Dynamische Dienstkomposition in Ubiquitous Computing Umgebungen:
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| Main Author: | |
|---|---|
| Format: | Thesis Book |
| Language: | German |
| Published: |
München
Hut
2008
|
| Edition: | 1. Aufl. |
| Series: | Informatik
|
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | XII, 222 S. graph. Darst. |
| ISBN: | 9783899636949 |
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| adam_text | Titel: Dynamische Dienstkomposition in Ubiquitous Computing Umgebungen
Autor: Sauter, Caroline
Jahr: 2008
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung 1
2 Dienste und Dienstkomposition 5
2.1 Grundlagen der dynamischen Dienstkomposition............. 5
2.1.1 Dienste und Dienstvennittlung................... 5
2.1.2 Kontext und Kontextsensitivität.................. 7
2.1.3 Zusammengesetzte Dienste und Dienstkomposition........ 10
2.2 Analyse von Szenarien und Definition von Anforderungen ........ 16
2.2.1 Szenarien.............................. 16
2.2.2 Charakteristika der Szenarien ................... 19
2.2.3 Rollenmodell............................ 21
2.2.4 Anforderungen........................... 23
2.3 Ansätze für Dienstkomposition....................... 26
2.3.1 Web Services und Web Service Komposition........... 26
2.3.2 SemanticWeb ........................... 29
2.3.3 Ubiquitous Computing....................... 32
2.3.4 Defizite bestehender Ansätze.................... 38
2.4 Zusammenfassung ............................. 39
3 Eine Architektur für die dynamische Dienstkomposition 41
3.1 Dienstmodell der Architektur........................ 41
3.1.1 Anforderungen........................... 41
3.1.2 Analyse von Dienstmodellen.................... 43
3.1.3 Ein Dienstmodell für die dynamische Dienstkomposition..... 53
3.2 Anwendungsfälle.............................. 67
3.2.1 Komposition eines zusammengesetzten Dienstes......... 68
3.2.2 Situative Anpassung eines zusammengesetzten Dienstes..... 70
3.3 Architekturüberblick............................ 71
3.3.1 Komponentensicht......................... 71
3.3.2 Dynamische Sicht ......................... 73
3.3.3 Verteilungssicht........................... 79
3.4 Fazit und Zusammenfassung........................ 80
Eine Beschreibungssprache für zusammengesetzte Dienste 81
4.1 Einfuhrung und Motivation......................... 81
4.2 Anforderungen an eine Beschreibungssprache............... 82
4.3 Analyse von existierenden Beschreibungssprachen ............ 83
4.3.1 Web Service Komposition..................... 83
4.3.2 Semantische Dienstkomposition.................. 88
4.3.3 Pervasive Computing........................ 93
4.3.4 Fazit................................. 100
4.4 Dynamic Service Composition Language (DSCL)............. 100
4.4.1 Einführung............................. 101
4.4.2 Erweiterung des Dienstmodells .................. 102
4.4.3 Sprachelemente........................... 104
4.4.4 Aspekte bei der Verarbeitung von Beschreibungen ........ 112
4.4.5 Anwendung von DSCL....................... 114
4.5 Bewertung.................................. 116
4.5.1 Bewertung gemäß den Anforderungen............... 116
4.5.2 Abgrenzung zu verwandten Arbeiten ............... 118
4.6 Fazit und Zusammenfassung........................ 119
Dienstkomposition und situative Anpassung 121
5.1 Einführung .................................121
5.1.1 Szenario...............................121
5.1.2 Möglichkeiten der Anpassung...................122
5.1.3 Gründe für eine situative Anpassung................123
5.2 Anforderungen ...............................124
5.3 Analyse existierender Ansätze.......................125
5.3.1 SpiderNet..............................125
5.3.2 PCom................................126
5.3.3 Gravity...............................126
5.3.4 Scooby...............................127
5.3.5 Aura.................................127
5.3.6 Fazit.................................128
