Academic literature on the topic 'Composition et compatibilité des services web'

Les systèmes logiciels accessibles via le web sont construits en utilisant des services web existants et distribués qui s'interagissent par envoi de messages. Le service web expose ses fonctionnalités à travers une interface décrite dans un format manipulable par ordinateur. Les autres systèmes interagissent, sans intervention humaine, avec le service web selon une procédure prescrite en utilisant les messages d’un protocole.Les services web peuvent être déployés sur des plateformes cloud. Ce type de déploiement occasionne un grand nombre de services à gérer au niveau de mêmes répertoires soulevant différents problèmes : Comment gérer efficacement ces services afin de faciliter leur découverte pour une éventuelle composition. En effet, étant donné un répertoire, comment définir une architecture voire une structure de données permettant d’optimiser la découverte des services, leur composition et leur gestion.La découverte de services consiste à trouver un ou plusieurs services satisfaisant les critères du client. La composition de services consiste quant à elle à trouver un nombre de services pouvant être exécutés selon un schéma et satisfaisant les contraintes du client. Comme le nombre de services augmente sans cesse, la demande pour la conception d’architectures permettant d’offrir non seulement un service de qualité mais aussi un temps de réponse rapide pour la découverte, la sélection et la composition, est de plus en plus intense. Ces architectures doivent de plus être facilement gérables et maintenables dans le temps. L’exploration de communautés et de structures d’index corrélée avec l’utilisation de mesures multi critères pourrait offrir une solution efficace à condition de bien choisir les structures de données, les types de mesures, et les techniques appropriés. Dans cette thèse, des solutions sont proposées pour la découverte, la sélection de services et leur composition de telle façon à optimiser la recherche en termes de temps de réponse et de pertinence des résultats. L’évaluation des performances des solutions proposées est conduite en utilisant des plateformes de simulations<br>Software systems accessible via the web are built using existing and distributed web services that interact by sending messages. The web service exposes its functionalities through an interface described in a computer-readable format. Other systems interact, without human intervention, with the web service according to a prescribed procedure using the messages of a protocol. Web services can be deployed on cloud platforms. This type of deployment causes a large number of services to be managed at the level of the same directories raising different problems: How to manage these services effectively to facilitate their discovery for a possible composition. Indeed, given a directory, how to define an architecture or even a data structure to optimize the discovery of services, their composition, and their management. Service discovery involves finding one or more services that meet the client’s criteria. The service composition consists of finding many services that can be executed according to a scheme and that satisfy the client’s constraints. As the number of services is constantly increasing, the demand for the design of architectures to provide not only quality service but also rapid responsetime for discovery, selection, and composition, is getting more intense. These architectures must also be easily manageable and maintainable over time. The exploration of communities and index structures correlated with the use of multi-criteria measures could offer an effective solution provided that the data structures, the types of measures, are chosen correctly, and the appropriate techniques. In this thesis, solutions are proposed for the discovery, the selection of services and their composition in such a way as to optimizethe search in terms of response time and the relevance of the results. The performance evaluation of the proposed solutions is carried out using simulation platforms

L'avantage majeur qu'offrent les services Web est le fait qu'ils reposent sur des standards et les technologies du Web pour interagir en s'échangeant des messages. A part les séquences de messages, d'autres facteurs affectent l'interopérabilité des services Web, telles que les contraintes temporelles qui spécifient les délais nécessaires pour échanger des messages. La thèse rapportée dans ce manuscrit étudie l'impact de ces propriétés dans la composition de services Web. La considération de telles propriétés soulève plusieurs problèmes auxquels on a essayé d'apporter une solution. Le premier aspect consiste à définir un modèle qui tienne compte des abstractions nécessaires afin de pouvoir analyser et synthétiser une composition, à savoir les messages, les données, les contraintes de données, les propriétés temporelles et l'aspect asynchrone des communications des services. En se basant sur ce modèle, le deuxième problème consiste à proposer une approche d'analyse de compatibilité. Cette analyse vise à caractériser la compatibilité ou la non-compatibilité des services Web et ce en prenant en considération les abstractions précédemment citées. Nous étudions particulièrement l'impact des propriétés temporelles dans une chorégraphie dans laquelle les services Web supportent des communications asynchrones. Nous proposons une démarche basée sur le model checking qui permet de détecter les éventuels conflits temporisés qui peuvent surgir dans une chorégraphie. Finalement, le dernier problème auquel nous nous intéressons est celui de la construction d'une composition qui essaie de répondre au besoin du client et ce en prenant en compte les aspects temporels. L'approche que l'on propose est basée sur la génération d'un médiateur pour essayer, quand c'est possible, de contourner les incompatibilités temporisées et non-temporisées qui peuvent surgir lors d'une collaboration. Des mécanismes et des algorithmes ont été développés afin de mettre en oeuvre ces objectifs.

