w h ite  l is t  an d   b lac k   L is t,   an y   I P   w h ic h   is   in   t h e  w h ite   li s t  w i ll  b e  al lo w ed   o th er w i s e  it   w ill   b e  d ec lin ed .   I f   I P   ad d r ess   is   i n   I P   w h ite  lis t   an d   n o t  in   t h e  I P   b lack   lis t  th e n   it  is   a  s u cc ess ,   it  i s   an   o th er w i s e  in v alid   r eq u est.  A tte m p t  ch ec k   m o d u le  f in d s   th e  r u n n i n g   ti m e  o f   a n y   atte m p t  an d   i f   t h e  r u n n i n g   ti m e   is   g r ea ter   th a n   t h e  co n s ta n t  t i m e   ( allo w ed   t i m e)   th e n   th e  r eq u est  w i ll b e  in v alid .         I P _ V erfi ca tio n ( I P clien t) {   1 .   A s s u meI p w h itelis t a n d   I P b l a ck lis t.    2 .   I fI P clien t =  =I p w h itelis to r I P clien t ! = I P b la ck lis t {    P r in t S u cc ess   Do   A ttemp ts _ C h ec k( )   }    E ls e  {    P r in t I n va lid   R eq u ests   o f E r r o r   mess a g e    }   }     3 . 5 .   E f f o rt s   p la id   A cc e s s i n g   d e m a n d s   o n   th e   s p ec if ic   p er io d   o f   v a lu e   ass o ciate d   w i th   th e   i n f o r m atio n   d ep en d s   p r o ce ed in g   w i th   f o llo w in g   li m itatio n s .   a.   R ef er e n ce s   o f   t i m e s   m u s t b e  r ep r esen ted   in   s ta n d ar d   ti m e   f o r m at  ( UT C ) .     b.   T h e  r ec o m m e n d ed   ti m e  r ef r e n ce s   s h o u ld   b e   in   X m l  Sch e m a   Def n itio n :d ate   T i m e   f o r m at.   V alu eT y p e  m u s t   b e  u s ed   f o r   o th er   attr ib u te.   c.   T h e  li m it o f     t h r esh o ld   T L   is   d ef i n ed   as                     n    - n u mb er o f req u ested   UR I   in   t 1   time  p erio d   k   -   S p ec ific k   UR I   fr o m  s imila r   I P .     TS S    -   ma ximu m  to lera n ce   limit fo r   th e  clo ck   s ke w ed   b etw ee n   th e  s en d er a n d   th e  r ec ip ien t.     I T    -   p ermitt ed   time  g a p   fr o m  L T   to   L RT .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec   &   C o m p   E n g   I SS N:  2088 - 8708       S ervice  s elec tio n   in   s ervice  o r i en ted   a r ch itectu r e  u s in g   p r o b a b ilis tic  a p p r o a ch   a n d   ...   ( B a l ika   J.   C h ellia h )   401   A tte m p t s C h ec k ( ) {       I NT   -   C T       I f [ C T <  ( LT   –   TS S   *   co n s ta n t   va lu e) ]   {     P r in t E r r o r   mes s a g e  to   clien t a s   in va lid   r eq u est     }     E ls e{     I f ( LT   -   LRT )   > I T {     I f( N o A < T L)       C a ll S a n itiz er()     E ls e{     P r in t E r r o r   mes s a g e  to   clien t a s   in va lid   r eq u est       } } } }     3 . 6 .   Sa nitize r    T h e  s ch e m a  ca c h i n g   p r o ce s s   is   m ai n tai n ed   b y   th e  s an i tiz er   w h ich   i s   th e  p r o ce s s   o f   m ai n tai n in g   in d ig e n o u s   r ep licas   o f   t h e  r ep r esen tatio n .   S y s te m   ca n   b e  s u p p o s ed   to   b e  u p d ated   r eg u lar l y   w h e n   t h er e   i s   a n y   ch an g e.   T h is   s a n itizer   ca n   b e  ea s il y   m an ip u lated   w i th   th e   h elp   o f   n a m e   s p ac e  p ar tic u lar l y   n a m i n g   th e   f o ld er s .   On   co n s id er in g   t h e  s c h e m a,   t h e  u n r estra i n ed   in c id en ce   m u s t  b e  li m ited   til l  f u r t h er   en d ,   s i n ce   th a t  is   t h e  m ai n   r ea s o n   f o r   co er civ e  p ar s in g   a tt ac k .   