5.4 Eigener Ansatz...............................128
5.4.1 Architekturüberblick........................129
5.4.2 Ebene der zusammengesetzten Dienste ..............130
5.4.3 Ebene des Central Management..................134
5.4.4 Monitoring.............................136
5.5 Bewertung der Lösung...........................137
5.6 Fazit und Zusammenfassung........................138
6 Ein Konzept für die Persistenz und Migration von Dienstzuständen 139
6.1 Einfuhrung ................................. 139
6.2 Anforderungen ............................... 141
6.3 Analyse existierender Ansät/c....................... 142
6.3.1 CORBA Persistent State Service.................. 142
6.3.2 UPnP................................ 142
6.3.3 WSRF................................ 143
6.3.4 Aura................................. 145
6.3.5 Sparklc............................... 147
6.3.6 ROAM ............................... 148
6.3.7 PCom................................ 149
6.3.8 Fazit................................. 150
6.4 Zustandsmodell............................... 150
6.4.1 Klassifikation von Zustandsinformationen............. 151
6.4.2 Erweiterung des Dienstmodclls um ein Zustandsmodell...... 153
6.4.3 Darstellung der neuen Klassen in OWL-DL............ 156
6.5 Persistenz-und Migrationskonzept..................... 159
6.5.1 Direkte Zustandsübertragung zwischen Diensten......... 159
6.5.2 Indirekte Zustandsübertragung................... 161
6.5.3 Zustandstranslation......................... 169
6.5.4 Übergabe von zusammengesetzten Diensten............ 170
6.6 Bewertung der Lösung........................... 173
6.7 Fazit und Zusammenfassung........................ 173
7 Implementierung und Bewertung der Dienstkompositionsarchitektur 175
7.1 Einführung in OSGi............................. 175
7.1.1 Die OSGi-Plattform ........................ 175
7.1.2 Implementierungen der OSGi-Plattform.............. 177
7.1.3 Diskussion der Verwendung von OSGi .............. 177
7.2 Evaluierung mittels prototypischer Implementierung ........... 178
7.2.1 Überblick über die Pakete der Implementierung.......... 178
7.2.2 Simulationsumgebung....................... 188
7.3 Bewertung der Lösung........................... 1S9
7.3.1 Evaluation mittels Simulator.................... 189
7.3.2 Bewertung gemäß Anforderungskatalog.............. 191
7.4 Fazit und Zusammenfassung........................ 194
8 Zusammenfassung und Ausblick 195
A XML-Schema von DSCL 199
B Beispiel für eine Dienstbeschreibung in DSCL 205
Abbildungsverzeichnis 207
Literaturverzeichnis 209
Abbildungsverzeichnis
2.1 Importer-Exporter-Trader System...................... 7
2.2 Dimensionen der dynamischen Dienstkomposition ............ 12
2.3 Prozess der dynamischen Dienstkomposition ............... 15
2.4 Rollenmodell für zusammengesetzte Dienste................ 23
2.5 Choreographie versus Orchestrierung [W3C05].............. 29
2.6 Architektur von Aura [SG02]........................ 33
2.7 Architektur von PCom [BHSR04]..................... 34
2.8 Architektur von Scooby [RWO04]..................... 37
3.1 Das CORBA Component Model...................... 46
3.2 Vier Ebenen Struktur............................ 54
3.3 Graph des Dienstmodells.......................... 55
3.4 Beispiel Besprechungsraum-Dienst..................... 58
3.5 Lebenszyklus eines komponierbaren Dienstes............... 61
3.6 OWL Graph des Dicnstmodells....................... 63
3.7 OWL Graph der Typebene......................... 67
3.8 Wichtige Anwendungstalle......................... 68
3.9 Ablauf der reaktiven Komposition..................... 69
3.10 Ablauf der proaktiven Komposition .................... 69
3.11 Komponentensicht auf die Architektur................... 71
3.12 Ablaufdiagramm: reaktive Komposition.................. 74
3.13 Ablaufdiagramm: proaktive Komposition ................. 75
3.14 Ablaufdiagramm: Fehlerfall bei einer Komposition............ 76
