Die Einführung einer Service-orientierten Architektur (SOA) stellt große Anforderungen an die technischen und organisatorischen Gegebenheiten von Unternehmen. SOA wird nicht nur für ein einzelnes Projekt eingeführt, sondern soll die komplette Informationstechnologie/-system-Landschaft (IT/IS-Landschaft) nachhaltig konsolidieren. Durch die größere Komplexität gegenüber monolithischen IT-Landschaften erfordert die Einführung einen höheren Initialaufwand, der besonders in der Umstellung der Aufbau- und Ablauforganisation im Unternehmen sichtbar wird. Die SOA-Einführung muss daher strukturiert über einen Prozess gesteuert werden. Über diesen Sachverhalt herrscht in der Literatur allgemeiner Konsens. Jedoch gibt es bisher keinen Ansatz, wie der Prozess der Transformation allgemein gestaltet sein muss. Eine SOA muss auf die individuellen Bedürfnisse des Unternehmens angepasst werden. Bedingt durch diesen Aspekt existiert keine „Standard-SOA“, die als Basis für solche Überlegungen dienen könnte. In diesem Beitrag wird ein allgemeines Verständnis über diesen Prozess entwickelt, und es wird aufgezeigt, wie die durch die SOA erforderlichen Rollen in diesem Prozess agieren. / The introdruction of a service-oriented architecture (SOA) demands great requirements for the technical and the organizational standards of enterprises. SOA is not supposed to be introduced for a single project, but shall consolidate the complete IT world with sustainable effect. Because of the greater complexity in comparison to monolithic IT-Systems, the introduction requires a bigger initial expenditure which becomes visible in particular in the conversion of the organisational structure and workflow management of the enterprise. The launch must be controlled by a process. This is agreed on in academic studies. However there is no conception, about how the transformation must be organized in general. A SOA must be designed according to the individual requirements of the business. Due to this no „Standard-SOA“ exists which could serve as a base for such considerations. In this paper I would like to give a general understanding of this process and associate the involved roles according to the transformation.

Die steigende Nachfrage an immer komplexeren Systemen in verschiedensten wirtschaftlichen Bereichen, erfordert Strategien, die Wartbarkeit und Wiederverwendbarkeit unterstützen. An diesem Punkt setzen service-orientierte Architekturen (SOAn) an. Dieses Paradigma fordert die Aufspaltung von Funktionalität in Services, die komponiert werden können, um eine gewünschte, komplexe Funktionalität zu erreichen. Besonders in sicherheitskritischen Bereichen, kann eine fehlerbehaftete Komposition jedoch zu hohen finanziellen Einbußen oder sogar zu lebensbedrohlichen Situationen führen. Um die Korrektheit sicherzustellen, müssen Kompositionsmethoden im Vorfeld definierte Eigenschaften garantieren und die, durch die unabhängige Entwicklung auftretenden, Interface-Inkompatibilitäten behandeln. Existierende Ansätze zur automatisierten Service-Komposition durch Controller-Synthese beinhalten jedoch keine formale Datenbehandlung und können daher nicht mit datenabhängigem Verhalten umgehen. In der vorliegenden Arbeit, löse ich dieses Problem durch die Bereitstellung eines Ansatzes zur automatisierten Synthese datenabhängiger, korrekter Service-Controller. Dabei wird ein Controller direkt aus den spezifizierten Anforderungen und dem Verhalten der Services erzeugt. Basierend auf den Annahmen, dass die Anforderungen in RCTL, einer Untermenge der Computational Tree Logic (CTL), spezifiziert und die Services als Algebraische Petrinetze (APNe) gegeben sind, vereinigt mein neuartiger Ansatz die beiden Formalismen und unterstützt eine zuverlässige Extraktion des Controller-Verhaltens. Durch die Nutzung der APNe, erlaubt der Ansatz eine formale Datenbehandlung und somit eine Betrachtung datenabhängigen Verhaltens. Die Anwendbarkeit meines Ansatzes habe ich an drei Fallstudien aus dem medizinischen Bereich gezeigt, wo Geräte sicher miteinander kommunizieren müssen. / The continuously increasing demand for more complex systems in various economical domains requires a strategy that supports maintainability and reusability. This is addressed by the service-oriented architecture (SOA)}-paradigm that encourages the encapsulation of functionality into services. To achieve a specific functionality, services can be composed. Especially in safety-critical systems, an incorrect composition of various components can lead to high financial losses or even life threatening situations. To ensure the correctness, composition methods must particularly be able to guarantee pre-specified requirements and to overcome interface incompatibilities, which result from the independent development of the single services. However, current approaches for automated service composition via controller synthesis do not support a formal data-treatment and do not cope with data-dependent behavior. In this thesis, we overcome this problem by providing an approach for the automated synthesis of data-dependent service controllers that are correct-by-construction. The core idea is to synthesize such a controller directly from given requirements and the behavior of the services. Based on the assumptions that the requirements are specified using a subset of Computational Tree Logic (CTL), called RCTL, and that the services are given as algebraic Petri Nets (APNs), our novel synthesis process unifies the two formalisms and enables a reliable extraction of the controller behavior. Especially due to the use of APNs, our approach supports a formal data-treatment and enables a consideration of data-dependent behavior. With our synthesis process, which is based on a successive combination of requirements and services, we provide a practical applicable approach that works fully automatically. We show the applicability of our approach using three case studies in which medical devices interact with each other.

