Decision support systems (DSS) are increasingly important in this highly competitive environment in which organizations face frequent and complex decision problems. The increased popularity of web technology has pushed most information systems to be web-based; DSS is no exception. Model management as a major component in DSS is also moving toward this direction. Therefore, this research examines how web services technology can be used to implement model management for decision support. In this research, a model is treated as a service. The primary purpose of this research is to achieve model integration capabilities. We adopt existing techniques for web service composition to implement a system that can support model integration. In other words, we use WSDL and BPEL4WS to develop a model integration and management method to support organizational decision making. Service-oriented architecture (SOA) is a trend for future information systems. Web service technology is the foundation for this paradigm shift. The method developed in this research can facilitate an organization to better manage its decision models to increase its competitive advantages.

WEb Services constituem uma tecnologia emergente utilizada para disponibilização de serviços na Web. Devido aos complexos processos de negócio existentes, esses serviços são combinados para que operem seguindo um fluxo de trabalho. Esse processo é chamado de composição de Web Services. Como no processo de desenvolvimento de um software tradicional, a atividade de teste é fundamental no processo de desenvolvimento da composição de Web Services. Neste trabalho é proposta uma estratégia de teste para a composição de Web Services, em que especificações de composições são transformadas para um modelo de teste de programas paralelos baseados em passagem de mensagens. É proposto o conceito de grupos de elementos requeridos para melhorar a cobertura dos critérios. Uma ferramenta de apoio à estratégia de teste foi desenvolvida. Alguns estudos experimentais para avaliar a aplicabilidade da estratégia proposta também são apresentados. Além disso, é proposto um método que utiliza redes de Petri para eliminar sincronizações não-executáveis no envio e recebimento de mensagens / WEb Services constitute an emerging technology for deploying services in the Web. Due to the complex business processes, these services are combined to operate, following a workflow. This process is named Web Services Composition. As in the development process of a traditional software, the testing activity is fundamental in the development process of Web Services Composition. This work proposes a test strategy for Web Services Composition, in that composition specifications are transformed into a test model of message-passing parallel programs. The concept of required elements groups is proposed to improve the criteria coverage. A tool that supports the test strategy was developed. Some experimental studies for evaluating the applicability of proposed strategy are also presented. Furthermore, it presents a method that uses Petri Nets to eliminate non-executable synchronizations in the sending and receiving of messages

Les contraintes de déductibilité ont été introduites pour vérifier les protocoles cryptographiques. Cette thèse présente une procédure de décision pour le problème de satisfaisabilité des systèmes généraux de contraintes de déductibilité. Deux cas sont envisagés: la théorie de Dolev-Yao standard et son extension par un opérateur associatif, commutatif, idempotent. Le résultat est utilisé pour résoudre le problème de l'orchestration automatique et distribué de services Web sécurisés. Comme seconde application nous proposons une procédure pour décider la sécurité d'un nombre fini de sessions de protocole en présence de plusieurs intrus qui ne communiquent pas. Nous montrons également comment il est possible de détecter certaines attaques par réécriture qui exploitent le format des messages en XML / Deducibility constraints have been introduced to verify cryptographic protocols. This thesis gives a decision procedure for the satisfiability problem of general deducibility constraints. Two cases are considered: the standard Dolev-Yao theory and its extension with an associative, commutative idempotent operator. The result is applied to solve the automated distributed orchestration problem for secured Web services. As a second application we give a procedure to decide the security of a cryptographic protocol in presence of several non-communicating intruders. We also show how it is possible to detect some XML rewriting attacks on Web services

Este trabalho de mestrado apresenta a modelagem, a prototipação e os resultados do desenvolvimento de um middleware para composição dinâmica de Web Services denominado DWSC-M (Dynamic Web service Composition Middleware). O objetivo principal desse middleware é permitir que serviços sejam compostos dinamicamente considerando aspectos de qualidade de serviço na escolha dos serviços que fazem parte de um fluxo de composição. Para complementar o funcionamento do middleware DWSC-M foram propostos dois algoritmos para seleção de Web Services: o primeiro utiliza seleção aleatória e o segundo utiliza distância Euclidiana para seleção de serviços e considera, para tal finalidade, os parâmetros de QoS enviados pela requisição do cliente do serviço / This work presents the modeling, the prototype and the results of the developing of a middleware for dynamic composition of Web Services named DWSC-M (Dynamic Web Service Composition Middleware). The main focus of this middleware is to allow services being dynamically composed, considering aspects of quality of service in the choice of services that are part of the composite flow. Complementing the operation of the DWSC-M middleware two algorithms were proposed for Web Services selection : the first one uses Random selection and the second one uses Euclidean Distance for the selection of services and considers for this purpose the QoS parameters sent by the client service request

