Integrating QoS in web service based business process development scenarios

Abstract

Inhalt dieser Magisterarbeit ist die Integration von Dienstgüte (Quality of Service, kurz QoS) innerhalb des Entwicklungsprozesses von Web service basierten Geschäftsprozessen. Der Begriff Dienstgüte umfasst eine Vielzahl von Kategorien. Auf der einen Seite wird Dienstgüte mit einem sicheren und zuverlässigen Nachrichtenaustausch assoziiert, auf der anderen Seite werden damit Leistungs- und Zuverlässigkeitsindikatoren (wie z.B. Antwortzeiten, Durchsatzraten oder Verfügbarkeit) von Web services definiert.<br />Die Entwicklung von Web service basierten Geschäftsprozessen umfasst einen Modellierungsprozess in welchem ausführbare Geschäftsprozesse aus einem globalen Modell abgebildet werden. Bei diesem Entwicklungsprozess von Web services kommen die zwei Kompositionstechniken Choreographie und Orchestrierung zum Einsatz welche jeweils eine verschiedene Modellierungsebene darstellen. Auf Choreographie-Ebene werden die Interaktionen aller Teilnehmer aus globaler Sicht betrachtet und in einem Modell (Choreographie) beschrieben. Hingegen werden auf Orchestrierungs-Ebene die Interaktionen des einzelnen Teilnehmers betrachtet und daraus ausführbare Geschäftsprozesse (BPEL Prozesse) erstellt. Aufgrund des unterschiedlichen Abstraktionsgrades beider Kompositionstechniken lassen sich aus einer Choreographie entsprechende BPEL Prozesse abbilden. Die Einbindung von Aspekten der Dienstgüte in den zuvor beschriebenen Modellierungsebenen stellt einen bis dato nicht berücksichtigten Ansatz dar. Im Rahmen dieser Magisterarbeit wird der Fokus auf solch eine Integration von Dienstgüte gelegt. Die Berücksichtigung von Dienstgüte auf Choreographie-Ebene wird hierbei durch die Verwendung von Dienstgütevereinbarungen (Service Level Agreements, kurz SLAs) erzielt.<br />In weiterer Folge wird gezeigt wie sich Aspekte der Dienstgüte von der Choreographie-Ebene auf die Orchestrierungs-Ebene abbilden lassen. Zu diesem Zweck wird eine Richtlinie (Policy) für die Dienstgüte von Web services definiert. Dadurch lassen sich aus den in Dienstgütevereinbarungen festgelegten Verpflichtungen entsprechende Web service Richtlinien ableiten. Daran anschliessend erfolgt eine Analyse in welcher Form derartige Richtlinien auf Orchestrierungs-Ebene eingebunden werden können. Abschliessend wird eine Implementierung vorgestellt welche durch die Umsetzung eines Anwendungsfalles die Durchführbarkeit der vorgestellten Ansätze demonstiert.<br />

The scope of this master thesis is the integration of Quality of Service (QoS) in Web service based business process development scenarios.<br />QoS comprises many different categories, ranging from secure and reliable messaging, as well as performance and dependability related aspects of Web services (such as throughput, response time or availability). Web service based business process development involves two composition techniques of the current Web services stack, namely choreography and orchestration. The engineering of Web service based business processes represents a top-down modeling approach of Web services in which private executable business processes are derived from a global choreography description. An integration of the above mentioned QoS aspects throughout the choreography and orchestration layer has not been considered yet. This work will focus on such an integration effort.<br />On the one hand the consideration of QoS aspects at the choreography description layer will be revealed by the use of Service Level Agreements (SLAs). On the other hand the mapping of QoS aspects of the choreography description layer to the orchestration layer will be analyzed in detail. For these purposes a policy for the QoS domain will be defined allowing Web service policies to be derived from the QoS obligations stated in SLAs. Subsequently an integration of these policies throughout the orchestration layer will be revealed. Finally an implementation along with a use case will be provided as a proof of concept.