A Model-Driven Architecture Approach to the Efficient Identification of Services on Service-oriented Enterprise Architecture

Service-Oriented Enterprise Architecture requires the efficient development of loosely-coupled and interoperable sets of services. Existing design approaches do not always take full advantage of the value and importance of the engineering invested in existing legacy systems. This paper proposes an approach to define the key services from such legacy systems effectively. The approach focuses on identifying these services based on a Model-Driven Architecture approach supported by guidelines over a wide range of possible service types

Quality-aware model-driven service engineering

Service engineering and service-oriented architecture as an integration and platform technology is a recent approach to software systems integration. Quality aspects ranging from interoperability to maintainability to performance are of central importance for the integration of heterogeneous, distributed service-based systems. Architecture models can substantially influence quality attributes of the implemented software systems. Besides the benefits of explicit architectures on maintainability and reuse, architectural constraints such as styles, reference architectures and architectural patterns can influence observable software properties such as performance. Empirical performance evaluation is a process of measuring and evaluating the performance of implemented software. We present an approach for addressing the quality of services and service-based systems at the model-level in the context of model-driven service engineering. The focus on architecture-level models is a consequence of the black-box character of services

Towards Consistency Management for a Business-Driven Development of SOA

The usage of the Service Oriented Architecture (SOA) along with the Business Process Management has emerged as a valuable solution for the complex (business process driven) system engineering. With a Model Driven Engineering where the business process models drive the supporting service component architectures, less effort is gone into the Business/IT alignment during the initial development activities, and the IT developers can rapidly proceed with the SOA implementation. However, the difference between the design principles of the emerging domainspecific languages imposes serious challenges in the following re-design phases. Moreover, enabling evolutions on the business process models while keeping them synchronized with the underlying software architecture models is of high relevance to the key elements of any Business Driven Development (BDD). Given a business process update, this paper introduces an incremental model transformation approach that propagates this update to the related service component configurations. It, therefore, supports the change propagation among heterogenous domainspecific languages, e.g., the BPMN and the SCA. As a major contribution, our approach makes model transformation more tractable to reconfigure system architecture without disrupting its structural consistency. We propose a synchronizer that provides the BPMN-to-SCA model synchronization with the help of the conditional graph rewriting

Model-driven performance evaluation for service engineering

Service engineering and service-oriented architecture as an integration and platform technology is a recent approach to software systems integration. Software quality aspects such as performance are of central importance for the integration of heterogeneous, distributed service-based systems. Empirical performance evaluation is a process of measuring and calculating performance metrics of the implemented software. We present an approach for the empirical, model-based performance evaluation of services and service compositions in the context of model-driven service engineering. Temporal databases theory is utilised for the empirical performance evaluation of model-driven developed service systems

Metodología dirigida por modelos para las pruebas de un sistema distribuido multiagente de fabricación