T h u s ,   th e s e  i n cid en ts   w o u ld   li k el y   b e  d etain ed   w it h   r e s p ec t  to   th e   k in d   o f   ap p licatio n   in   u s e.   A s   n a m esp ac e  in j ec tio n   attac k s   ar e  lik e l y   to   o cc u r   an   ea c h   n a m esp ac es  an d   r elate d   tag s   ar e   m o n ito r ed   an d   th ese  d etails  ar e  en lis ted   in s id e  th e  w h itel is t  i n   o r d er   t o   p r o v id e  au th en tica ti o n .   T h e  p r ed ef in ed   in p u t  p o licie s   o f   t h e  p o r ts   a n d   s er v ice s   s h o u ld   b e  en f o r c ed   s o   th at  i m p r o v ed   s ec u r it y   w i ll  b e  en f o r ce d .     T h e  XSD  P ath   is   ex tr ac ted   f r o m   XM L   f o r m   o f   s er v ice  r eq u est  a n d   ch ec k ed   u p   if   e m p t y ,   in   ca s e  t h e  v a lu e  i s   n u l l,  t h e  r eq u e s t  w i ll b e  f o r b id d en   an d   th e   er r o r   m es s ag e   w ill   b e  co n v e y ed   to   t h e  c lien t to   a v o id   t h e   p ar a m eter   ta m p er in g   at tack .   Fu r t h er   t h e  th r es h o ld   o f   t h e   m a g n it u d e  o f   th e   s er v ice  r eq u es t  m es s ag e   i s   en f o r ce d   an d   a n y   m es s ag e   th a t  ex ce ed s   t h e  s t i p u lated   s ize  w o u ld   b e  r ej ec ted .   T h u s   th e   co er civ e  p ar s i n g   attac k   i s   h an d led .   T h er ef o r e  th e  s a n itizer   m o d u l e  au t h en t icate s   t h e  d ata  i n   co n tr ad ictio n   o f   t h e  XM L   s tip u l atio n s   a n d   u p h o ld s   th e  d ata  co r r ec tn ess ,   co m p lete n es s   an d   s tr u ctu r e.       3 . 7 .   Alg o rit h m   f o r  pro ba b ili s t ic  qu eue  s elec t io n     T h e  p r o b ab ilis tic  ap p r o ac h   ten d s   to   p r o v id e  th e  p r o b ab i lit y   d is t r ib u tio n   f o r   s er v ice  s elec tio n .   I t  is   u s e f u l  i n   ti m e - s e n s iti v e  s er v ices.  P r o b ab ilis tic  ap p r o ac h   e n s u r es  b es t  m a n ag e m e n t  o f   q u e u e s .   P r o v id in g   b alan ce   a m o n g   p r o v id er s   h e lp s   r etain   q u alit y   p ar a m eter   f o r   f u r t h er   s e g m e n t s .   User s   s e n d   th e  r eq u est s   w h ic h   w il l  b e  d is tr ib u ted   th r o u g h   p r o b ab ilis tic  m o d el  w i th   o p ti m a l  q u eu e   len g t h   a n d   it  h elp s   y o u   to   c h o o s e  th e   les s   cr o w d ed   q u eu e   an d   t h at  is   g iv e n   to   th e   in ter ce p to r s   w h ich   c h ec k s   t h e  r e g is tr atio n   a n d   v er i f ie s   I P   f o r   s an it izatio n .   C r o w d in g   a  h ig h l y   r ated   s er v ice  p r o v id er s '   q u eu e  w ill  d ep r ec ate  th e  q u ali t y   th at  t h e  s er v ice   p r o v id er   p r o m i s es to   p r o v id e  an d   v ice  v er s a .   A   s y n c h r o n o u s   q u e u i n g   p r o v i d es  a  s y n c h r o n o u s   s er v ice   ill u s io n   t h at  h id es  th e  v alid atio n   lo g ic  f o r   th e  s er v ice  ca ll  in to   a  s h ar e d   ca ll  an d   th en   p h a s es  t h e  i n b o u n d   r eq u es t  o n   a  s er v ice   m es s ag e  q u e u e  f o r   p r o ce s s in g   a t  a  later   p er io d .   