Les services Web sont des briques de bases logicielles s’affranchissant de toute contrainte de compatibilité logicielle ou matérielle. Ils sont mis en œuvre dans une architecture orientée service. A l’heure actuelle, les travaux de recherche se concentrent principalement sur la découverte et la composition. Cependant, la complexité de la structure de l’espace des services Web et son évolution doivent nécessairement être prises en compte. Ceci ne peut se concevoir sans faire appel à la science des systèmes complexes, et notamment à la théorie des réseaux complexes. Dans cette thèse, nous définissons un ensemble de réseaux pour la composition sur la base de services décrits dans des langages syntaxique (WSDL) et sémantique (SAWSDL). L’exploration expérimentale de ces réseaux permet de mettre en évidence les propriétés caractéristiques des grands graphes de terrain (la propriété petit monde et la distribution sans échelle). On montre par ailleurs que ces réseaux possèdent une structure communautaire. Ce résultat permet d’apporter une réponse alternative à la problématique de la classification de services selon les domaines d’intérêts. En effet, les communautés regroupent non pas des services aux fonctionnalités similaires, mais des services qui ont en commun de nombreuses relations d’interaction. Cette organisation peut être utilisée entre autres, afin de guider les algorithmes de recherche de compositions. De plus, en ce qui concerne la classification des services aux fonctionnalités similaires en vue de la découverte ou de la substitution, nous proposons un ensemble de modèles de réseaux pour les représentations syntaxique et sémantique des services, traduisant divers degrés de similitude. L’analyse topologique de ces réseaux fait apparaître une structuration en composantes et une organisation interne des composantes autour de motifs élémentaires. Cette propriété permet une caractérisation à deux niveaux de la notion de communauté de services similaires, mettant ainsi en avant la souplesse de ce nouveau modèle d’organisation. Ces travaux ouvrent de nouvelles perspectives dans les problématiques de l’architecture orientée service<br>Web services are building blocks for modular applications independent of any software or hardware platforms. They implement the service oriented architecture (SOA). Research on Web services mainly focuses on discovery and composition. However, complexity of the Web services space structure and its development must necessarily be taken into account. This cannot be done without using the complex systems science, including the theory of complex networks. In this thesis, we define a set of networks based on Web services composition when Web services are syntactically (WSDL) and semantically (SAWSDL) described. The experimental exploration of these networks can reveal characteristic properties of complex networks (small world property and scale-free distribution). It also shows that these networks have a community structure. This result provides an alternative answer to the problem of Web services classification by domain of interest. Indeed, communities don’t gather Web services with similar functionalities, but Web services that share many interaction relationships. This organization can be used among others, to guide compositions search algorithms. Furthermore, with respect to the classification based on Web services functional similarity for discovery or substitution, we propose a set of network models for syntactic and semantic representations of Web services, reflecting various similarity degrees. The topological analysis of these networks reveals a component structure and internal organization of thecomponents around elementary patterns. This property allows a two-level characterization of the notion of community of similar Web services that highlight the flexibility of this new organizational model. This work opens new perspectives in the issues of service-oriented architecture

