Laboratoire Lorrain de Recherche en Informatique et ses Applications Environments COOperation Université Nancy II Patrons Transactionnels : Nouveau Paradigme pour des Exécutions Fiables de Services Web Composés     Présenté le 22 juin 2005 par Khaled Gaaloul avant de commencer, j tien a remercier les membre du jury pour leur presence ainsi k tt mes amis! ma presentation s'intitule PT: nouvo paradigm pour des exec. fiabl de SWC, dans le cadr de mon stage DEA ou j fu encadrer par M. claude godart. Composition du jury : Noëlle Carbonell Didier Galmiche Olivier Festor Dominique Méry Encadrant : Claude Godart Laboratoire Lorrain de Recherche en Informatique et ses Applications

Contexte et Problématique État de l’art Patrons transactionnels Plan Contexte et Problématique État de l’art Patrons transactionnels Conclusion et Perspectives Le plan de la presentation comporte la parti Context et pb, l’etat de l’art comme etude bibliographique pour la realistion de ce travail, notre approche les PT, et pour finir la concl. Et les perspectives 1

I. Contexte et Problématique

Contexte et Problématique État de l’art Vue globale de l’approche Notre approche Conclusion et Perspectives Contexte : les applications Business-to-Business (B2B) (1) Les entreprise expriment de plus en plus leurs relations commerciales via le Web. Coopération inter entreprises et automatisation des procédés. La nécessité de mécanismes supportant l’interconnexion et la coopération des applications B2B. De nos jour,Les entreprise expriment de plus en plus leurs relations commerciales via le Web. Elles tendent a automatiser leur procédés et assureur les interaction entre elle. D’ou La nécessité de mécanismes supportant l’interconnexion et la coopération des applications nommé B2B. 2

Contexte et Problématique Contexte et Problématique État de l’art Vue globale de l’approche Notre approche Conclusion et Perspectives Contexte et Problématique État de l’art Vue globale de l’approche Patrons transactionnels Conclusion et Perspectives Contexte : Intégration des application B2B (2) Agence Tour opérateur Envoie de documents par Fedex (EDF) Réservation de l’Hôtel (RH) Banque Entreprise Fedex A N D Paiement en Ligne (PL) Spécification des Besoins du Client (SBC) A N D X O R Envoie de documents par DHL (EDD) Réservation de l’avion (RA) Niveau communication Niveau contenu Entreprise DHL L’exemple suivant illustre l’integration d’application B2B, il s’agit de l’application d’organistaion de voyage en ligne qui montre les interaction entre les differnts entreprises (tour operateur, banque, entrprise d’envoie de doc) dans le but d’automatiser le procédé d’organisation de voyage en ligne. L’integation se situ a 3 niveaux : niv.communication : relatif au transport/ niv.contenu: pour l’échanges de données/ niv.procédé: pour les interactions entre procédé. Niveau procédé Organisation de voyage en ligne 3

Contexte et Problématique État de l’art Vue globale de l’approche Notre approche Conclusion et Perspectives A2A Vs l’approche <<services Web>> pour les B2B A2A (Application-to-Application) : aspect statique, Fortement couplées Gestion centralisée Approche<<services Web>> : technologies plus adaptées pour les B2B Standardisation Architecture orientée service Environnement d’égal à égal Parmi les approche proposé pour supporter cette integration se trouve les A2A, mais cette application est limité dans son cham d’action, en effet les A2A sont dédié aux application intra entreprise et sont donc fortment couplé et leur gestion est centralisé. Cependant, il y l’approche sw qui est une sol.prometteuse pour ces application avancés vu qu’elle dispose de technologie dont les aspects sont la : Standardisation, l’Architecture orientée servie l’Environnement d’égal à égal qui assure l’interopérabilité, l’hétérogéneité et le dynamisme nécessaires a ces application. 4

Contexte et Problématique État de l’art Vue globale de l’approche Notre approche Conclusion et Perspectives Problématique : comment assurer des exécutions fiables de services Web composés? (1) Concepteurs Problème de composition Manque de fiabilité Échec Activé SBC RH A N D EDF PL RA EDD X O R Pour la modélisation des services, les concepteurs obteront pour la composition de sw. La Problématique est comment assurer des exécutions fiables de services Web composés? . En effet, la tache de composer des sw n’est pas evidente a cause de degré d’autonomie, d’hétérogén. Et de dynamisme des sw. En plus, il ya le mank de fiablilté, par exemple si le service PL echoue les deux services RH et RA restent maintenue activé. 5