I f   th e  s er v ice  r eq u es t  v a lid ates  t h en   it  ca n   b e  p lace d   o n   t h e  q u eu e  f o r   p r o ce s s i n g   an d   a  ' s u cc es s '   r esp o n s e  is s u ed   to   th e  r eq u ester   i m m ed iat el y .   A   f ail u r e  w ill  ca u s e   an   er r o r   r esp o n s e  to   th e  s er v ice   co n s u m er .   T h e  m ess a g e  i s   t h en   ab an d o n ed   a n d   n o t  p lace d   i n   t h e   q u e u e.   B o th   t h e  r eq u e s t  a n d   r esp o n s e  o p er atio n s   o cc u r   in d ep en d en tl y   a n d   th u s   p r o v id e  b o th   th e  s er v er   to   r etu r n   to   th eir   co r e  p r o ce s s in g   af ter   s e n d i n g   a   r eq u est /r esp o n s e  m e s s a g e.   T h e y   ca n   i n ter ac t  u s in g   m e s s a g es  i n   th e   f o r m   o f   n o n - b lo ck in g   in ter r u p ts ,   t h u s   p r o v id in g   m u c h   u s er   ex p er ien ce .       4.   SE RV I C E S S E L E C T I O N  S T RA T E G Y   I n   s er v ice  o r ien ted   ar ch i tec tu r e,   s er v ice  p r o v id er s   o f f er   d if f er en t  q u alit y   o f   s er v ice  ( Qo S),   th u s   t h e y   en co u n ter   d ec is io n   co n f lict s   i n   s elec tio n   to   o b tain   an   o p ti m al   s er v ice  q u alit y   t h at  r es u lt i n   p o o r   p e r f o r m a n ce .     4 . 1 .   P ro ble m   w it h  pu re   s t ra t eg y   T h e  ar r iv al  o f   th e  s e r ies  o f   s er v ic e  r e q u es ts   th at  c o m e  to   w eb   s er v ice  en v i r o n m e n t  f o llo w s   th e  d is t r i b u ti o n   o f   Po is s o n   w i th   as  m ea n   ar r iv a l  r ate .     E v e r y   r eq u est  o f   u s e r   is   m ea n t  t o   s ele ct  o n e  s er v i ce   p r o v i d e r   am o n g   th e  m   p ar all el  it em s   [ M i   ] i m =1 f o r   f in is h in g   th e  d em an d s .   T h e  u s er   s p a r es  T p  ti m e  to   f in is h   p lan n in g   r o u t in es  s u ch   as  b i n d in g   p r o v id e r   an d   t r an s m itti n g   d at a.   T h e  p ar am eter s   T p ,  l,  an d   μ   w h ich   ar e   p r esu m ed   t o   b e  n o t  a  v a r i ab le  d u r in g   th e  q u eu in g   d u r at io n   o f   th e  s e r v ic e  r e q u ests   d if f er   b ased   o n   th ese  r e q u es ts   an d   r es p o n s es.  A n y   r eq u est   j   n ee d s   th e  n e ce s s ar y   d e tai ls   at  ti m e  t  o f     s er v i ce   l ev el  p a r am eter   an d   q u eu e  len g th   f r o m   th e  b r o k er   b ef o r e  th e  s ele cti o n   o f   s e r v i ce   p r o v id e r .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      I SS N : 2088 - 8708   I n t J   E lec   &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   1 ,  Feb r u ar y   2 0 2 0   :    396   -   406   402   T h e  n o n - p r o b a b il is ti c  s t r a teg y   J   is   t o   s ele ct  th e  s e r v ic e  p r o v i d er   b y   w h ich   th e  r eq u est  m ig h t  an tici p ate   to   b e  c o m p lete d   in   th e  m in im u m   d u r ati o n : I n   o r d e r   t o   an tici p ate  th e   r e q u est  t o   b e   co m p le te d   w ith in   th e  m in i m u m   d u r at io n ,   an y   p u r e   s t r at eg y   is   s el ec t e d   as f o ll o w in g :     m in   T i   =   ( L i   +   1 )   /   μ i     B y   ass u m in g   th at  th e   J   ch o o s e s   th e   s e r v ic e  p r o v i d e r   M 1   an d   th e  r at io   L i / μ i  w h er e ,   L 1 / μ 1 ,  i =2 , 3 , . . . , m   at   t .   