High availability of services in service-oriented architecture

Abstract

Serviceorientierte Architektur (SOA) entspricht einem Paradigma in dem alle Funktionalitäten über Services abgebildet werden. Aus den zugrundeliegenden Prinzipien folgen Kostenreduktion durch Wiederverwendbarkeit von Komponenten sowie erhöhte Interoperabilität. Da in einer SOA Funktionalitäten auf Services abgebildet werden, ist die Verfügbarkeit des Service Providers eine kritische Größe für Service Consumer. Im Bereich sicherheitskritischer Systeme ist Verfügbarkeit ungleich wichtiger, da Systemausfälle Personen gefährden können.<br />Existierende hochverfügbare Lösungen basieren auf Ansätzen wie Virtualisierung, Clustering, redundantem Design, sowie Monitoring.<br />Aktuelle Forschungsfragen im Bereich SOA befassen sich unter anderem mit der Komposition von Services. Die vorliegende Arbeit fokussiert auf die Verfügbarkeit der Service Provider in Abhängigkeit verschiedener Netzwerkzustände. Das beschriebene Modell kann für sicherheitskritische Systeme, Geschäftssysteme sowie Telekommunikationssystemen zum Einsatz kommen. Das Modell wird emuliert, um das Konzept zu evaluieren. Der verwendete Ansatz betrachtet die Verfügbarkeit des Service Providers vom Standpunkt des Service Consumers und wird durch den Parameter der Ausfallszeit diskutiert. Die Ergebnisse zeigen, dass aufgrund eines auf dem Heartbeat-Mechanismus basierenden Monitoring Services die Dauer der Fehlerdetektion verbessert wird. Daraus ergibt sich eine verringerte Ausfallszeit, wodurch wiederum die Verfügbarkeit des Services erhöht wird.<br />

Service-oriented architecture (SOA) is a paradigm in which functionality is distributed as services. When SOA principles are followed, it can provide reduced costs due to reusability and interoperabil-ity. As in SOA all functionality is defined as services, service provider availability become vital for service consumers. For safety critical systems, service provider availability is even more important as unavailability can reduce system safety, which can endanger human lives. Existing high availabil-ity solutions include machine virtualization, clustering, group communication systems, redundancy, failover and monitoring. Current SOA based research focuses on service compositions for availability. This work proposes a model with a focus on individual service provider's availability in SOA, different network conditions are applied to it. Model is applicable to safety critical systems, business systems and telecommunication systems. Model is emulated to evaluate the concept. The approach sees service availability from service consumer's perspective and it is determined by failover time. Service provider availability is increased in the approach by reducing failure detection time through monitoring service provider failures. Results indicate that for systems based on the model, service provider availability can be increased by monitoring based on heartbeat mechanism. This approach improves process of failure detection, resulting in increased availability of service provider.