INFRAWEBS
Az INFRAWEBS projekt fõ célja egy szoftver eszközkészlet kifejlesztése amely támogatja a WSMO alapú szemantikus webszolgáltatások (SzWsz) teljes életciklusát, beleértve azok létrehozását, karbantartását és végrehajtását.
A szemantikus webszolgáltatások új lehetõségeket kínálnak a kooperáció, csoportos munkavégzés, szolgáltatás gyártás és fenntartás területein.
Ezekkel az új generációs eszközökkel a szolgáltatók és szoftverfejlesztõk képesek lesznek nyílt és bõvíthetõ webszolgáltatás-fejlesztõi platformok létrehozására. A megvalósuló szolgáltatások nyílt szabványokon és ajánlásokon alapulnak majd, mint például BPEL4WS, WSMO, WSMX, WSML, SPARQL, RDF, stb. Ezen ajánlasok között kiemelt fontosságú projektünkben a W3C felé javaslatként is benyújtott WSMO (Web Services Modelling Ontology), amelyet a Webszolgáltatások leírására használunk.
Az INFRAWEBS hálózat lazán kapcsolt egységekbõl épül fel, ahol minden egység egy teljes értékû, adaptálható szemantikus webszolgáltatási környezet, és a hálózat révén a webszolgáltatások szélesebb körben is elérhetõvé válnak. A fejlesztõk környezet nyújtotta eszközökkel tervezhetik, elemezhetik és karbantarthatják WSMO alapú szemantikus webszolgáltatásaikat.
Az INFRAWEBS keretrendszer
A projekt erõfeszítései konkrét szoftvermodulok és azok integrált rendszerének (az INFRAWEBS keretrendszer) kifejlesztéseire irányulnak. A keretrendszer mûködésében megkülönböztetjük a szolgáltatások tervezési és végrehajtási fázisát. A tervezési fázisban az alábbi komponensek állnak a szolgáltatók, tervezõk, szolgáltatásbrókerek rendelkezésére:
- SzWsz Tervezõ, amely a webszolgáltatás WSMO leírásának (modelljének) létrehozását segíti és koordinálja grafikus szerkesztõfelületekkel és beépített esetalapú logikai következtetõvel. Ide tartozik a szolgáltatás képességeinek (capability) és interfészének (grounding, choreography, orchestration) definiálása.
- Szervezeti Memória, amely a rendelkezésre álló nem-szemantikus és szemantikus formában elérhetõ adatokat tárolja és kategorizálja, és ezzel lehetõvé teszi az információk hasonlósági vagy kulcsszó alapon történõ keresését.
- Szemantikus Információs Bróker, amely a hagyományos webszolgáltatások adatait gyûjti, regisztrálja és szolgáltatja SPARQL keresõfelületen keresztül többek között az SzWsz Tervezõ felé.
- SzWsz Komponáló, amely szemantikus webszolgáltatások kompozícióját támogatja grafikus szerkesztõfelülettel. Ezzel az eszközzel összetett folyamatokat állíthatunk össze egyszerû webszolgáltatásokból esetalapú következtetés segítségével.
A végrehajtási fázisban a szolgáltatás használóit a következõ modulok segítik:
- Elosztott Tárház, amely a szemantikus leírások (célok, szolgáltatások, mediátorok WSML nyelven) tárolására és lekérdezésére szolgál. A tárház két részre oszlik: a belsõ tárolóra, amely a szûkebb szolgáltatói környezet összes elemét elérhetõvé teszi, és egy nyilvántartásra, amely az INFRAWEBS peer-to-peer hálózat összes egységétõl gyûjti a nyilvánosnak szánt adatokat.
- A Szolgáltatás Elérési Middleware az INFRAWEBS keretrendszert használó alkalmazások számára nyújt egy egyszerû és koncentrált elérési pontot, amely végigvezeti a keretrendszer felhasználóit a szolgáltatásvégrehajtás lépésein (szolgáltatás keresése, kiválasztása és futtatása).