Du r in g   ev a lu ati o n   o f   ex p ec t ed   tim e,   ev er y   r eq u est  w ill  ch o o s e  th e   o n e  w ith   th e  l o w est  ex p e cte d   tim e.   C o n s id er in g   th e  tim e  p e r i o d   w h en   M 1   ac q u i r es  th e  p o s iti o n   o f   th e  b est  p r o v i d er ,   s ay   D t   j u s t   b ef o r e  th e  in te r v a l   t,  th e  r e q u est o r s   o f   th e  s e r v ice   ar e  in c o m in g   w h ile  th is   r ec es s   m u s t  h av e  co m p let ed   th e  s i m ilar   o p p o r tu n ity   to   tie  M 1 .   S im ilar   q u ality   o f   s e r v i ce   is   n o t  d eliv e r e d     w h en   th e  q u eu e  l en g th   is   len g th ie r   th an   th e  q u eu e   at   th e   tim e  J   a r r iv es  t o   q u eu e  o n   tim e    t+T p ,   I t  d is co v er s   th e  f in d i n g   o f   q u eu e  is   le n g t h ier   th a n   its   a n ti cip atio n   an d   it  m a y   n o t  d eliv er   th e  s i m ilar   q u alit y   o f   s er v ice.   T h u s   it  ca u s es  p e r io d ic  f lu ct u atio n   i n   t h e  q u e u e  len gt h   a n d   ca u s e s   a  d r asti c  in cr ea s e  in   t h e  p ea k   q u eu e  le n g th .     4 . 2 .   O pti m izing   qu a lity   pa ra m et er   Ou r   to p   p r io r it y   is   to   o p ti m iz e  th e   QOS   p ar a m eter   o f   s er v ice  q u e u es  s o   as   to   p r o v id e  a   r etain   o f   q u alit y   o f   t h e  s er v ice  p r o v id e r s .   A   m o r e  b alan ce d   d is tr ib u t io n   u s i n g   p r o b ab ilis tic  ap p r o ac h   ca n   d r asti ca ll y   u tili ze   th e   r e m ai n i n g   s er v ice  p r o v id er s   o f   m ed io cr e  q u alit y   p ar a m eter   as  w ell  a s   i m p r o v e  th e  e f f icie n c y   o f   b est b y   r ed u ci n g   its   q u eu e  p ea k   len g t h .       5.   E XP E R I M E NT A L   RE SUL T S   W e  ar e  c o n s id er in g   t h r ee   s er v ice  p r o v id er s   w h ic h   p r o v id e  d if f er en t  q u alit y   p ar a m e ter   w it h   t h e  to p   o n e  p r o v id in g   th e  b est  q u alit y   p ar a m eter   an d   t h e  b o tto m   o n e  p r o v id in g   least.  W e  p r o v id e  a  d is tr ib u tio n   o f   s er v ice  r eq u est s   u s i n g   p r o b ab ilis tic  ap p r o ac h   to   ea ch   o f   th e  s er v ice  p r o v id er .   I t  is   w ell  n o t ed   th a t  an y   n u m b er   o f   r eq u est  m a y   ar r iv e  at  a  p ar ticu lar   in ter v al  o f   ti m e.   T h e  u t ilit y   o f   a s y n c h r o n o u s   q u e u e s   ca n   f u r th er   p r o v id e  i m p r o v e  th e  u s er   r esp o n s e  o p er atio n .     5 . 1 .   Si m ula t io n s et u p    Fo r   o u r   ea s e  o f   e v alu at io n   w e  h a v e  ch o s e n   3   s er v ic e  p r o v id er s   ea ch   w it h   t h ei r   d ed icate d   as y n ch r o n o u s   p r o ce s s i n g   w it h   th e  f ir s t  o n e  p r o v id in g   th e  h i g h e s t  s er v ice  q u a lit y   a n d   th e  last   p r o v id in g   w it h   least  s er v ice  q u al it y .   T h u s   to   ass es   th e m   w e  g e n er ate  a  r a tio n al  n u m b er   o f   r eq u e s ts   a t  ev er y   i n ter v al  a n d   r ec o r d   th e  r eq u ests   d is tr ib u t i o n   as  w ell  a s   t h e  q u eu e   len g th   o f   th e   p r o v id er s .   Fi g u r e  3   s h o w   t h er eq u e s ts   d is tr ib u tio n   b ased   o n   QO S p ar a m eter .   