Correct dynamic service-oriented architectures : modeling and compositional verification with dynamic collaborations

• Main Authors: Becker, Basil, Giese, Holger, Neumann, Stefan, System Analysis and Modeling Group
• Format: Others
• Language: English
• Published: Universität Potsdam 2009
• Subjects: Data processing Computer science
• Online Access: http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-30473; http://opus.kobv.de/ubp/volltexte/2009/3047/

Service-oriented modeling employs collaborations to capture the coordination of multiple roles in form of service contracts. In case of dynamic collaborations the roles may join and leave the collaboration at runtime and therefore complex structural dynamics can result, which makes it very hard to ensure their correct and safe operation. We present in this paper our approach for modeling and verifying such dynamic collaborations. Modeling is supported using a well-defined subset of UML class diagrams, behavioral rules for the structural dynamics, and UML state machines for the role behavior. To be also able to verify the resulting service-oriented systems, we extended our former results for the automated verification of systems with structural dynamics [7, 8] and developed a compositional reasoning scheme, which enables the reuse of verification results. We outline our approach using the example of autonomous vehicles that use such dynamic collaborations via ad-hoc networking to coordinate and optimize their joint behavior. === Bei der Modellierung Service-orientierter Systeme werden Kollaborationen verwendet, um die Koordination mehrerer Rollen durch Service-Verträge zu beschreiben. Dynamische Kollaborationen erlauben ein Hinzufügen und Entfernen von Rollen zur Kollaboration zur Laufzeit, wodurch eine komplexe strukturelle Dynamik entstehen kann. Die automatische Analyse service-orientierter Systeme wird durch diese erheblich erschwert. In dieser Arbeit stellen wir einen Ansatz zur Modellierung und Verifikation solcher dynamischer Kollaborationen vor. Eine spezielle Untermenge der UML ermöglicht die Modellierung, wobei Klassendiagramme, Verhaltensregeln für die strukturelle Dynamik und UML Zustandsdiagramme für das Verhalten der Rollen verwendet werden. Um die Verifikation der so modellierten service-orientierten Systeme zu ermöglichen, erweiterten wir unsere früheren Ergebnisse zur Verifikation von Systemen mit struktureller Dynamik [7,8] und entwickelten einen kompositionalen Verifikationsansatz. Der entwickelte Verifikationsansatz erlaubt es Ergebnisse wiederzuverwenden. Die entwickelten Techniken werden anhand autonomer Fahrzeuge, die dynamische Kollaborationen über ad-hoc Netzwerke zur Koordination und Optimierung ihres gemeinsamen Verhaltens nutzen, exemplarisch vorgestellt.