Les services Web sont des briques de bases logicielles s‟affranchissant de toute contrainte de compatibilité logicielle ou matérielle. Ils sont mis en oeuvre dans une architecture orientée service. A l‟heure actuelle, les travaux de recherche se concentrent principalement sur la découverte et la composition. Cependant, la complexité de la structure de l‟espace des services Web et son évolution doivent nécessairement être prises en compte. Ceci ne peut se concevoir sans faire appel à la science des systèmes complexes, et notamment à la théorie des réseaux complexes. Dans cette thèse, nous définissons un ensemble de réseaux pour la composition sur la base de services décrits dans des langages syntaxique (WSDL) et sémantique (SAWSDL). L‟exploration expérimentale de ces réseaux permet de mettre en évidence les propriétés caractéristiques des grands graphes de terrain (la propriété petit monde et la distribution sans échelle). On montre par ailleurs que ces réseaux possèdent une structure communautaire. Ce résultat permet d‟apporter une réponse alternative à la problématique de la classification de services selon les domaines d‟intérêts. En effet, les communautés regroupent non pas des services aux fonctionnalités similaires, mais des services qui ont en commun de nombreuses relations d‟interaction. Cette organisation peut être utilisée entre autres, afin de guider les algorithmes de recherche de compositions. De plus, en ce qui concerne la classification des services aux fonctionnalités similaires en vue de la découverte ou de la substitution, nous proposons un ensemble de modèles de réseaux pour les représentations syntaxique et sémantique des services, traduisant divers degrés de similitude. L‟analyse topologique de ces réseaux fait apparaître une structuration en composantes et une organisation interne des composantes autour de motifs élémentaires. Cette propriété permet une caractérisation à deux niveaux de la notion de communauté de services similaires, mettant ainsi en avant la souplesse de ce nouveau modèle d‟organisation. Ces travaux ouvrent de nouvelles perspectives dans les problématiques de l‟architecture orientée service.

Les données et les observations sont des éléments fondamentaux dans les progrès de la science. Leur accès et leur partage sont cruciaux pour les chercheurs. Ces derniers se sont appuyés sur Internet et les services Web ces dernières années, mais cette solution n'est pas entièrement satisfaisante. Il y a en particulier en météorologie un décalage entre les besoins et les informations disponibles qui peut se résoudre en développant des outils permettant de composer les services Web entre eux. Cette composition permet d'accomplir des tâches qu'un service seul n'aurait pas pu réaliser. Pour répondre aux besoins exprimés, une méthode de composition doit être automatique et adaptative, signifiant qu'une composition ne doit pas nécessiter l'intervention de l'homme et qu'elle doit prendre en compte la disponibilité et le résultat de l'exécution des services Web. Pour combler ce décalage, mes objectifs sont de proposer, formaliser et développer une telle méthode. La première contribution est une formalisation des besoins spécifiques de la météorologie pour la composition de services Web. Cette thèse met en évidence les différences entre les services Web utilisés dans le domaine de la météorologie vis-à-vis des services Web habituellement rencontrés comme ceux de e-Commerce. Ma thèse propose également une nouvelle méthode de composition de services Web permettant la concaténation de données et proposant un moyen d'évaluer la qualité de ces compositions. Enfin, elle propose une méthode pour évaluer les méthodes de composition, qui répond aux besoins en météorologie.