T o   f u r th er   ill u s tr ate  w e  p r o v id e  a  q u eu e  le n g t h   d is tr ib u t io n   l in e  o f   s er v ice  p r o v id er s .   T h e  s i m u latio n   is   ex te n d ed   w i th   t h e  f u r t h er   s e tu p   th at  t h e  1 0 0 0   q u eu es a r e  s et  u p   w ith   i ts   i n itial r a n d o m   q u eu e  le n g th   o f   m ea n   1 0   an d   SD3   i s   c h o s e n   f r o m   n o r m al   d is tr ib u tio n .   T h e  w eb   s er v ice   r eq u es t  ar r iv al   f o llo w s   t h e  e x p o n e n tial   d is tr ib u tio n .           Fig u r e  3 .   R eq u est s   d is tr ib u tio n   b ased   o n   QOS  p ar a m eter   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec   &   C o m p   E n g   I SS N:  2088 - 8708       S ervice  s elec tio n   in   s ervice  o r i en ted   a r ch itectu r e  u s in g   p r o b a b ilis tic  a p p r o a ch   a n d   ...   ( B a l ika   J.   C h ellia h )   403   A t  a n y   m o m e n t  to   en q u e  a  s er v ice  r eq u est,  a  r an d o m   q u eu e  len g t h   is   ch o s e n   f r o m   e x p o n en t ial   d is tr ib u tio n   i n   w h ic h   la m b d a  v alu e  i s   th e  in v er s e  o f   m ea n   q u eu e  le n g th s .   T h e  s i m u la tio n   s ce n ar io   is   s et  to   b e  Mo n te -   C ar lo   s i m u latio n   w h er e  th e  r an d o m   s a m p li n g   f r o m   p r o b ab i lis tic  d is tr ib u t io n   i s   p r esu m ed   to   h av e   a  r ep lica  o f   r ea l   w o r ld .   A   m ill io n   s er v ice  r eq u est s   w er e  g e n er ated   an d   th e  g r o w t h s   o f   th e  q u eu es  ar e  r ec o r d ed   af ter   ev er y   1 0 0 0   r eq u ests .     5 . 2 .   Resul t s   a n d d is c us s io n   P r o v id in g   a  b alan ce   o f   d is tr ib u tio n   o f   r eq u e s ts   a m o n g   t h e  p r o v id er s   h elp s   th e m   to   r etain   t h eir   q u alit y   p ar am eter   f o r   f u r th er   s eg m e n t s .   Mo r eo v er   it  also   m ak e s   u s e   o f   q u alit y   o f   o th er   q u e u es  th an   s i m p l y   tar g et in g   th e  b est  p r o v id er .   A   p r o b ab ilis tic  ap p r o ac h   ca n   en s u r e  th e  b est  m a n ag e m e n t  o f   q u eu e s   an d   ev en t u all y   r ed u ce s   p ea k   q u eu e  le n g th   a n d   u n n ec e s s ar y   co n g e s tio n .     5 . 2 . 1 .   Serv ice  s y s t e m   re nd er i ng   pe rf o r m a nce   As  i n   Fi g u r e  4   t h e  p er f o r m a n ce   s u s tai n s   th r o u g h o u t  th e   n u m b er   o f   r eq u e s ts   to   th e   s er v ic e  p r o v id er   in cr ea s es.  W it h   t h e  i n ter ce p t o r   m o d u le,   as  t h e  o v er cr o w d in g   r eq u es t s   w il l  b e  v alid ate d   b ef o r e  th e  s er v ice   p r o v id er ,   th e  p er f o r m a n ce   en d u r es.              Fig u r e  4 .   P er f o r m a n ce   co m p ar is o n   o f   i n ter ce p to r   s y s t em       As  d ep icted   in   Fi g u r e  5   C P U   u s a g e  is   v er y   lo w   co m p ar ed   to   th e   ex i s ti n g   s y s te m   an d   m ai n tai n ed   b elo w   2 5 %.  I t  is   in ev ita b le  f o r   th e  ti m e  s e n s iti v e  s er v ice.   I t   h elp s   to   m an a g e  t h e  b est  p o s s ib ilit y   a n d   p r o v id e  th e  b alan ce   a n d   h elp s   to   r etain   th e  q u alit y   p ar a m eter s   f o r   th e  s eg m e n ts .             Fig u r e  5 .   