Ludwig-Maximilians-Universität München, Institut für Informatik
Lehr- und Forschungseinheit für Programmierung und Softwaretechnik

Hauptseminar: Modellierung und Analyse nichtfunktionaler Eigenschaften in der dienstorientierten Software-Entwicklung (WS06/07)

Prof. Dr. Martin Wirsing, Prof. Dr. Alexander Knapp

Inhaltsverzeichnis

• Aktuelles
• Inhalt
• Personen
• Termine
• Themen
• Zeitplan
• Anfahrt

Aktuelles

Anfahrtsbeschreibung Online: Die Anfahrtsbeschreibung zum Kloster Frauenwörth ist jetzt online.

Zeitplan Online: Der Zeitplan für das Blockseminar ist jetzt online.

Inhalt

Dienstorientierte Software-Entwicklung ist ein aktuelles neues Paradigma zur Entwicklung komplexer Software-Systeme auf heterogenen IT-Infrastrukturen. Durch Wiederverwendung von Systemkomponenten, die wohldefinierte Schnittstellen als Dienste anbieten, und durch den Einsatz von Technologien zur Schnittstellenbeschreibung, die von konkreten Dienstrealisierungen abstrahieren, verspricht die Dienstorientierung eine Verkürzung von Entwicklungsprozessen und eine größere Flexibilität der entwickelten Systeme. Durch wohldefinierte Schnittstellen wird es möglich, komplexere Dienste und Systeme auf einfache Weise aus vorhandenen Diensten zusammen zu setzen, und beim Austausch einer Komponente oder eines Teildienstes zu garantieren, dass die Funktionalität aller zusammengesetzten Dienste erhalten bleibt.

Neben der Funktionalität eines Dienstes sind aber auch nichtfunktionale Eigenschaften, wie zum Beispiel Quality of Service (QoS, z.B. Verfügbarkeit und garantierte Antwortzeiten) oder Security (z.B. privacy und authorisation), für die Nutzbarkeit eines Dienstes von entscheidender Bedeutung. Für zusammengesetzte Dienste muss gewährleistet werden können, dass sie alle Anforderungen, die Dienstnutzer und Dienstanbieter stellen, erfüllen.

In diesem Hauptseminar sollen daher Modellierungstechniken, Werkzeuge und formale Methoden untersucht werden, die in der Entwicklung dienstorientierter Systeme eingesetzt werden können, und es ermöglichen nichtfunktionale Eigenschaften eines dienstorientierten Software-Systems zu analysieren sowie nichtfunktionale Anforderungen umzusetzen.

Hörerkreis:

Studenten im Hauptstudium mit Hauptfach Informatik

Voraussetzungen:

Vordiplom

Literatur:

• Jane Hillston. A Compositional Approach to Performance Modelling, volume 12 of Distinguished Dissertations in Computer Science. Cambridge University Press, 1996.
• H. Hermanns, U. Herzog, U. Klehmet, V. Mertsiotakis, M. Siegle. Compositional performance modelling with the TIPPtool. In: R. Puigjaner, N.N. Savino, B. Serra (Hgg.), Proc. Computer 10th Intl. Conf. on Performance Evaluation (Tools'98), LNCS 1469, 1998. S. 51-62.
• James E. Tomayk. Computers take Flight. A History of NASA's digital Fly-By-Wire Project. Technischer Bericht, NASA History Office Washington D.C, 2000
• Yong Ou, Joanne Bechta Dugan Sensitivity Analysis of Modular Dynamic Fault Trees. In: 4th Intl. Computer Performance and Dependability Symposium, IEEE Computer Society, 2000. S. 35-44.
• Randolph Nelson Probability, Stochastic Processes, and Queueing Theory. The Mathematics of Computer Performance Modelling. Springer, 2000.
• Finn V. Jensen. Bayesian networks and decision graphs. Springer. New York, 2001.
• Geoffrey R. Grimmett. Probability and Random Processes. Oxford University Press, 2001.
• Li-jie Jin, Vijay Machiraju, Akhil Sahai. Analysis on Service Level Agreement of Web Services. Technischer Bericht, HP Laboratories Palo Alto, 2002.
• Ganesh J Pai, Joanne Bechta Dugan. Automatic Synthesis of Dynamic Fault Trees from UML System Models. In: Proc. 13th Intl. Symposium on Software Reliability Engineering (ISSRE'02), IEEE Computer Society, 2002. S. 243-255.
• Luciano Lavagno, Grant Martin, Bran Selic (Hgg). UML for Real. Kluwer Academic Publishers. Boston 2003.
• Bernhard Kaiser, Peter Liggesmeyer, Oliver Mäckel. A new component concept for fault trees. In: Peter A. Lindsay, Anthony Cant (Hgg.), Proc. 8th Australian workshop on Safety critical systems and software (SCS '03), Australian Computer Society, 2003. S. 37-46
• Paola Inverardi, Marta Simeoni, Simonetta Balsamo, Antinisca Di Marco. Model-based performance prediction in software development: a survey. IEEE Trans. Softw. Eng. 30(5). 2004, S. 295-310.
• Marvin Rausand, Arnljot Høyland. System Reliability Theory: Models, Statistical Methods, and Applications. Wiley. Hoboken, 2004.
• Alexander Lazovik, Marco Aiello, Mike Papazoglou. Associating assertions with business processes and monitoring their execution. In: Proc. 2nd Intl. Conf. Service oriented computing (ICSOC '04), ACM Press, 2004, 94-104.
• Khaled Mahbub, George Spanoudakis. A framework for requirents monitoring of service based systems. In: Proc. 2nd Intl. Conf. Service oriented computing (ICSOC '04), ACM Press, 2004, 84-93.
• Heiko Ludwig, Asit Dan, Robert Kearney. Cremona: An Architecture and Library for Creation and Monitoring of WS-Agreements. In: Proc. 2nd Intl. Conf. Service oriented computing (ICSOC '04), ACM Press, 2004, 65-74.
• Simonetta Balsamo, Antinisca Di Marco, Paola Inverardi, Marta Simeoni. Software performance modeling: state of the art and perspectives Forschungsbericht, 2003.
• Jan Jürjens. Secure Systems Development with UML. Springer-Verlag Berlin, Heidelberg 2005.
• Rocco De Nicola, Gianluigi Ferrari, Ugo Montanari, Rosario Pugliese, Emilio Tuosto. A Basic Calculus for Modelling Service Level Agreements. In: Jean-Marie Jacquet, Gian Pietro Picco (Hgg.), Proc. Intl. Conf. Coordination Models and Languages (COORDINATION'05), LNCS 3454, 2005. S. 33-48.
• Daniel A. Menascé, Mohamed N. Bennani, and Honglei Ruan. On the Use of Online Analytic Performance Models in Self-Managing and Self-Organizing Computer Systems. In: Özalp Babaoglu et al. (Hgg.), Self-star Properties in Complex Information Systems, LNCS 3460, 2005. S. 128-142.
• Mohamed N. Bennani and Daniel A. Menascé. Resource Allocation for Autonomic Data Centers using Analytic Performance Models. In: 2nd Intl. Conf. on Autonomic Computing (ICAC'05), IEEE Computer Society, 2005. S. 229-240.
• Lars Grunske, Bernhard Kaiser, Ralf H. Reussner. Specification and Evaluation of Safety Properties in a Component-based Software Engineering Process. In: Colin Atkinson et al. (Hgg.) Embedded System Development with Components, LNCS 3778, Springer, 2005. S. 249-274
• Luigi Portinale, Andrea Bobbio, Stefania Montani. From artificial intelligence to dependability: modeling and analysis with bayesian networks. In: A. Wilson, N. Limnios, S. Keller-McNulty, Y. Armijo, Modern Statistical and Mathematical Methods in Reliability, World Scientific, London, 2005. S. 365-382
• UML Profile for Quality of Service and Fault Tolerance. OMG Adopted Specification 2005.
• UML Profile for Schedulability, Performance and Time Specification. OMG Adopted Specification 2005.
• Jeremy T. Bradley, Stephen T. Gilmore, Nigel Thomas. Performance analysis of Stochastic Process Algebra models using Stochastic Simulation. In Proc. 5th Int. Wsh. Performance Modeling, Evaluation, and Optimization of Parallel and Distributed Systems, IEEE, 2006.
• Massimo Bartoletti, Pierpaolo Degano, Gian Luigi Ferrari. Security Issues in Service Composition. In: Roberto Gorrieri and Heike Wehrheim (Hgg.), Proc. 8th IFIP Int. Conf. Formal Methods for Open Object-Based Distribution Systems (FMOODS'06), LNCS 4037, 2006. S. 1-16.
• Hristo Koshutanski, Fabio Martinelli, Paolo Mori, Anna Vaccarelli. Fine-grained and History-based Access Control with Trust Management for Autonomic Grid Services. In: Proc. 2nd Int. Conf. Autonomic and Autonomous Systems (ICAS'06), IEEE press, 2006. S. 34--43.
• Lin Liu, Chi-hung Chi, Zhi Jin, Eric Yu. Strategic Capability Modelling of Services. In: L. Baresi, X. Franch, N. Maiden (Hgg.), Proc. Wsh. on Service-Oriented Computing: Consequences for Engineering Requirements (SOCCER'06),IEEE press, 2006.
• Luciano Baresi, Sam Guinea, Pierluigi Plebani. WS-Policy for Service Monitoring. In: Christoph Bussler, Ming-Chien Shan (Hgg). Proc. 6th Wsh. Technologies for E-Services (TES'05), LNCS 3811, Springer, 2006. S. 72-83.

