Policies for Web Services

Web Services sind die vorherrschende Technologie zur Entwicklung service-orientierter Architekturen (SOA). Jedoch sollte die Funktionalität in einigen Gebieten (zeitliche Dimensionen, Echtzeit, Streaming oder bei effizienten und flexiblen Datenübertragungen) erweitert werden. Die Erweiterungen können beispielsweise durch Policies realisiert werden. Da es oft verschiedene Möglichkeiten gibt, eine Funktionalität zu erweitern (z.B. mehrere Protokolle zur Übertragung von Daten), bietet sich zur Beschreibung WS-Policy an. WS-Policy erlaubt die Umsetzung konkreter Policies, die allgemein die Eigenschaften beschreiben, unter denen ein Service angeboten wird. Dabei ermöglicht eine Policy explizit die Auswahl zwischen alternativen Eigenschaften. Um die genannten Probleme zu behandeln, werden in dieser Arbeit zwei neue Policies eingeführt: Temporal Policy und Communication Policy. Eine Temporal Policy ist die Grundlage, um WS-Policies eine zeitliche Dimension hinzuzufügen. Bei einer Temporal Policy handelt es sich nicht um eine WS-Policy, sondern um eine Policy Sprache, die zeitliche Dimensionen und Abhängigkeiten zwischen Temporal Policies und WS-Policies ausdrückt. Das Umschalten von Protokollabhängigkeiten, die Bepreisung von Services, Dienstgüte und Sicherheit sind einige Gebiete für den Einsatz von Temporal Policies. Um hingegen Protokollabhängigkeiten eines Services im Hinblick auf Echtzeit, Streaming und Datenübertragung zu beschreiben, wird die Communication Policy verwendet. Ein Service kann seine Protokollabhängigkeiten veröffentlichen, um einem Client mitzuteilen, wie er mit dem Service nach dessen Aufruf kommunizieren kann. Dadurch ist es für den Client möglich, im Vorfeld zu überprüfen, ob der Aufruf des Services sinnvoll ist. Aufbauend auf den Policies werden neue Mechanismen und Werkzeuge präsentiert, die die Verwendung von Services sowie die Durchführung von Datenübertragungen vereinfachen. Ferner kann der Servicebenutzer einfacher in den Entwicklungsprozess involviert werden. Die Flex-SwA Architektur ist die erste Komponente dieser Arbeit, die auf den neu vorgestellten Policies aufbaut. Sie dient der Implementierung von Datenübertragungen und Streaming-Protokollen, die als Protokollabhängigkeiten durch eine Communication Policy beschrieben werden. Flex-SwA bietet mehrere Kommunikationsmuster an, die eine flexible Handhabung der Kommunikation ermöglichen. Ferner erlaubt die Verwendung eines Referenzkonzepts die einfache Weiterleitung von Daten mit reduziertem Datenumfang. Mit Hilfe von Flex-SwA und der Communication Policy ist es möglich, die Benutzbarkeit - vor allem im Bereich service-orientierter Grids - zu verbessern, indem die Datenübertragung in einen automatisch generierten Web oder Grid Service Client integriert wird. Der Web und Grid Service Browser, der in dieser Arbeit vorgestellt wird, agiert als solch ein generischer Client. Durch den Web und Grid Service Browser wird dem Benutzer eine gewohnte Umgebung im Browser geboten. Die Datenübertragung wird direkt beim Service Aufruf gehandhabt, ohne den Transfer explizit veranlassen zu müssen. Durch spezielle Plugins können Multimediadaten veranschaulicht, angesehen oder angehört werden. Um einem Benutzer die Erzeugung neuer Anwendungen, die auf Hochleistungsressourcen zurückgreifen, zu erlauben, wird ein Mashup Editor präsentiert, der den Anwender populäre Webanwendungen mit Web und Grid Services kombinieren lässt. Auch hier wird die Communication Policy zur Beschreibung von Datenübertragungen des Services benutzt. Flex-SwA setzt durch sein Referenzkonzept den Datenaustausch um. Um die Anwendbarkeit, der in dieser Arbeit vorgestellten Konzepte zu zeigen, wurden einige Anwendungsfälle aus dem Multimediabereich ausgewählt. Basierend auf der Temporal Policy, der Communication Policy, Flex-SwA, dem Web und Grid Service Browser und dem Mashup Editor wird die Entwicklung einer Multimedia SOA präsentiert, die unter anderem einen Workflow für Gesichtserkennung, einen Video-on-demand Service und einen Audioresynthese-Service umfasst. Konkret beschreibt der Video-on-demand Service seine Abhängigkeit zu einem Multicast-Protokoll durch eine Communication Policy. Anschließend wird eine Temporal Policy verwendet, um das Umschalten von einem Multicast-Protokoll zu einem anderen zu beschreiben, indem die Communication Policy am Ende ihres Gültigkeitszeitraumes ausgetauscht wird. Der Mashup Editor wird als Client für das neue Multicast-Protokoll nach der Umschaltung verwendet. Um Frames von einem Frame-Dekodierungsservices zu einem Service zur Gesichtserkennung zu senden und um Audiodateien mit den verschiedenen Flex-SwA Kommunikationsmustern zu einem Audioresynthese-Service zu übertragen, wird Flex-SwA verwendet. Der Aufruf des Workflows zur Gesichtserkennung und des Audioresynthese-Services wird mit Hilfe des Web und Grid Service Browsers umgesetzt.