Contexte et Problématique État de l’art Vue globale de l’approche Notre approche Conclusion et Perspectives Problématique : limites des approches actuelles (2) Les Modèles de Transactions Avancés (MTA) Fiabilité (mécanismes de recouvrement et de gestion d’échecs) Structures simples (interactions limitées) Les systèmes de workflow Flexibilité (modélisation de structures complexes) Manque de fiabilité les approches proposé pour garantir ces exigences restent limités. D'une part, les modèles de transaction avancées assure la fiabilité mais leurs interactions sont limités. D'autre part, les systèmes de workflow permettant d'intégrer la dimension coopérative du travail mais manque de fiabilité. 6

État de l’art

Modèles de Transactions Avancés (MTA): assouplir l’atomicité, Contexte et Problématique État de l’art Vue globale de l’approche Notre approche Conclusion et Perspectives MTA Workflows Services Web Modèles de Transactions Avancés (MTA): assouplir l’atomicité, assurer et contrôler le parallélisme interne à chaque transaction Étendre les structures plates Transaction emboîtés Relâcher l’isolation SAGA Nouvelles sémantiques transactionnelles Transactions flexibles Structures simples et limitées Contraintes imposées aux concepteurs Les modeles traditionnel ACID souffrait de rigidité, l’objectif des MTA etait donc d’assouplir l’atomicité et de relacher l’isolation. Le model de transaction emboité ont permi d’entendre les struct. Plate, les saga ont permi de relacher l’iso. Et les modeles de T flexibles ont apporté des nvelle sémantique trans. Tels que la compensation. Toutefois ces modeles reste limité vu les contraintes imposé au concepteur et leurs structure simple incapbale de gerer les sructure complexe de sw. 7

Les systèmes workflows Contexte et Problématique État de l’art Vue globale de l’approche Notre approche Conclusion et Perspectives MTA Workflows Services Web Les systèmes workflows Optimiser et automatiser les procédés d’entreprises. Les patrons de workflow Représentation intuitives Masquer complexité Les workflows transactionnels : plus de sémantique transactionnelle Manque de fiabilité et de correction S’intéresse aux aspects de coordination Ignore l’aspect transactionnel Les swf permettent d’optimiser de d’automatiser les procédé d’entreprise, ils dispose de concepts forts comme les patron de wf qui masque la complexité et offre une représentation intuitive, et aussi les wt ki sen enrichi de sem. Transactionel. Cependant ces system ne s’intersse qu’aux aspects de coordintion et ignorent l’aspect T d’ou le manque de fiabilité. 8

Approche <<services Web>> Contexte et Problématique État de l’art Vue globale de l’approche Notre approche Conclusion et Perspectives MTA Workflows Services Web Approche <<services Web>> Repose sur les technologies MTA et workflow Basée sur des standards assurant l’ubiquité et l’interopérabilité (XML, Web). Architectures avancées Chorégraphie et coordination Composition et orchestration L’Approche <<services Web>> Repose sur les technologies MTA et workflow, elle est Basée sur des standards assurant l’ubiquité et l’interopérabilité (XML pour les format de données, le Web pour l’invocation de services). Les sw s’appient sur des technologie qui assurent Chorégraphie et la coordination des services ainsi que la Composition et l’orchestration. 9

Vue globale de l’approche

Vue globale de l’approche Contexte et Problématique État de l’art Vue globale de l’approche Notre approche Conclusion et Perspectives Applications avancées Concepteurs Modéliser Principes directeurs : Définir le flot de contrôle Définir les mécanismes de gestion d’échecs et de recouvrement Assurer la cohérence de ses spécifications SBC RA RH A N D Modèle pour une composition fiable de SWC Notre approche s’adresse au concepteurs de sc. Notre objectif est de leur permettre de modéliser une composition fiable de sw. Pour cela nos principes directeurs seront de : 1;Définir le flot de contrôle. 2.Définir les mécanismes de gestion d’échecs et de recouvrement et enfin d’Assurer la cohérence de ses spécifications 10

Notre approche

Démarche à suivre : Service Web Composé Transactionnel (SCT) Contexte et Problématique État de l’art Vue globale de l’approche Notre approche Conclusion et Perspectives Démarche à suivre : Service Web Composé Transactionnel (SCT) Patron transactionnel Composition de patrons transactionnels pour un SCT Règles de cohérence pour des compositions fiables d’un SCT Le premeir pt. Dans notre démarche sera de définir les concepts a modéliser. Nous définissons … 11