- A SzWsz Végrehajtó modul a WSML leírásban megadott módon lefuttatja a megadott szemantikus webszolgáltatást (és ezáltal a belecsomagolt hagyományos webszolgáltatást is), végrehajtva a kívánt konverziókat (grounding, choreography, orchestration) a szemantikus és WSDL/SOAP-alapú reprezentációs szintek között.
- A Minõségbiztosítási (QoS) Bróker megfigyeli a webszolgáltatások végrehajtását, méri a végrehajtás jellemzõit, és statisztikát generál a mért adatokból, amelyet késõbb a szolgáltatások kiválasztásánál lehet figyelembe venni.
- A Biztonsági modul egy védelmi "immunrendszer", amely a szoftverkörnyezet váratlan változásait és a visszaélési kísérleteket észleli és reagál azokra.
Az INFRAWEBS projekt megoldása abban is újszerû, hogy integrálja a nem-szemantikus (pl. hasonlósági keresés, esetalapú egyezés) és szemantikus (logikai) módszereket és adatokat a probléma megoldása érdekében.
Middleware a Szemantikus Webszolgáltatásokhoz
A projektben a SZTAKI Elosztott Rendszerek osztálya által kifejlesztett Szolgáltatás Elérési Middleware egyszerû felületet nyújt a szemantikus webszolgáltatások használatához SOAP üzeneteken keresztül:
- szolgáltatás keresése (discovery): a felhasználó által megfogalmazott logikai célt megvalósító szolgáltatások keresése
- szolgáltatás kiválasztása: amennyiben több szolgáltatás is megfelel a célnak, ezek közül ki kell választani egyet. A cél ennek a választásnak a támogatása. Ehhez felhasználhatóak a rendszer által megfigyelt statisztikai adatok illetve a felhasználó további elvárásai (preferenciái). A választás során fellépõ minõségi és egyéb szempontok alapján a szolgáltatások listája szûrhetõ vagy újrarendezhetõ.
- a szolgáltatás futtatása: a kiválasztott webszolgáltatást a rendszer a megadott bemeneti adatokkal elindítja, az eredményt pedig szemantikus formában közli a klienssel. A futtatott szemantikus webszolgáltatás végrehajtja a hozzá tartozó kommunikációs mintát, amely leírja a klienssel történõ kommunikációt (choreography, pl. megerõsítés kérése), valamint a hagyományos webszolgáltatásokkal való kommunikációt (orchestration).
Szokásosan logikai következtetést használnak a felhasználó céljának megfelelõ szolgáltatások megkeresésére. Ez általában erõforrás-igényes, lassú mûvelet, mivel bonyulult logikai következtetések zajlanak a háttérben. Az INFRAWEBS projektben egy hibrid megoldást választottunk, amely a hagyomáyos szöveges keresést ötvözi a logikai következtetéssel. Az elsõ lépésben a hasonlósági illetve kulcsszó alapú keresõ leszûkíti a szóba jövõ szolgáltatások listáját, anélkül hogy egyetlen lehetséges megoldás is elveszne. A következõ lépésben a logikai megfeleltetést már csak erre a szûkebb listára kell végrehajtani.
A második lépésben a szolgáltatás illesztése a megadott célhoz logikai programozási eszközökkel történik, a megoldást Prologban implementáltuk.
A megoldást szemléltetõ demonstrációs környezetet a következõ címen lehet kipróbálni: http://infrawebs.dsd.sztaki.hu.
University of Applied Sciences, Bochum, Németország
University of Innsbruck, Ausztria
Bulgarian Academy of Science, Institute of Information Technology, Bulgária
MTA SZTAKI, Magyarország
National Technical University of Athens, Görögország
Profium SA, Finnország
Sirma SAI, Bulgária
FUTUREtec-GmbH, Németország
Atos Origin, Spanyolország
Best-HP, Olaszország
Aspasia Knowledge Systems, Németország
big7.net GmbH, Németország