Das Ziel der Diplomarbeit bestand darin eine Testumgebung zur Orchestrierung von Geo Web Services aufzubauen. Dabei diente die Diplomarbeit "Orchestrierung von Web Services" von Jäger/Weidenhagen als Grundlage. Um ein Verständnis für dieses Gebiet zu bekommen, werden zu Beginn die Grundlagen betrachtet. Rechtliche Aspekte zum Thema Orchestrierung werden angegeben, um die Wichtigkeit des Themas zu unterstreichen. Eingängige Standards wie SOAP und WSDL werden in ihren Kernpunkten erläutert. Insbesondere bei SOAP wird näher darauf eingegangen. Neben den OWS besteht auch die Möglichkeit Geo-Datenbanken in Diensteketten einfließen zu lassen. Dafür werden exemplarisch Dienste aufgesetzt, die dies ermöglichen. Weiterhin werden die Benutzerschnittstellen von Web Services (und auch Diensteketten) untersucht. Die Option eines Clients mittels Scriptsprachen wird beschrieben. Dabei erwies sich PHP am geeignetsten. Auf diese Weise kann für jede Dienstekette eine dynamische Webseite gestaltet werden, die eine graphische Schnittstelle für den Nutzer bietet.

Maschinenlesbare und -abrufbare Web Services werden zu Produktionsmodulen in einem globalen 'Factory Floor'. Ihre 'Orchestrierung' erlaubt die standardisierte Bildung von Modulen höherer Ordnung. Die dabei gebildeten Prozesse können die Wahl der einzubindenden Dienste via 'Discovery Agency' optimieren. Das Organisieren von Wertschöpfungssystemen wird damit zur modularen Programmierung im Grossen, der Abruf von Leistungen zum Aufruf und dynamischen Einbinden eines Moduls. Wird damit eine ideale Infrastruktur für die Virtualisierung der Organisationen verfügbar? Wir analysieren den Begriff der Organisation, einerseits aus Informatik-Optik als Multi-Agenten-Systeme, aber auch als soziales Gebilde mit den Begriffen der Institution und des Symbolischen und verbinden sie im Begriff des Mediums. Wir argumentieren, dass der gegenwärtige Stand der Web Services-Protokolle noch zu wenig Struktur für virtuelle Organisationen hat und zeigen, was zu ergänzen ist.

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Das Ziel der Diplomarbeit bestand darin eine Testumgebung zur Orchestrierung von Geo Web Services aufzubauen. Dabei diente die Diplomarbeit "Orchestrierung von Web Services" von Jäger/Weidenhagen als Grundlage. Um ein Verständnis für dieses Gebiet zu bekommen, werden zu Beginn die Grundlagen betrachtet. Rechtliche Aspekte zum Thema Orchestrierung werden angegeben, um die Wichtigkeit des Themas zu unterstreichen. Eingängige Standards wie SOAP und WSDL werden in ihren Kernpunkten erläutert. Insbesondere bei SOAP wird näher darauf eingegangen. Neben den OWS besteht auch die Möglichkeit Geo-Datenbanken in Diensteketten einfließen zu lassen. Dafür werden exemplarisch Dienste aufgesetzt, die dies ermöglichen. Weiterhin werden die Benutzerschnittstellen von Web Services (und auch Diensteketten) untersucht. Die Option eines Clients mittels Scriptsprachen wird beschrieben. Dabei erwies sich PHP am geeignetsten. Auf diese Weise kann für jede Dienstekette eine dynamische Webseite gestaltet werden, die eine graphische Schnittstelle für den Nutzer bietet.

Maschinenlesbare und -abrufbare Web Services werden zu Produktionsmodulen in einem globalen 'Factory Floor'. Ihre 'Orchestrierung' erlaubt die standardisierte Bildung von Modulen höherer Ordnung. Die dabei gebildeten Prozesse können die Wahl der einzubindenden Dienste via 'Discovery Agency' optimieren. Das Organisieren von Wertschöpfungssystemen wird damit zur modularen Programmierung im Grossen, der Abruf von Leistungen zum Aufruf und dynamischen Einbinden eines Moduls. Wird damit eine ideale Infrastruktur für die Virtualisierung der Organisationen verfügbar? Wir analysieren den Begriff der Organisation, einerseits aus Informatik-Optik als Multi-Agenten-Systeme, aber auch als soziales Gebilde mit den Begriffen der Institution und des Symbolischen und verbinden sie im Begriff des Mediums. Wir argumentieren, dass der gegenwärtige Stand der Web Services-Protokolle noch zu wenig Struktur für virtuelle Organisationen hat und zeigen, was zu ergänzen ist.

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