Services Web Transactionnels (SWT) Contexte et Problématique État de l’art Vue globale de l’approche Notre approche Conclusion et Perspectives Services Web Transactionnels (SWT) Description du comportement transactionnel Propriétés transactionnelles (rejouable, compensable, pivot) Rejouable : sûre de se terminer avec succès après un nombre fini d’activations Compensable : politique de compensation pour annuler automatiquement son travail Pivot: : une fois terminé avec succès son effet reste à jamais et ne peut pas être défait Diagrammes à transitions d’états d’un SWT initial échoué annulé abandonné terminé activé Service Web rejouable Abandonner() Annuler() Activer() Terminer() Échouer() Rejouer() Swt permet de décrire son comportement transactionnel grace a des propriétés transactionnelles. Ces propriétés transactionnelles sont rejouable, compensable, et pivot. Un service r est sûre de se terminer avec succès après un nombre fini d’activations. Un service Compensable a une politique de compensation pour annuler automatiquement son travail; un service Pivot: : une fois terminé avec succès son effet reste à jamais et ne peut pas être défait. Le comportement d'un service Web transactionnel est modélisé par un diagramme à transitions d'états spécifiant toutes les opérations susceptibles de se produire,pour notre exemple nous prenons le service web rejouable qui au départl est à l'état initial.Ensuite, il peut être soit abandonné (avant son activation) soit activé (pour être exécuté). Une fois activé, il a la possibilité de se terminer avec succès si l'exécution se passe comme prévu sinon il peut échouer te sera rejouer jusquè a ce kil se termine. 12

Service web Composé Transactionnel (SCT) Contexte et Problématique État de l’art Vue globale de l’approche Notre approche Conclusion et Perspectives Service web Composé Transactionnel (SCT) Définir la composition pour un Service Web Composé (SWC) Exploiter les propriétés transactionnelles des composants du service Spécification de preconditions pour l’orchestration de services composants Dépendances entre les services composants du SWC Un SCT est défini par son flot de contrôle et son flot transactionnel SBC RH A N D EDF PL RA EDD X O R Activer EDD si EDF échoue Annuler / compenser RA si RH échoue Un Service (Web) Composé Transactionnel (SCT) est un service Web composé dont les services composants sont de services transactionnels. Il exploite les propriétés transactionnelles l'orchestration et la gestion d’echecs. Pour définir l'orchestration de ses services composants, il spécifie des preconditions sur ses opérations. Par exemple le service Pl est activé si le s2services RA et RH soient terminé. A un niveau d’abstraction plus haut, ceci exprime des dependances entre les services. Ces dependances expriment elle aussi a un niveau d’abstraction plus haut le FC et le FT du SCT. Dépendance d’activation Cond(PL.activer())=RH.terminé  RA.terminé 13

Démarche à suivre : Service Web Composé Transactionnel (SCT) Contexte et Problématique État de l’art Vue globale de l’approche Notre approche Conclusion et Perspectives Démarche à suivre : Service Web Composé Transactionnel (SCT) Patron transactionnel Composition de patrons transactionnels pour un SCT Règles de cohérence pour des compositions fiables d’un SCT Le 2eme pt sera de modéliser le sct, pour cela nous utilison le concept de PT 14

Contexte et Problématique État de l’art Vue globale de l’approche Notre approche Conclusion et Perspectives Un Patron Transactionnel (PT) est défini par son patron de composition et son flot transactionnel potentiel Patron de composition -défini un flot de contrôle à partir d’un ensemble de service; -utilise les patrons de workflow [Van der Alst] pour définir le flot de contrôle. Flot transactionnel potentiel -cadre implicitement l’ensemble des dépendances transactionnelles; -dépend des dépendances d ’activation et donc du flot de contrôle. Spécification des Besoins du Client Réservation de L’Avion l’Hôtel A N D And-split (SBC,RH,RA) Spécification des Besoins du Client Réservation de L’Avion l’Hôtel A N D PotentielleAnd-split (SBC,RH,RA) Nous définissons un pt par l’union de p.c et de du flot trans.potentil. Le pc défini un flot de contrôle à partir d’un ensemble de service; nous utilisons les patrons de workflow proposé par[Van der Alst] pour définir le flot de contrôle. Ci dessous le patron And split modélisons l’ensemble de service sbc, rh et ra. Flot transactionnel potentiel est une fct qui-cadre implicitement l’ensemble des dépendances transactionnelles et qui-dépend des du flot de contrôle. Nous presentons le potentiel transactionnel qu’on peut appliquer a l’ensemble de ses services. 15