WEb Services constituem uma tecnologia emergente utilizada para disponibilização de serviços na Web. Devido aos complexos processos de negócio existentes, esses serviços são combinados para que operem seguindo um fluxo de trabalho. Esse processo é chamado de composição de Web Services. Como no processo de desenvolvimento de um software tradicional, a atividade de teste é fundamental no processo de desenvolvimento da composição de Web Services. Neste trabalho é proposta uma estratégia de teste para a composição de Web Services, em que especificações de composições são transformadas para um modelo de teste de programas paralelos baseados em passagem de mensagens. É proposto o conceito de grupos de elementos requeridos para melhorar a cobertura dos critérios. Uma ferramenta de apoio à estratégia de teste foi desenvolvida. Alguns estudos experimentais para avaliar a aplicabilidade da estratégia proposta também são apresentados. Além disso, é proposto um método que utiliza redes de Petri para eliminar sincronizações não-executáveis no envio e recebimento de mensagens / WEb Services constitute an emerging technology for deploying services in the Web. Due to the complex business processes, these services are combined to operate, following a workflow. This process is named Web Services Composition. As in the development process of a traditional software, the testing activity is fundamental in the development process of Web Services Composition. This work proposes a test strategy for Web Services Composition, in that composition specifications are transformed into a test model of message-passing parallel programs. The concept of required elements groups is proposed to improve the criteria coverage. A tool that supports the test strategy was developed. Some experimental studies for evaluating the applicability of proposed strategy are also presented. Furthermore, it presents a method that uses Petri Nets to eliminate non-executable synchronizations in the sending and receiving of messages

Este trabalho de mestrado apresenta a modelagem, a prototipação e os resultados do desenvolvimento de um middleware para composição dinâmica de Web Services denominado DWSC-M (Dynamic Web service Composition Middleware). O objetivo principal desse middleware é permitir que serviços sejam compostos dinamicamente considerando aspectos de qualidade de serviço na escolha dos serviços que fazem parte de um fluxo de composição. Para complementar o funcionamento do middleware DWSC-M foram propostos dois algoritmos para seleção de Web Services: o primeiro utiliza seleção aleatória e o segundo utiliza distância Euclidiana para seleção de serviços e considera, para tal finalidade, os parâmetros de QoS enviados pela requisição do cliente do serviço / This work presents the modeling, the prototype and the results of the developing of a middleware for dynamic composition of Web Services named DWSC-M (Dynamic Web Service Composition Middleware). The main focus of this middleware is to allow services being dynamically composed, considering aspects of quality of service in the choice of services that are part of the composite flow. Complementing the operation of the DWSC-M middleware two algorithms were proposed for Web Services selection : the first one uses Random selection and the second one uses Euclidean Distance for the selection of services and considers for this purpose the QoS parameters sent by the client service request