Las presiones del mercado han empujado a las empresas de fabricación a reducir costes a la vez que mejoran sus productos, especializándose en las actividades sobre las que pueden añadir valor y colaborando con especialistas de las otras áreas para el resto. Estos sistemas distribuidos de fabricación conllevan nuevos retos, dado que es difícil integrar los distintos sistemas de información y organizarlos de forma coherente. Esto ha llevado a los investigadores a proponer una variedad de abstracciones, arquitecturas y especificaciones que tratan de atacar esta complejidad. Entre ellas, los sistemas de fabricación holónicos han recibido una atención especial: ven las empresas como redes de holones, entidades que a la vez están formados y forman parte de varios otros holones. Hasta ahora, los holones se han implementado para control de fabricación como agentes inteligentes autoconscientes, pero su curva de aprendizaje y las dificultades a la hora de integrarlos con sistemas tradicionales han dificultado su adopción en la industria. Por otro lado, su comportamiento emergente puede que no sea deseable si se necesita que las tareas cumplan ciertas garantías, como ocurren en las relaciones de negocio a negocio o de negocio a cliente y en las operaciones de alto nivel de gestión de planta. Esta tesis propone una visión más flexible del concepto de holón, permitiendo que se sitúe en un espectro más amplio de niveles de inteligencia, y defiende que sea mejor implementar los holones de negocio como servicios, componentes software que pueden ser reutilizados a través de tecnologías estándar desde cualquier parte de la organización. Estos servicios suelen organizarse como catálogos coherentes, conocidos como Arquitecturas Orientadas a Servicios (‘Service Oriented Architectures’ o SOA). Una iniciativa SOA exitosa puede reportar importantes beneficios, pero no es una tarea trivial. Por este motivo, se han propuesto muchas metodologías SOA en la literatura, pero ninguna de ellas cubre explícitamente la necesidad de probar los servicios. Considerando que la meta de las SOA es incrementar la reutilización del software en la organización, es una carencia importante: tener servicios de alta calidad es crucial para una SOA exitosa. Por este motivo, el objetivo principal de la presente Tesis es definir una metodología extendida que ayude a los usuarios a probar los servicios que implementan a sus holones de negocio. Tras considerar las opciones disponibles, se tomó la metodología dirigida por modelos SODM como punto de partida y se reescribió en su mayor parte con el framework Epsilon de código abierto, permitiendo a los usuarios que modelen su conocimiento parcial sobre el rendimiento esperado de los servicios. Este conocimiento parcial es aprovechado por varios nuevos algoritmos de inferencia de requisitos de rendimiento, que extraen los requisitos específicos de cada servicio. Aunque el algoritmo de inferencia de peticiones por segundo es sencillo, el algoritmo de inferencia de tiempos límite pasó por numerosas revisiones hasta obtener el nivel deseado de funcionalidad y rendimiento. Tras una primera formulación basada en programación lineal, se reemplazó con un algoritmo sencillo ad-hoc que recorría el grafo y después con un algoritmo incremental mucho más rápido y avanzado. El algoritmo incremental produce resultados equivalentes y tarda mucho menos, incluso con modelos grandes. Para sacar más partidos de los modelos, esta Tesis también propone un enfoque general para generar artefactos de prueba para múltiples tecnologías a partir de los modelos anotados por los algoritmos. Para evaluar la viabilidad de este enfoque, se implementó para dos posibles usos: reutilizar pruebas unitarias escritas en Java como pruebas de rendimiento, y generar proyectos completos de prueba de rendimiento usando el framework The Grinder para cualquier Servicio Web que esté descrito usando el estándar Web Services Description Language. La metodología completa es finalmente aplicada con éxito a un caso de estudio basado en un área de fabricación de losas cerámicas rectificadas de un grupo de empresas español. En este caso de estudio se parte de una descripción de alto nivel del negocio y se termina con la implementación de parte de uno de los holones y la generación de pruebas de rendimiento para uno de sus Servicios Web. Con su soporte para tanto diseñar como implementar pruebas de rendimiento de los servicios, se puede concluir que SODM+T ayuda a que los usuarios tengan una mayor confianza en sus implementaciones de los holones de negocio observados en sus empresas

Non-functional properties in the model-driven development of service-oriented systems

Systems based on the service-oriented architecture (SOA) principles have become an important cornerstone of the development of enterprise-scale software applications. They are characterized by separating functions into distinct software units, called services, which can be published, requested and dynamically combined in the production of business applications. Service-oriented systems (SOSs) promise high flexibility, improved maintainability, and simple re-use of functionality. Achieving these properties requires an understanding not only of the individual artifacts of the system but also their integration. In this context, non-functional aspects play an important role and should be analyzed and modeled as early as possible in the development cycle. In this paper, we discuss modeling of non-functional aspects of service-oriented systems, and the use of these models for analysis and deployment. Our contribution in this paper is threefold. First, we show how services and service compositions may be modeled in UML by using a profile for SOA (UML4SOA) and how non-functional properties of service-oriented systems can be represented using the non-functional extension of UML4SOA (UML4SOA-NFP) and the MARTE profile. This enables modeling of performance, security and reliable messaging. Second, we discuss formal analysis of models which respect this design, in particular we consider performance estimates and reliability analysis using the stochastically timed process algebra PEPA as the underlying analytical engine. Last but not least, our models are the source for the application of deployment mechanisms which comprise model-to-model and model-to-text transformations implemented in the framework VIATRA. All techniques presented in this work are illustrated by a running example from an eUniversity case study