Démarche à suivre : Service Web Composé Transactionnel (SCT) Contexte et Problématique État de l’art Vue globale de l’approche Notre approche Conclusion et Perspectives Démarche à suivre : Service Web Composé Transactionnel (SCT) Patron transactionnel Composition de patrons transactionnels pour un SCT Règles de cohérence pour des compositions fiables d’un SCT Le 3eme pt est la composition de pt pour le sct défini 16

1ère étape : Raffinement d’un Patron Transactionnel (PT) Contexte et Problématique État de l’art Vue globale de l’approche Notre approche Conclusion et Perspectives 1ère étape : Raffinement d’un Patron Transactionnel (PT) Spécification des Besoins du Client Réservation de L’Avion l’Hôtel A N D PotentielAnd-split (SBC,RH,RA) RaffinementAnd-split (SBC,RH,RA) Inclus dans La 1ère étape consiste à Raffiner le pt, nous définissons la fonction de raffinement qui définit un flot transactionnel inclus dans le flot transactionnel potentiel. Ici, Nous montrons loperation de raffinent du patron transactionnel <<AND-split>> de l'ensemble des services{SBC, RH, RA} 17

2ème étape : Définition de Connecteur Transactionnel (CT) Contexte et Problématique État de l’art Vue globale de l’approche Notre approche Conclusion et Perspectives 2ème étape : Définition de Connecteur Transactionnel (CT) Un CT est défini par l’union du patron de composition et de la fonction de raffinement SBC RH A N D EDF PL RA EDD X O R Flot de contrôle a b Compense b quand a échoue ou sera compensé Annule ou compense b en cas d’échec de a b alternative quand a échoue (a) CTAnd-split (SBC,RH,RA) (b) CTAnd-join (RH,RA,PL) (c) CTXor-split (PL,EDF,EDD) Compositions de CT pour le SCT d’organisation de voyage en ligne La 2ème étape consiste à Définir des Connecteur Transactionnel (CT) pour la composition du SCT. Un CT est défini par l’union du patron de composition et de la fonction de raffinement. Nous illustrons ci dessous la Compositions de CT pour le SCT d’organisation de voyage en ligne. 18

Démarche à suivre : Service Web Composé Transactionnel (SCT) Contexte et Problématique État de l’art Vue globale de l’approche Notre approche Conclusion et Perspectives Démarche à suivre : Service Web Composé Transactionnel (SCT) Patron transactionnel Composition de patrons transactionnels pour un SCT Règles de cohérence pour des compositions fiables d’un SCT Le dernier pt qui nous reste a faire est d’assurer la cohérence de cette composition… 19

Incohérence du flot de contrôle Grammaire Contexte et Problématique État de l’art Vue globale de l’approche Notre approche Conclusion et Perspectives Incohérence du flot de contrôle Grammaire Une incohérence du flot de contrôle peut surgir quand les instances sont disjointes. pour ne pas avoir des unions non sensées nous utilisons la grammaire contextuelle Pour assurer la cohérence du FC. Par exemple, quand une instance du patron est XOR-split elle peut pas etre suivi par une instance du patron AND-join . 19

Incohérence du flot transactionnel Contexte et Problématique État de l’art Vue globale de l’approche Notre approche Conclusion et Perspectives Incohérence du flot transactionnel Règles de cohérence transactionnelle Règles d'extraction de propriétés transactionnelles: Chaque service est par défaut re-jouable et pivot. Chaque service cible d'une dépendance de compensation est compensable. Chaque service source d'une dépendance d'annulation ou d'alternative n'est pas re-jouable. Conditions de cohérences transactionnelles: 1. C1 : échec  alternative 2. C2 : échec  compensation 3. C3 : échec  annulation Une incohérence de flot transactionnel peut surgir quand un service composant peut échouer causant l'abandon du SCT alors que les effets de l'exécution partielle n'est pas annulée. pour assurer une cohérence transactionnelle chaque service doit vérifier les trois conditions dans l'ordre suivants: {C1} : lors de l'échec d'un service il faut essayer d'exécuter une alternative s'il en existe une {C2} : lors de l'échec d'un service causant l'abandon du service global, tout service déjà exécuté doit être compensé. {C3} : lors de l'échec d'un service causant l'abandon du service global, il faut annuler tous les services en cours d'exécutions. Dans le cas où nous ne disposons pas de propriétés transactionnelles des services composants, nous utilisons les règles suivantes pour les déterminer.Une fois ces propriétés transactionnelles connues, nous utilisons les règles suivantes pour détecter et corriger les incohérences transactionnelles. Revenos a notre exemple pour la definitions des prop. T des services composants, nous avons… 20