Personen

Veranstalter

Prof. Dr. Martin Wirsing ( M a r t i n . W i r s i n g {at} ifi ° lmu ° de , 0.58, Oettingenstr. 67; 2180 9154)

Prof. Dr. Alexander Knapp ( A l e x a n d e r . K n a p p {at} ifi ° lmu ° de, E0.6, Oettingenstr. 67; 2180 9179)

Betreuer

Moritz Hammer ( M o r i t z . H a m m e r {at} ifi ° lmu ° de, E0.9, Oettingenstr. 67; 2180 9182)

Dr. Matthias Hölzl ( M a t t h i a s . H o e l z l {at} ifi ° lmu ° de, E0.10, Oettingenstr. 67; 2180 9183)

Andreas Schroeder ( A n d r e a s . S c h r o e d e r {at} ifi ° lmu ° de, E9, Oettingenstr. 67; 2180 9133)

Michael Barth ( b a r t h {at} pst ° ifi ° lmu ° de, E11, Oettingenstr. 67; 2180 9135)

Termine

Einführungsveranstaltung und Themenvergabe

17.10.06, 14 c.t., 0.37, Oettingenstraße 67

Termine

Die Veranstaltung findet als Blockseminar auf Frauenchiemsee von 28.01.2007 (14:00) bis 29.01.2007 (ca. 14:00) statt.

Modalitäten

• Die Vortragsausarbeitungen sind 10 Tage vor Beginn des Seminars abzugeben.
• Die Vortragsfolien sind spätestens eine Woche vor Beginn des Seminars mit dem Betreuer zu besprechen.
• Vortragsdauer: 60 Minuten
• Ausarbeitung: 10-15 Seiten
• Es stehen LaTeX-Vorlagen für die Ausarbeitung zur Verfügung: Document class, Bibliography style; Beispiel. Word-Benutzer stellen Word bitte so ein, dass ihr Dokument dem Aussehen von Beispiel.pdf entspricht.

Themen

• Security [Jü05]
• Secure Systems Development with UML [Jü05: Kap. 3, 5.3] (Kühne, Betreuung: Knapp)
• Security Issues in Service Composition [BDF06] (Acker, Betreuung: Hammer)
• Fine-grained and History-based Access Control with Trust Management for Autonomic Grid Services [KMMV06]
• Performance [BMIS03, ISBM04]
• Queuing-Theories and Markov-Chains [Ne00, Gr01]
• Performance Analysis: The PEPA Workbench [BGT06, Hi96]
• Performance Analysis: The TIPP Tool [HHKM98]
• Using Performance Models for Self-Management [MBR05, BM05] (Abeldt, Betreuung: Schroeder)
• Dependability and Reliability [To00]
• Fault Tree Analysis [RH04: Kap. 3.6, 4.4]
• Bayesian Networks [Je01: Kap. I.1-2] (Hölzl)
• Component Concepts, Analysis and Modeling of Dependability with Fault Trees [KLM03, GKR05, GKR05, OD00, PD02] (Hasay, Betreuung: Schroeder)
• Reliability Modeling and Analysis with Bayesian Networks [PBM05] (Rogge-Solti, Betreuung: Hölzl)
• Service Level Agreements [JMS02]
• A Basic Calculus for Modeling Service Level Agreement [NFMPE05]
• Service Capability Modeling [LCJY06]
• Monitoring BPEL processes with WS-Policy [BGP06, LAP04, MS04, LDK04]

Zeitplan

1. Security

• Kühne: Secure Systems Development with UML
• Acker: Security Issues in Service Composition

2. Performance

• Abeldt: Using Performance Models for Self-Management

3. Dependability and Reliability

• Hölzl: Bayesian Networks
• Rogge-Solti: Reliability Modeling and Analysis with Bayesian Networks
• Hasay: Component Concepts, Analysis and Modeling of Dependability with Fault Trees

Anfahrt

Mit dem PKW

Zur Anfahrt nach Frauenchiemsee gibt es zwei Alternativen, die erstere ist, in Prien am Chiemsee zu parken, um von dort mit der Fähre nach Frauenchiemsee überzusetzen (Dauer: ca. 45 min). Die zweite Alternative ist, in Gstadt zu parken, um von dort mit der Fähre überzusetzen. Vorteil hier ist, dass die Fahrt auf dem Wasser nur ca. 10 Minuten dauert. Allerdings gibt es in Gstadt keine kostenfreien Parkplätze. Das Parken auf Hotelparkplätzen kostet ca. 3 Euro pro Tag.

Mit der Bahn

Von München Hauptbahnhof und Ostbahnhof fahren direktzüge nach Prien am Chiemsee. Vom priener Bahnhof sind es ca. 20 Minuten zu fuß zur Anlegestelle, es ist aber auch möglich, den Bus zu nehmen.