Service-orientierte Architektur (SOA) - Identifizierung äquivalenter Services in Form semantischer semiautomatischer Unterstützung des EMEO-Layers

Doktorarbeit / Dissertation , 2008 , 234 Seiten , Note: magna cum laude

Informatik - Wirtschaftsinformatik

Die folgende Arbeit definiert ein neues Konzept zur Flexibilisierung der
Schnittstellenbeschreibungen in der Service-orientierten Architektur. Ziel ist die
Verbesserung der Verfügbarkeit von Prozessabläufen bei geplanter Ausfallzeit. Das neue
Konzept nutzt Ontologien zur unterstützten Suche äquivalenter Services (Kandidaten).

Die quasi-statische Bindung zwischen den einzelnen Prozessschritten und den potentiellen
Service-Providern wurde als zentrales Problem identifiziert. Sie ermöglicht nur eine partielle
Ermittlung des Service-Endpunkts (IP-Adresse, Protokoll und Port) und setzt eine fixe
Schnittstellenbeschreibung voraus. Dies führt bei Unverfügbarkeit der Service-Provider zu
einer Unterbrechung in der Ablaufumgebung. Menschliches Eingreifen durch Know-how-
Träger ist notwendig, um den statischen Charakter der Schnittstellenverarbeitung aufzulösen.
Die quasi-statische Bindung mangelt somit an einer flexiblen Schnittstellenverarbeitung bei
einer möglichen Unverfügbarkeit der Service-Provider. Der in dieser Arbeit vorgestellte
EMEO-Layer, gebildet aus Enterprise Service Bus, Mediation, Enterprise Service Repository
und Ontologien, schlägt die Definition einer logischen Schicht zur Identifizierung
äquivalenter Services (Kandidaten) durch semantische semiautomatische Unterstützung in der
Entwicklungsumgebung vor. Das minimal anzunehmende deklarative Wissen der Know-how-
Träger über die fachlichen Anforderungen der Services wird mit Hilfe einer
Beschreibungslogik formal beschrieben. Das wissenschaftliche Werkzeug Protégé,
federführend entwickelt an der Stanford University, findet Anwendung im EMEO-Layer
durch die Modellierung einer Ontologie in der Web Ontology Language. In Kombination mit
der Inferenzmaschine RACER (Renamed Abox and Concept Expression Reasoner;
Universität Hamburg) wurde ein neuartiger Algorithmus (Semantik-Service-Finder) als Java-
Prototyp implementiert. Hiermit wird eine bewertete Liste potentieller äquivalenter Services
(Kandidaten) in der Entwicklungsumgebung zurückgeliefert.

Mit dem hier vorgestellten Konzept wird bei Ausfall eines Service automatisch ein
alternativer Service gebunden und ausgeführt. Damit sind wesentliche Verbesserungen und
finanzielle Ersparnisse möglich. Mit diesem Konzept werden die erwähnten potentiellen
Gefahrenquellen minimiert, die Verfügbarkeit der Prozessabläufe verbessert und redundante
Industrialisierungen der Services genutzt.

Inhaltsverzeichnis

• Danksagung
• Abstrakt
• 1 Einleitung
• 2 SOA-Konzepte
• 2.1 Service-orientierte Architektur
• 2.2 Service-Discovery
• 2.3 Web-Services
• 2.4 Ontologien
• 3 Das EMEO-Konzept
• 3.1 Definition
• 3.2 Architekturelle Umsetzung
• 3.3 Modellierung
• 3.4 Prototypische Implementierung
• 3.5 Evaluierung
• 4 Zusammenfassung
• 5 Ausblick
• Literaturverzeichnis
• Anhang

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Die Dissertation untersucht die Flexibilisierung von Schnittstellenbeschreibungen in Service-orientierten Architekturen (SOA) mit dem Ziel, die Verfügbarkeit von Prozessabläufen bei geplanter Ausfallzeit zu verbessern. Dazu wird ein neues Konzept, der EMEO-Layer, vorgestellt, das Ontologien für die Suche nach äquivalenten Services nutzt. Die Arbeit basiert auf Untersuchungen in der Daimler AG, Abteilung „Methoden und Technologien“ in Sindelfingen.

• Flexibilisierung von Schnittstellenbeschreibungen in SOA
• Verbesserung der Verfügbarkeit von Prozessabläufen
• Einsatz von Ontologien zur Suche nach äquivalenten Services
• Entwicklung des EMEO-Layer-Konzepts
• Prototypische Implementierung und Evaluierung des EMEO-Layers

Zusammenfassung der Kapitel

Kapitel 1 stellt die Problemstellung der Dissertation vor und erläutert den Kontext der Untersuchungen. Kapitel 2 behandelt die relevanten SOA-Konzepte wie Service-orientierte Architektur, Service-Discovery, Web-Services und Ontologien. Kapitel 3 definiert das EMEO-Konzept, beschreibt seine architektonische Umsetzung, Modellierung und prototypische Implementierung. Die Evaluierung des EMEO-Layers wird ebenfalls in Kapitel 3 behandelt. Kapitel 4 fasst die wichtigsten Ergebnisse der Dissertation zusammen. Kapitel 5 gibt einen Ausblick auf zukünftige Forschungsrichtungen.

Schlüsselwörter

Service-orientierte Architektur, Schnittstellenbeschreibung, Flexibilisierung, Verfügbarkeit, Ontologien, Service-Discovery, EMEO-Layer, Prototypische Implementierung, Daimler AG.

• Hochschule: Universität Leipzig (Fakultät für Mathematik und Informatik)
• Note: magna cum laude
• Autor: Michael Herrmann (Autor:in)
• Erscheinungsjahr: 2008
• Seiten: 234
• Katalognummer: V142396
• ISBN (eBook): 9783640528912
• ISBN (Buch): 9783640528585
• Sprache: Deutsch
• Schlagworte: SOA, Semantik, Services, statische Bindung, fixe Schnittstellenbeschreibung, flexible Schnittstellenbeschreibung, dynamische Bindung, Ontologien, OWL, OWL-S, WSDL-S, Protege, EMEO-Layer, Inferenz