Amélioration du SWC de l’organisation de voyages en ligne (1) Contexte et Problématique État de l’art Vue globale de l’approche Notre approche Conclusion et Perspectives Amélioration du SWC de l’organisation de voyages en ligne (1) r cp SBC RH A N D EDF PL RA EDD X O R (a) CTAnd-split (SBC,RH,RA) (c) CTXor-split (PL,EDF,EDD) Les services pl et rh sont cible de compensation donc ils sont cp, alors que les services ra, rdd sont r vu qu’ils ne sont pas des source d'une dépendance d'annulation ou d'alternative (b) CTAnd-join (RH,RA,PL) Flot de contrôle a b Compense b quand a échoue ou sera compensé a b Annule ou compense b en cas d’échec de a a b b alternative quand a échoue 21

Incohérence du flot transactionnel Contexte et Problématique État de l’art Vue globale de l’approche Notre approche Conclusion et Perspectives Incohérence du flot transactionnel Règles de cohérence transactionnelle Règles d'extraction de propriétés transactionnelles: Chaque service est par défaut re-jouable et pivot. Chaque service cible d'une dépendance de compensation est compensable. Chaque service source d'une dépendance d'annulation ou d'alternative n'est pas re-jouable. Conditions de cohérences transactionnelles: 1. C1 : échec  alternative 2. C2 : échec  compensation 3. C3 : échec  annulation Nous utilisons les regles suivantes pour assurer la validité de cette compositionde service. 22

R2 R1 Amélioration du SWC de l’organisation de voyages en ligne (2) r Contexte et Problématique État de l’art Vue globale de l’approche Notre approche Conclusion et Perspectives Amélioration du SWC de l’organisation de voyages en ligne (2) r cp cp cp R2 SBC RH A N D EDF PL RA EDD X O R SBC RH A N D EDF PL RA EDD X O R cp r R1 r r (a) CTAnd-split (SBC,RH,RA) (a) CTAnd-split (SBC,RH,RA) (c) CTXor-split (PL,EDF,EDD) (c) CTXor-split (PL,EDF,EDD) La condition potentielle d'alternative de {EDD} en cas d'échec de {EDF} est éventuellement vraie (puisque {EDF} n'est pas re-jouable) et n'appartient pas à la condition d'alternative de {EDD}. La première règle implique l'ajout d'une dépendance d'alternative de {EDf} vers {EDd}. De meme pour la deuxieme regle de compensation, en cas d’échec de pl le service ra sera compsensé. (b) CTAnd-join (RH,RA,PL) (b) CTAnd-join (RH,RA,PL) Flot de contrôle Flot de contrôle a a b b Compense b quand a échoue ou sera compensé Compense b quand a échoue ou sera compensé a a b b Annule ou compense b en cas d’échec de a Annule ou compense b en cas d’échec de a a a b b b alternative quand a échoue b alternative quand a échoue 22

Applications avancées Contexte et Problématique État de l’art Vue globale de l’approche Notre approche Conclusion et Perspectives Synthèse de l’approche : Applications avancées à modéliser Concepteurs Patrons transactionnels Exécutions fiables de SWC SWC modéliser utiliser donner Ainsi, nous voyons que les etapes de modélisations de notre approche peuvent être conduite de manière interactive avec les concepteurs selon le contexte spécifié de l'application afin d’obtenir un modele de compositions fiable de swc. 23

Conclusion et Perspectives

Conclusion et Perspectives Contexte et Problématique État de l’art Vue globale de l’approche Notre approche Conclusion et Perspectives Conclusion : Proposer aux concepteurs un modèle fiable et flexible. Combinaison de deux concepts forts (MTA et workflows). Haut niveau d’abstraction et de simplicité. Perspectives : Possibilité de contributions aux travaux de services Web sémantiques. Implémentation de notre approche. Expérimentation sur des applications de e-commerce. Les contributions de notre travail se trouvent dans le modèle de composition de services Web qui réconcilie, les modèles à flots de tâches et les modèles transactionnels, deux technologies fortes,souvent considérées concurrentes. En plus, l'utilisation des patrons T comme concept de base de notre modèle assure un haut niveau d'abstraction et de simplicité. Ce travail laisse envisager plusieurs perspectives intéressantes, dont Possibilité de contributions aux travaux de services Web sémantiques, Implémentation de notre approche pour la valider, et enfin l’ Expérimenter sur des applications de e-commerce tels que l'intégrations de plusieurs sites vendeurs, la coordination des achats clients, etc. 24

Merci de votre attention !