La composition automatique de services web est une tâche difficile. De nombreux travaux ont considérés des modèles simplifiés d'automates qui font abstraction de la structure des messages échangés par les services. Pour le domaine des services sécurisés nous proposons une nouvelle approche pour automatiser la composition des services basée sur leurs politiques de sécurité. Étant donnés, une communauté de services et un service objectif, nous réduisons le problème de la synthèse de l'objectif à partir des services dans la communauté à un problème de sécurité, où un intrus que nous appelons médiateur doit intercepter et rediriger les messages depuis et vers la communauté de services et un service client jusqu'à atteindre un état satisfaisant pour le dernier. Nous avons implémenté notre algorithme dans la plateforme de validation du projet AVANTSSAR et nous avons testé l'outil correspondant sur plusieurs études de cas. Ensuite, nous présentons un outil qui compile les traces obtenues décrivant l'exécution d'un médiateur vers le code exécutable correspondant. Pour cela nous calculons d'abord une spécification exécutable aussi prudente que possible de son rôle dans l'orchestration. Cette spécification est exprimé en ASLan, un langage formel conçu pour la modélisation des services Web liés à des politiques de sécurité. Ensuite, nous pouvons vérifier avec des outils automatiques que la spécification ASLan obtenue vérifie certaines propriétés requises de sécurité telles que le secret et l'authentification. Si aucune faille n'est détectée, nous compilons la spécification ASLan vers une servlet Java qui peut être utilisé par le médiateur pour contrôler l'orchestration<br>Automatic composition of web services is a challenging task. Many works have considered simplified automata models that abstract away from the structure of messages exchanged by the services. For the domain of secured services we propose a novel approach to automated composition of services based on their security policies. Given a community of services and a goal service, we reduce the problem of composing the goal from services in the community to a security problem where an intruder we call mediator should intercept and redirect messages from the service community and a client service till reaching a satisfying state. We have implemented the algorithm in AVANTSSAR Platform and applied the tool to several case studies. Then we present a tool that compiles the obtained trace describing the execution of a the mediator into its corresponding runnable code. For that we first compute an executable specification as prudent as possible of her role in the orchestration. This specification is expressed in ASLan language, a formal language designed for modeling Web Services tied with security policies. Then we can check with automatic tools that this ASLan specification verifies some required security properties such as secrecy and authentication. If no flaw is found, we compile the specification into a Java servlet that can be used by the mediatior to lead the orchestration

Pour satisfaire aux nouveaux besoins de flexibilité, modularité, d'adaptabilité et de distribution des applications, les paradigmes composants et services ont été déclinés dans des frameworks reconnus comme J2EE, OSGI, SCA ou encore Fractal. Néanmoins, ceux-ci offrent peu d'outils permettant de garantir la fiabilité des applications en raisonnant de manière générique sur leur configuration architecturale et les spécifications des participants. Dans cette thèse, j'envisage l'organisation de la vérification des assemblages, et le diagnostic des défaillances, sous l'angle de l'approche par contrat dirigée par les responsabilités. Pour cela, j'analyse d'abord sous quelles hypothèses intégrer différents formalismes à cette approche, puis comment appliquer cette approche à différentes architectures. J'étudie par ailleurs comment les intervenants de la mise en oeuvre des systèmes pourraient en bénéficier. Cela m'amène à présenter un modèle de contrat, qui intègre et organise différentes propriétés, analysées comme requises pour la validité de l'assemblage, conjointement et uniformément sur différentes architectures. J'en définis le modèle objet qui réifie la logique contractuelle, ainsi que son implémentation sous forme d'un framework. Ce dernier est validé sur l'architecture Fractal et deux formalismes contractuels, l'un à base d'assertions et l'autre de contraintes sur les séquences d'interactions valides entre participants. Une validation plus avancée est montrée sur l'exemple d'une application de communautés instantanées.