C P U  u s ag e  co m p ar i s o n   o f   in ter ce p to r   s y s te m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      I SS N : 2088 - 8708   I n t J   E lec   &   C o m p   E n g ,   Vo l.  10 ,   No .   1 ,  Feb r u ar y   2 0 2 0   :    396   -   406   404   Dep en d in g   o n   t h e  q u alit y   o f   p ar a m ete r   w e  ca n   ca lc u late  o u r   s a m p le  P i .   Fo r   o u r   ex p er i m en t   w e  c h o s e  to   p r o v id e  th e  to p   p r o v id er   w i th   0 . 5 8 ,   s ec o n d   w ith   0 . 3 ,   an d   th e  la s t  o n e  w i th   0 . 1 6   s o   as  to   p r ev en t  e x ce s s iv e   f l u ctu a tio n   in   t h e  q u e u e  len g th .   T h e  d if f er en ce   b et w ee n   t h e  m a x i m u m   q u e u e  len g t h   an d   m i n i m u m   q u e u e   len g th   n e v er   h ad   s h o w n   co n s id er ab le  d ev iatio n   f r o m   t h e  n o r m al   co u r s e.   I t  m ea n s   th e   r eq u ests   ar e  ev e n l y   q u eu ed   as  s h o w n   i n   t h e  f o llo w i n g   f ig u r e  an d   t h e  s a m p le  o f   r ec o r d ed   r e q u ests .   T h e  len g th   d if f er en ce   h as   th e  d is tr ib u tio n   f r o m   2   to   1 0   t h at  is   r ea ll y   0 . 0 2 5 %  o f   er r o r   in   q u e u i n g .   T h u s   t h e  p lo t  F i g u r e 6   s h o w s   o u r   s tate   o f   ar t p r o b a b ilis tic  ap p r o ac h   o u tp er f o r m s   th e  p u r e  s tr ateg y   a n d   co n s eq u e n tl y   i m p r o v e s   t h e  q u alit y   o f   s er v ice.           Fig u r e  6 .   Qu eu e  d i f f er e n ce   d is tr ib u tio n   f o r   1   m i llio n   r eq u e s t  in   p r o b ab ilis tic  ap p r o ac h       5 . 3 .   Q o S  a na ly s is - a v a ila bil it y   co m pa r is o n   As  d ep icted   in   Fig u r e  7   u s in g   th e  Q u eu e  Op ti m izatio n   ( QO)   ap p r o ac h es  i m p r o v es  t h e  av ailab ilit y   r atio   in   th e  r an g e  o f   6 7 %  to   9 1 %.   T h e  r eliab ilit y   is   i m p r o v e d   to   th e  ex ten t  b y   th e  i n tr o d u c tio n   o f   s a n itizer   an d   p r o b a b ilis tic  ap p r o ac h .   Sin ce   t h e  in ter ce p to r   k ee p s   m o s t  o f   t h e  in v alid   s er v ice  r eq u est s   a wa y ,   th e  a v ailab ilit y   is   d r asti ca ll y   i n cr ea s ed   b y   2 4 %  to   9 1 %.  T h e  ac ce s s   co u n t  m at c h es   to   th e   n e w  h i g h   b ec a u s e  o f   th e  p r o b ab ilis tic  ap p r o ac h .   T h e   i n t r o d u c t i o n   o f   i n t e r c e p t o r   m o d u l e   a n d   a   s t o c h a s t i c   m o d e l   p r o m i s e   i m p r o v e m e n t   i n   Q o S   p a r a m e t e r s .   T h e   c o n s i s t e n c y   i n   r e n d e r i n g   S O A P   s e r v i c e s   i s   m a i n t a i n e d   d u r i n g   s c a l e   u p .   T h e   s t o c h a s t i c   m o d e l   a s s u r e s   b e t t e r   q u e u e   w i t h   m i n im a l   q u e u e   l e n g t h .   T h e   M e a s u r e d   Q o S   A v a i l a b i l i t y   i s   i n c r e a s e d   u p   t o   9 0 %   a s   i n   F i g u r e   8.           Fig u r e  7 .   Av ailab ilit y   co m p ar i s o n   o f   w eb   s er v ice  in   o p ti m iza tio n       5 . 4 .   Q o S  a na ly s is - re lia bi lity   co m pa riso n   T h e  r eliab ilit y   is   F ig u r e  8  in cr ea s ed   f r o m   th e  av er a g e  o f   5 5 %  to   th e  av er ag e  8 6 %  b y   t h e  in tr o d u ctio n   o f   in ter ce p to r   m o d u le  an d   p r o b ab ilis tic  q u eu e  m ec h a n is m .   