Composition of Software Architectures - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2002

Composition of Software Architectures

Résumé

Computer systems are becoming more and more complex and need to provide an ever increasing number of non-functional properties, such as reliability, availability, security, etc.. Such non-functional properties are usually provided to a system by general mechanisms called middleware. They are thus called, to illustrate that they are supposed to be used between the hardware (and operating system) and the application software levels, masking therefore the differences of the particular underlying system and allowing applications to be used with different underlying infrastructures. However, as the need for more non-functional properties increases, system architects are soon faced with the case where there is no available middleware that will provide all the required non-functional properties. Then, they either have to develop the needed middleware infrastructure from scratch or try to reuse multiple existing middleware infrastructures, where each one provides some of the required properties. In this thesis, we present a method for automatically composing middleware architectures, in order to obtain an architecture which provides certain properties. To arrive at the automation of composition, we first show how one can reformulate this problem into a model-checking problem. This reformulation gives a formal definition to the composition problem and allows us to reuse the methods and tools which have been developed for model-checking. Then, we present subsequent refinements to our basic method, used for avoiding the state-explosion problem for architectures of a larger size. To avoid stateexplosion, we show how it is possible to retrieve the structural information, present in the initial middleware architectures we wish to compose, and exploit it for constraining the search-space we have to investigate. Additional information present in the initial architectures constrains even further the search-space, thus allowing us to obtain a method for composing middleware architectures which can be used in practise. In this way, we facilitate the systematic study and analysis of the different compositions and provide a method for constructing quality systems.
Les systèmes informatiques deviennent de plus en plus complexes et doivent offrir un nombre croissant de propriétés non fonctionnelles, comme la fiabilité, la disponibilité, la sécurité, etc.. De telles propriétés sont habituellement fournies au moyen d'un intergiciel qui se situe entre le matériel (et le système d'exploitation) et le niveau applicatif, masquant ainsi les spécificités du système sous-jacent et permettant à des applications d'être utilisées avec différentes infrastructures. Cependant, à mesure que les exigences de propriétés non fonctionnelles augmentent, les architectes système se trouvent confrontés au cas où aucun intergiciel disponible ne fournit toutes les propriétés non fonctionnelles visées. Ils doivent alors développer l'infrastructure intergicielle nécessaire à partir de rien, voire essayer de réutiliser les multiples infrastructures intergicielles existantes, où chacune fournit certaines des propriétés exigées. Dans cette thèse, nous présentons une méthode pour composer automatiquement des architectures d'intergiciels, afin d'obtenir une architecture qui fournit les propriétés non fonctionnelles visées. Pour arriver à l'automatisation de la composition, nous montrons d'abord comment on peut reformuler ce problème sous la forme d'un problème de model-checking. Cette reformulation donne une définition formelle au problème de la composition et nous permet de réutiliser les méthodes et outils qui ont été développés pour le model-checking. Nous présentons ensuite des améliorations à notre méthode de base, utilisées pour éviter le problème d'explosion d'états dans le cas de la composition d'architectures de grande taille. Nous montrons comment il est possible d'exploiter l'information structurelle, présente dans les architectures d'intergiciels que nous souhaitons composer, afin de réduire l'espace de recherche analysé. Ceci nous permet d'obtenir une méthode pour composer les architectures d'intergiciels qui peut être automatisée et donc utilisée en pratique. Nous proposons ainsi une solution à l'analyse systématique de différentes compositions et offrons un outil pour aider la construction de systèmes de qualité.
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Dates et versions

tel-00469412 , version 1 (01-04-2010)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00469412 , version 1

Citer

Christos Kloukinas. Composition of Software Architectures. Computer Science [cs]. Université Rennes 1, 2002. English. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00469412⟩

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