Au cours des dernières décennies, Internet a connu une révolution et une croissance exponentielle.A la suite de cette croissance, un grand nombre de services web et d’applications ont émergé pour répondre aux différents besoins des consommateurs. En même temps, l’industrie du réseau mobile est devenue omniprésente, ce qui rend la plupart des utilisateurs inséparables de leurs terminaux mobiles. La combinaison de la technologie mobile et des services web fournit un nouveau paradigme appelé services web mobiles. Ainsi, la consommation des services web a` partir des appareils mobiles émerge en proposant plusieurs facilites´ aux utilisateurs et en imposant plus de manipulations de ces services.En effet, afin que les utilisateurs trouvent des services répondant a` leurs besoins, un mécanisme de découverte est nécessaire, par ailleurs, les demandes sont devenues non seulement plus complexes mais aussi plus dynamiques, un service unique qui offre une fonctionnalité simple et primitive est devenu insuffisant pour satisfaire les besoins et les exigences complexes. Par conséquent, la combinaison de multiples services pour fournir un service composite est de plus en plus utilisée demandée. Nous parlons ainsi des mécanismes de découverte et de composition des services web mobiles. Ces deux paradigmes sont mutuellement liés et complémentaires.La découverte et la composition des services web dans un environnement mobile soulèvent plusieurs défis qui n’existent pas dans un environnement classique (non mobile). Parmi ces défis se trouve les contraintes limitées de l’appareil mobile, appelé dans ce travail contexte statique, ainsi que le changement de contexte qui est duˆ principalement a` la mobilité du dispositif, appelé contexte dynamique.Ainsi, l’objet de la présente thèse est de proposer un Framework de composition de services web mobile englobant deux approches complémentaires. Une première approche proposée est consacrée a` la découverte des services web mobiles appelée MobiDisc et une deuxième qui propose une solution a` la problématique de composition dans un contexte dynamique. Notre première approche exploite le contexte statique avec les propriétés de QoS et les préférences´ utilisateurs dans les descriptions sémantiques des services et de la requête utilisateur afin d’augmenter l’exactitude du processus de découverte. Quand a` l’approche de composition, elle met l’accent sur le contexte dynamique qui peut modifier le résultat de la composition. L’objectif est de déterminer la sensibilité des services au contexte dynamique et de générer des plans de composition pour l’utilisateur tries´ selon leurs valeurs de sensibilité globale lui permettant de choisir la meilleure composition<br>Over the last two decades, Internet has grown exponentially. causing the emergence of web ser-vices and applications that meet the different needs of the consumers. During the same period, the mobile network industry has become ubiquitous, making most users inseparable from their mobile devices. So the combination of mobile technology and web services provides a new paradigm named mobile web services. Thus, the consumption of web services from mobile devices emerges by offering several facilities to users and requiring greater manipulation of these services such as discovery, composition and execution.Indeed, in order for users to find services that meet their requirements, a discovery mechanism is needed. Since requests have become not only more complex, but also more dynamic, a single service that offers simple and primitive functionality has become insufficient to satisfy the complex requirements. Therefore, the combination of multiple services to provide a composite service is more and more requested. We talk about mobile web service discovery and composition. These two paradigms are mutually linked and complementary.The discovery and composition of web services in a mobile environment raise several challenges that do not exist in a traditional (non-mobile) environment. Among these challenges are the limited constraints of the mobile device, called in this work static context, as well as the change of context which is due mainly to the mobility of the device which called dynamic context.In this thesis we propose a framework for the composition of mobile web services encompassing two complementary approaches. A first proposed approach called MobiDisc, speaking about the discovery of mobile web services and a second that proposes a solution to the problem of composition in a dynamic context. Our first approach uses the static context with QoS properties and user preferences in the semantic descriptions of services and the user query to increase the accuracy of the discovery process. As for the second compositional approach, it focuses on the dynamic context that can modify the composition result. The objective is to determine the sensitivity of the services to the dynamic context and to generate composition plans to the user ordered according to a sensitivity value