T h is   in te g r ated   ap p r o ac h   en s u r es  t h e  co n s is te n t   r eliab ilit y   an d   p r o v id es  th e  as s u r a n ce   in   th e  q u a lit y   s tan d p o in t.  A v o id i n g   u n u s u al  r eq u es t s   an d   p lacin g   t h e m   in   t h e   q u e u e  i s   li k el y   to   h a v e   m i n i m al   w ai ti n g   ti m e.   T h is   i m p r o v es  th e   s te w ar d es s   i n to   t h e  g r ea ter   le v el  s o   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec   &   C o m p   E n g   I SS N:  2088 - 8708       S ervice  s elec tio n   in   s ervice  o r i en ted   a r ch itectu r e  u s in g   p r o b a b ilis tic  a p p r o a ch   a n d   ...   ( B a l ika   J.   C h ellia h )   405   th at  t h e  b en c h   m ar k s   o f   s er v ic e  lev el  a g r ee m e n t  w o u ld   b e  m ain tai n ed   at  p ar .   T h e  p r o b ab ilis tic  ap p r o ac h   d o es  its   p ar t  w ell  a n d   alto g et h er   it p r o d u ce s   3 1 % in cr ea s e  in   t h e  r eliab ilit y .           Fig u r e  8 .   R eliab ilit y   c o m p ar is o n   o f   w eb   s er v ice  i n   o p ti m izat io n       6.   CO NCLU SI O N  AND  F U T U RE   WO RK   E v er y   u s er   w is h es   to   h av e   th eir   r eq u est  p r o ce s s ed   f as ter   a n d   h a v e  th e   b est  r esp o n s e.   P u r e  s tr ateg y   u s i n g   d eter m i n i s tic  ap p r o ac h   m a y   ca u s e  p o o r   p er f o r m an ce .  T h e  in ter ce p to r   m o d u le  ap p r o ac h   an d   p r o b a b ilis tic  q u eu e  ap p r o ac h   alto g eth er   i m p r o v e  th e  w e b   s er v ice  s y s te m   p er f o r m a n ce   at  g r ea ter   lev el.   T h e  s ep ar atio n   o f   s er v ice  r eq u est  v alid atio n   f r o m   t h e  b u s i n ess   e n ti t y   a m elio r ates  t h e  p er f o r m a n ce   o f   th e  s y s te m   d ir ec tl y .   T h e  lik e li h o o d   ap p r o ac h   p lace s   th e  r eq u est  in to   b etter   q u eu es  t h at  h elp s   th e  r eq u est  li k el y   to   n o t  w ait  in   a  lo n g er   q u eu e.   Ov er all,   th e  r eliab ilit y   an d   av ailab i lit y   b e n ch m ar k s   ar e  im p r o v ed   b y   th e  p r o b ab ilis tic  ap p r o ac h   an d   in ter ce p to r   m o d u le.   Dete r m i n is t ic  ap p r o ac h   in   s er v ice  s e lectio n   ca u s es  to   c h o o s e  th e  b es t  s er v ice  p r o v id er   an d   m a y   n o t   r esu lt  i n   it s   s p ec i f ied   q u ali t y   w h e n   th er e  o cc u r s   n u m er o u s   s i m u lta n eo u s   r eq u e s ts   b ec au s e  o f   th e   q u e u e   f l u ctu a tio n .   P r o b ab ilis tic  ap p r o ac h   p r o v id es  a  p r o b ab ilit y   f o r   s er v ice   s elec tio n   a n d   t h u s   r ed u ce s   q u eu e   f l u ctu a tio n   to   p r ev e n t  a n d   l o s s   o f   q u alit y .   T h is   is   v er y   u s e f u l  i n   t i m e - s en s iti v e  s er v ices  w h ic h   r eq u ir e   m i n i m u m   w ait in g   ti m e  an d   co n s i s te n t p er f o r m a n ce   in   q u a lit y .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   T e m g li t,   N.,   Ch i b a n i,   A . ,   Djo u a n i,   K.,   &   Na c e r,   M .   A .   “ A   Dist rib u te d   A g e n t - Ba se d   A p p ro a c h   f o r  Op ti m a l  Qo S   S e lec ti o n   i n   W e b   o f   Ob jec t  Ch o re o g ra p h y , ”   IEE E  S y ste ms   J o u r n a l ,   1 2 (2 ),   1 6 5 5 – 1 6 6 6 .   d o i: 1 0 . 1 1 0 9 /j sy st.2 0 1 6 . 2 6 4 7 2 8 1 , 2 0 1 8   [ 2 ]   Zh u ,   W . ,   Yin ,   B. ,   G o n g ,   S . ,   &   Ca i,   K. - Y.,   “ A n   A p p ro a c h   to   Web   S e rv ice s   S e lec ti o n   f o r  M u lt i p le  Us e rs,”   IEE E  Acc e ss ,   5 ,   1 5 0 9 3 – 1 5 1 0 4 .   d o i: 1 0 . 1 1 0 9 /ac c e ss . 2 0 1 7 . 2 7 2 2 2 2 8   , 2 0 1 7   [ 3 ]   T a n g ,   M . ,   Zh e n g ,   Z. ,   Ka n g ,   G . ,   L iu ,   J.,   Ya n g ,   Y.,   &   Zh a n g ,   T .   “ Co ll a b o ra ti v e   W e b   S e r v ice   Qu a li ty   P re d ictio n   v ia  Ex p lo it i n g   M a tri x   F a c t o riza ti o n   a n d   Ne tw o rk   M a p , ”   IE EE   T r a n sa c ti o n s   o n   Ne two rk   a n d   S e rv ice   M a n a g e me n t ,  1 3 ( 1 ),   1 2 6 – 1 3 7 .   d o i: 1 0 . 1 1 0 9 /t n s m . 2 0 1 6 . 2 5 1 7 0 9 7 ,   2 0 1 6 .   [ 4 ]   Ha sh m i,   K.,   M a li k ,   Z. ,   Err a d i,   A . ,   &   Re z g u i,   A .   “ Qo S   De p e n d e n c y   M o d e li n g   f o r  Co m p o site  S y st e m s,”   IEE E  T ra n sa c ti o n s  o n   S e rv ice s Co mp u t in g ,   1 – 1.   d o i: 1 0 . 1 1 0 9 / ts c . 2 0 1 6 . 2 5 8 9 2 4 4 ,   2 0 1 6 .   [ 5 ]   S a lee m ,   M .   S . ,   Di n g ,   C. ,   L iu ,   X.,   &   Ch i,   C. - H.   “ P e rso n a li z e d   De c isio n - S trate g y   b a se d   W e b   S e rv ic e   S e lec ti o n   u si n g   a   L e a rn in g - to - Ra n k   A lg o rit h m , ”   IEE E  T ra n sa c ti o n s  o n   S e rv ice s  Co mp u ti n g ,   8 (5 ),   7 2 7 – 7 3 9 .   d o i: 1 0 . 1 1 0 9 /t sc . 2 0 1 4 . 2 3 7 7 7 2 4 , 2 0 1 5 .   [ 6 ]   Hu ,   Y.,   P e n g ,   Q. ,   Hu ,   X . ,   &   Y a n g ,   R.   “ T ime   Aw a re   a n d   Da ta  S p a rsity   T o lera n t  W e b   S e rv ice   Re c o m m e n d a ti o n   Ba se d   o n   I m p ro v e d   Co ll a b o r a ti v e   F il terin g , ”   IEE E  T ra n sa c ti o n s  o n   S e rv ice s  Co m p u ti n g ,   8 (5 ),   7 8 2 – 794 .   d o i: 1 0 . 1 1 0 9 /t sc . 2 0 1 4 . 2 3 8 1 6 1 1 ,   2 0 1 5 .   [ 7 ]   Rica rd o   J.  Ra b e l o ,   Ov id iu N o ra n   a n d   P e ter  Be rn u s ,   “ T o w a rd s  th e   Ne x t  Ge n e ra ti o n   S e rv ice   Orie n ted   E n terp r ise   A rc h it e c tu re ,”   IEE E  1 9 t h   I n tern a t io n a l  E n terp r ise   Distrib u ted   Ob jec t  Co m p u ti n g   W o rk sh o p ,   2 0 1 5   [ 8 ]   S u th e e ra P u n t h e e ra n u ra k , " S O A   s e lec ti o n   a n d   re p li c a ti o n   b a se d   o n   Qo S , "   T EN CON   2 0 1 4   -   2 0 1 4   IEE E  Re g io n   1 0   Co n f e re n c e ,   2 0 1 4 .   [ 9 ]   S a u ra b h S h riv a sta v a   a n d   A sh ish   S h a rm a ,   “ A n   a p p ro a c h   f o r  Qo S   Ba se d   F a u lt   Re c o n f ig u ra ti o n   in   S e rv ice   Orie n ted   A rc h it e c tu re ” ,   IEE E  In ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   I n fo rm a t io n   S y ste ms   a n d   Co mp u ter   Ne two rk s ,   2 0 1 3   [ 1 0 ]   M a d i h a W a ris  ,   Dr.  S h o a b   A h m a d   Kh a n   a n d   M u h a m m a d   Za m a n F a k h a r,   “ F a c to rs  E ff e c ti n g   S e rv ice   Orie n ted   A rc h it e c tu re   I m p le m e n tatio n ” ,   IE EE   S c ien c e   a n d   In f o rm a ti o n   C o n f e re n c e   , 2 0 1 3   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.