3.15 Ablaufdiagramm: Reaktion bei Kontextänderung............. 77
3.16 Ablaufdiagramm: Reaktion bei Dienstverlust ............... 78
3.17 Verteilungssicht auf die Architektur.................... 79
4.1 Erweitertes Dienstmodell..........................103
4.2 DSCL Stuktur................................I04
4.3 Drei Varianten von Dienstkonstrukten...................105
4.4 Dienste und Attribute............................ 06
4.5 Dienstkombinationen............................
4.6 Dienstsets..................................j^
4.7 Condition..................................
207
Abbildungsvcrzeiehnis
4.8 Function................................... 111
4.9 Auflösung von Verschachtelungen..................... 113
5.1 Teilarchitektur für die situative Anpassung................. 130
5.2 Regelbasierte Entscheidung......................... 135
6.1 Beispiel für Zustandsmigration....................... 140
6.2 Zustandsmodell............................... 153
6.3 Unterscheidung von Zustandsvariablen in optional und notwendig .... 154
6.4 Integration von inkrementellen Sicherungspunkten ............ 162
6.5 Architektur für die proaktive Zustandssicherung.............. 166
6.6 Aufzeichnung................................ 169
6.7 Nutzung................................... 169
7.1 Architektur der OSGi-Plattfomi [OSG05a]................. 176
7.2 Paketdiagramm der Implementierung.................... 178
7.3 Klassendiagramm für einen Videodienst.................. 180
7.4 Klassendiagramm des Central- und CompositeServiceManagcment . ... 181
7.5 Klassendiagramm des F.ntscheidungsmechanismus ............ 183
7.6 Klassendiagramm des Zustandsmanagement................ 184
7.7 Simulatoroberfläche............................. 187
208
|
| adam_txt |
Titel: Dynamische Dienstkomposition in Ubiquitous Computing Umgebungen
Autor: Sauter, Caroline
Jahr: 2008
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung 1
2 Dienste und Dienstkomposition 5
2.1 Grundlagen der dynamischen Dienstkomposition. 5
2.1.1 Dienste und Dienstvennittlung. 5
2.1.2 Kontext und Kontextsensitivität. 7
2.1.3 Zusammengesetzte Dienste und Dienstkomposition. 10
2.2 Analyse von Szenarien und Definition von Anforderungen . 16
2.2.1 Szenarien. 16
2.2.2 Charakteristika der Szenarien . 19
2.2.3 Rollenmodell. 21
2.2.4 Anforderungen. 23
2.3 Ansätze für Dienstkomposition. 26
2.3.1 Web Services und Web Service Komposition. 26
2.3.2 SemanticWeb . 29
2.3.3 Ubiquitous Computing. 32
2.3.4 Defizite bestehender Ansätze. 38
2.4 Zusammenfassung . 39
3 Eine Architektur für die dynamische Dienstkomposition 41
3.1 Dienstmodell der Architektur. 41
3.1.1 Anforderungen. 41
3.1.2 Analyse von Dienstmodellen. 43
3.1.3 Ein Dienstmodell für die dynamische Dienstkomposition. 53
3.2 Anwendungsfälle. 67
3.2.1 Komposition eines zusammengesetzten Dienstes. 68
3.2.2 Situative Anpassung eines zusammengesetzten Dienstes. 70
3.3 Architekturüberblick. 71
3.3.1 Komponentensicht. 71
3.3.2 Dynamische Sicht . 73
3.3.3 Verteilungssicht. 79
3.4 Fazit und Zusammenfassung. 80
Eine Beschreibungssprache für zusammengesetzte Dienste 81
4.1 Einfuhrung und Motivation. 81
4.2 Anforderungen an eine Beschreibungssprache. 82
4.3 Analyse von existierenden Beschreibungssprachen . 83
4.3.1 Web Service Komposition. 83
4.3.2 Semantische Dienstkomposition. 88
4.3.3 Pervasive Computing. 93
4.3.4 Fazit. 100
4.4 Dynamic Service Composition Language (DSCL). 100
4.4.1 Einführung. 101
4.4.2 Erweiterung des Dienstmodells . 102
4.4.3 Sprachelemente. 104
4.4.4 Aspekte bei der Verarbeitung von Beschreibungen . 112
4.4.5 Anwendung von DSCL. 114
4.5 Bewertung. 116
4.5.1 Bewertung gemäß den Anforderungen. 116
4.5.2 Abgrenzung zu verwandten Arbeiten . 118
4.6 Fazit und Zusammenfassung. 119
Dienstkomposition und situative Anpassung 121
5.1 Einführung .121
5.1.1 Szenario.121
5.1.2 Möglichkeiten der Anpassung.122
5.1.3 Gründe für eine situative Anpassung.123
5.2 Anforderungen .124
5.3 Analyse existierender Ansätze.125