Le but de cette thèse est de dégager un cadre sémantique formel approprié supportant l'interopérabilité dedifférents formalismes déjà utilisés pour décrire et déployer un service Web. En d’autres termes, nouscontribuons au développement d’un formalisme mathématique rigoureux permettant de décrire un service Webcomplexe susceptible de changer pendant l’exécution et de coordonner avec les autres services de façonadaptative. Pour atteindre cet objectif, les étapes de description, de sélection et de composition ont constitué lestrois majeures problématiques étudiées dans cette thèse.Pour ce faire, nous avons proposé dans un premier temps, à travers l’utilisation du cadre sémantique formel K lelangage K-WSDL; un langage de description de services Web doté d’une sémantique opérationnelle en terme derègles de réécriture qui peut être exécutable et analysable sous Maude. Nous avons introduit, dans un secondtemps, l’approche WS-Sim basée sur la théorie des catégories qui évalue l’équivalence comportementale entreservices en représentant chaque service par une catégorie et en établissant des liens formels (foncteur) entre elles.Enfin, nous avons présenté le modèle RMop-ECATNet (Refined Meta Open ECATNet ) : un modèle dédié à laspécification formelle de la composition des services Web et fruit du raffinement du modèle Mop-ECATNetproposé par [LB14]. Nous avons étendu et enrichi ce dernier aux trois niveaux : structurel, comportemental etimplémentation<br>The aim of this thesis is to provide a suitable formal semantic framework that supports interoperability ofdifferent formalisms already used to describe and deploy a Web service. In other words, we contribute to thedevelopment of a rigorous mathematical formalism to describe a complex Web service that may change duringexecution and coordinate with other services adaptively. To achieve this goal, the steps of description, selectionand composition constitute the three major issues studied in this thesis.We proposed so, initially, through the use of the K semantic framework the K-WSDL : a Web servicesdescription language endowed with an operational semantics in terms of rewriting rules which can be executedand analyzed in Maude. We introduced, in a second step, WS-Sim, a new approach based on the category theorywhich evaluates the behavioral equivalence between services by representing each service by a category and byestablishing formal links (functor) between them. Finally, we present RMop-ECATNet (Refined Meta OpenECATNet): a formal model for the specification of services composition. product of the refinement of the Mop-ECATNets model, introduced initially by [LB14]. We extended and enriched this model at three distinct levels:at the structural, behavioural level and implementation levels

The Semantic Web as an extension of the current Web enables the emergence of a new generation of Web services, called Semantic Web Services (SWS), which the meaning of descriptions are well-defined for better enabling computers and people to work in cooperation. In this thesis, we propose a stratified meta-framework that we call BioMed allowing service mediation in the bioinformatic domain. Mediation in BioMed is threefold allowing semantic mediation considering heterogeneous semantic descriptions, ontological considering heterogeneous bio-ontologies and deductive enabling the processes of discovery and composition. We propose a semantic-driven approach to describe services based on canonical model and semantically annotate them based on a ontological meta-map created to represent the global and shared semantics of a network of biomedical ontologies. Two main classes of processes are adressed : service discovery and composition. Both of them rely on a Datalog deductive reasoning engine implemented as a deductive meta-service that enables to infer implicit semantic properties of services and augment the search space of satisfiable services in the discovery process and composable services in the composition process. In the empirical study, we report the size of the search space without and with reasoning tasks and quality of discovered services. Finally, we propose a set of techniques to classify the search space of satisfiable and composable services in order to identify the best services in terms of non-functional properties<br>L’avènement du Web sémantique a permis l’apparition d’une nouvelle génération de services Web, dénommés Services Web Sémantiques (SWS) intégrant dans leurs descriptions une dimension sémantique décrivant différents aspects fonctionnels et non fonctionnels d’un service Web. Au niveau de cette thèse, nous proposons un méta-framework stratifié que nous nommons BioMed pour la médiation de services Web dans le domaine bioinformatique, cette médiation est triple, à la fois interprétative, ontologique et inférentielle. Le travail mené consiste à proposer une méthodologie de sémantisation de services Web en proposant un modèle de descriptions canoniques de SWS réconciliant des descriptions hétérogènes créées sous différents frameworks. Une réconciliation tant sémantique qu’ontologique au cours de laquelle les SWS décrits canoniquement s’adossent à une méta-carte ontologique permet de pallier à l’hétérogénéité des ontologies du domaine. Deux grandes classes de processus sont considérées: la découverte et la composition de SWS. Ces deux processus sont effectués à travers un moteur inférentiel Datalog-like conçu comme un méta-service Web déductif et sur la base d’une sémantique inférentielle élargissant la couverture sémantique des descriptions et l’espace de recherche des services atomiques et celui des services composables dans le cas d’une composition. Les expérimentations montrent l’impact des techniques de relaxation sur la taille de l’espace de recherche des services découverts. Enfin, nous proposons différentes alternatives afin de classer l’ensemble des solutions et cela afin de déceler les meilleurs services atomiques et/ou plans de composition