Pervasive web services discovery and invocation in military networks

Denne rapporten tar for seg to hoveddeler av Web services: Først undersøker vi teknikker som kan benyttes for å optimalisere bruken av tjenestene - filtrering, komprimering, og transportprotokoller for å nevne noe. Optimaliseringsteknikkene vil ødelegge kompatibiliteten mellom klienter og tjenester utviklet med dagens programmeringsverktøy. Vi foreslår derfor at optimaliseringsteknikkene bør implementeres i proxier, noe som gjør at klienter og tjenere kan beholde interoperabiliteten ved å fortsette å følge Web services-standardene. Deretter undersøker vi metoder for å finne tjenester ("service discovery") i militære nettverk. I sivile systemer foretas service discovery ofte statisk i det systemet blir laget ("design-time discovery"). Det betyr at tjenesten man skal bruke blir valgt når klienten implementeres, slik at tjenestens adresse kan hardkodes i applikasjonen. Dette fungerer i statiske nettverk med høy oppetid, men i dynamiske omgivelser, slik som militære nettverk, så kan tjenester komme og gå. På grunn av dette trenger man å kunne oppdage nye tjenester mens systemet brukes ("run-time discovery"). I denne rapporten ser vi på Web services-standardene som kan benyttes til "service discovery", og påpeker hvilke typer nett de eventuelt kan benyttes i. Standardene er ikke tilstrekkelige for service discovery i disadvantaged grids. Vi ser derfor på en rekke eksisterende protokoller, og identifiserer et sett egenskaper som er ønskelige i en service discovery-protokoll for disadvantaged grids: Desentralisert protokoll for å sikre tilgjengelighet, periodiske oppdateringer for å gi en oppdatert tjenesteoversikt, mellomlagring for å redusere nettverksbruk, sammenslåing av data for å redusere antall datapakker, samt komprimering for å redusere størrelsen til pakkene. Alle disse teknikkene implementeres i en eksperimentell løsning som vi kaller "Service Advertisements in MANETs" (SAM). Videre ser vi på teknikker for å oppnå gjennomgående service discovery, og identifiserer en gateway som den enkleste og mest kosteffektive måten å oppnå transparent service discovery-interoperabilitet på. Vi implementerer videre en slik gateway, og benytter den i et eksperiment som omfatter både MANETs og nettverk med infrastruktur. I dette eksperimentet viser vi at vi kan oppnå transparent interoperabilitet mellom SAM og en av standardene for Web services discovery. To premisser ligger til grunn for arbeidet i denne rapporten, nemlig at alle foreslåtte teknikker og løsninger må være kompatible med en føderasjon av systemer og at Web services skal benyttes ikke bare mellom, men også innad i de ulike militære nettverkene. Dette innebærer at rapporten ikke tar sikte på å finne en altomfattende løsning for alle nettverk, med mindre denne løsningen er basert på standarder. Rapporten er bygget opp rundt følgende tre forskningspåstander: 1) For å kunne benytte Web services i militære nettverk med begrensninger er det nødvendig å gjøre tilpasninger av standardene. 2) Nettverk med ulike egenskaper krever ulike mekanismer for "service discovery". 3) I en føderasjon av systemer er det et behov for interoperabilitetspunkter på applikasjonsnivå for "service discovery". Rapportens bidrag er en evaluering av et sett teknikker som muliggjør gjennomgående bruk av Web services i og på tvers av dynamiske heterogene nettverk.