5.3.1 SpiderNet.125
5.3.2 PCom.126
5.3.3 Gravity.126
5.3.4 Scooby.127
5.3.5 Aura.127
5.3.6 Fazit.128
5.4 Eigener Ansatz.128
5.4.1 Architekturüberblick.129
5.4.2 Ebene der zusammengesetzten Dienste .130
5.4.3 Ebene des Central Management.134
5.4.4 Monitoring.136
5.5 Bewertung der Lösung.137
5.6 Fazit und Zusammenfassung.138
6 Ein Konzept für die Persistenz und Migration von Dienstzuständen 139
6.1 Einfuhrung . 139
6.2 Anforderungen . 141
6.3 Analyse existierender Ansät/c. 142
6.3.1 CORBA Persistent State Service. 142
6.3.2 UPnP. 142
6.3.3 WSRF. 143
6.3.4 Aura. 145
6.3.5 Sparklc. 147
6.3.6 ROAM . 148
6.3.7 PCom. 149
6.3.8 Fazit. 150
6.4 Zustandsmodell. 150
6.4.1 Klassifikation von Zustandsinformationen. 151
6.4.2 Erweiterung des Dienstmodclls um ein Zustandsmodell. 153
6.4.3 Darstellung der neuen Klassen in OWL-DL. 156
6.5 Persistenz-und Migrationskonzept. 159
6.5.1 Direkte Zustandsübertragung zwischen Diensten. 159
6.5.2 Indirekte Zustandsübertragung. 161
6.5.3 Zustandstranslation. 169
6.5.4 Übergabe von zusammengesetzten Diensten. 170
6.6 Bewertung der Lösung. 173
6.7 Fazit und Zusammenfassung. 173
7 Implementierung und Bewertung der Dienstkompositionsarchitektur 175
7.1 Einführung in OSGi. 175
7.1.1 Die OSGi-Plattform . 175
7.1.2 Implementierungen der OSGi-Plattform. 177
7.1.3 Diskussion der Verwendung von OSGi . 177
7.2 Evaluierung mittels prototypischer Implementierung . 178
7.2.1 Überblick über die Pakete der Implementierung. 178
7.2.2 Simulationsumgebung. 188
7.3 Bewertung der Lösung. 1S9
7.3.1 Evaluation mittels Simulator. 189
7.3.2 Bewertung gemäß Anforderungskatalog. 191
7.4 Fazit und Zusammenfassung. 194
8 Zusammenfassung und Ausblick 195
A XML-Schema von DSCL 199
B Beispiel für eine Dienstbeschreibung in DSCL 205
Abbildungsverzeichnis 207
Literaturverzeichnis 209
Abbildungsverzeichnis
2.1 Importer-Exporter-Trader System. 7
2.2 Dimensionen der dynamischen Dienstkomposition . 12
2.3 Prozess der dynamischen Dienstkomposition . 15
2.4 Rollenmodell für zusammengesetzte Dienste. 23
2.5 Choreographie versus Orchestrierung [W3C05]. 29
2.6 Architektur von Aura [SG02]. 33
2.7 Architektur von PCom [BHSR04]. 34
2.8 Architektur von Scooby [RWO04]. 37
3.1 Das CORBA Component Model. 46
3.2 Vier Ebenen Struktur. 54
3.3 Graph des Dienstmodells. 55
3.4 Beispiel Besprechungsraum-Dienst. 58
3.5 Lebenszyklus eines komponierbaren Dienstes. 61
3.6 OWL Graph des Dicnstmodells. 63
3.7 OWL Graph der Typebene. 67
3.8 Wichtige Anwendungstalle. 68
3.9 Ablauf der reaktiven Komposition. 69
3.10 Ablauf der proaktiven Komposition . 69
3.11 Komponentensicht auf die Architektur. 71
3.12 Ablaufdiagramm: reaktive Komposition. 74
3.13 Ablaufdiagramm: proaktive Komposition . 75
3.14 Ablaufdiagramm: Fehlerfall bei einer Komposition. 76
3.15 Ablaufdiagramm: Reaktion bei Kontextänderung. 77
3.16 Ablaufdiagramm: Reaktion bei Dienstverlust . 78
3.17 Verteilungssicht auf die Architektur. 79
4.1 Erweitertes Dienstmodell.103
4.2 DSCL Stuktur.I04
4.3 Drei Varianten von Dienstkonstrukten.105
4.4 Dienste und Attribute.'06
4.5 Dienstkombinationen.
4.6 Dienstsets.j^
4.7 Condition.
207
Abbildungsvcrzeiehnis
4.8 Function. 111
4.9 Auflösung von Verschachtelungen. 113
5.1 Teilarchitektur für die situative Anpassung. 130
5.2 Regelbasierte Entscheidung. 135
6.1 Beispiel für Zustandsmigration. 140
6.2 Zustandsmodell. 153
6.3 Unterscheidung von Zustandsvariablen in optional und notwendig . 154
6.4 Integration von inkrementellen Sicherungspunkten . 162
6.5 Architektur für die proaktive Zustandssicherung. 166
6.6 Aufzeichnung. 169
6.7 Nutzung. 169
7.1 Architektur der OSGi-Plattfomi [OSG05a]. 176
7.2 Paketdiagramm der Implementierung. 178
7.3 Klassendiagramm für einen Videodienst. 180
7.4 Klassendiagramm des Central- und CompositeServiceManagcment . . 181
7.5 Klassendiagramm des F.ntscheidungsmechanismus . 183
7.6 Klassendiagramm des Zustandsmanagement. 184
7.7 Simulatoroberfläche. 187
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