Esta tese de doutorado tem como objetivo principal, a proposta de um sistema onde é possível avaliar abordagens diferentes para composição automática de Web services, baseando-se em parâmetros de QoS que dependem da execução para serem medidos. O objetivo foi atingido por meio da implementação de um sistema denominado AWSCS (Automatic Web Service Composition System). O AWSCS é um sistema onde é possível implementar abordagens diferentes para composição automática de Web services e também executar os fluxos resultantes dessas abordagens. Com o objetivo de demonstrar os resultados desta tese de doutorado, foram elaborados cenários, onde fluxos empíricos foram construídos para fazer a demonstração do funcionamento do AWSCS, uma vez que algoritmos para composição automática não foram encontrados para download na literatura. Com os resultados foi possível fazer um estudo do comportamento da execução de fluxos de Web services compostos, quando fluxos com mesma funcionalidade, mas estratégias de solução do problema diferentes foram comparados. Além disso, foi possível observar a influência das cargas aplicadas no sistema em execução, uma vez que o tipo de carga submetida ao sistema é um fator importante para se definir qual abordagem para composição de Web services pode levar ao melhor desempenho, de acordo com o ambiente e tipos de cargas que ele vai receber, quando em produção. / This PhD thesis has as main goal the propose of a system where it is possible to evaluate different approaches for automatic composition ofWeb services, based on QoS parameters that depend on the execution to be measured. The goal was reached by means of the implementation of a system named AWSCS (Automatic Web Service Composition System). The AWSCS is a system where it is possible to implement different approaches for automatic composition of Web services and also to execute the resulting flows from these approaches. Aiming at demonstrating the results of this PhD thesis different scenarios were developed, where empirical flows were built to demonstrate the operation of AWSCS, once algorithms for automatic composition were not found to download in the literature,. With the results it was possible to study the behavior of running composite Web services, when flows with the same functionality but different problem-solving strategies were compared. Furthermore it was possible to observe the influence of the load applied on the running system once the type of load submitted to the system is an important factor to define which approach for the Web service composition can take to the best performance according to the environment and types of load it will receive when in production.

Esta dissertação de mestrado aborda a Composição de Web services baseada em atributos de Qualidade de Serviço (CWSbQ). Foi selecionado o domínio de sistemas de e-commerce, por se tratar de uma área em franca expansão, tanto no cenário nacional como internacional. Além disso, os sistemas de e-commerce podem se beneficiar da CWSbQ devido à sua interoperabilidade e atendimento aos requisitos de qualidade de serviço de seus clientes. Foram implementados dez algoritmos para resolver esse problema, usando várias técnicas diferentes, sendo elas: busca aleatória, busca exaustiva, busca heurística, busca meta-heurística e um algoritmo híbrido. Foram realizados experimentos de avaliação de desempenho, considerando tamanhos de espaço de busca diferentes e dois deadlines estabelecidos. As principais contribuições deste trabalho foram o desenvolvimento de três novos algoritmos: Heurística Gulosa (HG), Heurística Gulosa 2 (HG2) e Algoritmo Genético Duplamente Híbrido (AGDH); o uso de planejamento de experimentos e avaliação de desempenho para aperfeiçoar Algoritmos Genéticos (AGs) usados no problema de CWSbQ; e o estudo de adequação dos algoritmos de CWSbQ para diferentes situações / This MSc dissertation addresses the QoS-aware Web services composition (QWSC) problem. The field of e-commerce systems was selected because it comprises an area in wide expansion, both in national and international scenarios. Furthermore, e-commerce systems can benefit from QWSC due to its interoperability and compliance to the requirements of quality of service of the customers. Ten algorithms were implemented to solve this problem by using several different techniques, namely: random search, exhaustive search, heuristic search, meta-heuristic and a hybrid algorithm. Performance evaluation was made considering different search space sizes for two different established deadlines. The main contributions of this work were the development of three new algorithms: Greedy Heuristic (GH), Greedy Heuristic 2 (GH2) and Doubly Hybrid Genetic Algorithm (DHGA); the use of planning of experiments and performance evaluation to improve the genetic algorithms (GAs) used in QWSC problem; and a suitability study of QWSC algorithms for different situations

Seleção de serviços em composições distribuídas considera principalmente a qualidade de serviço que atenda requisitos estabelecidos pelo usuário, como por exemplo, preço. No entanto, problemas relacionados a execução de composições de serviços podem ocorrer quando não se considera aspectos relacionados à rede e ao hardware, que afetam diretamente o desempenho da composição. Esse problema se agrava em composições coreografadas, pois a característica descentralizada requer um maior esforço para que essas informações possam ser consideradas em uma perspectiva global. Dessa forma, apesar da descentralização apresentar vantagens, é necessário que requisitos de qualidade de serviço da composição também sejam considerados em coreografias de serviços web para que a escolha de serviços para desempenhar um papel leve em consideração parâmetros importantes que podem afetar no desempenho da composição. Este trabalho apresenta um mecanismo, implementado sobre o framework OpenKnowledge, para selecionar serviços web em ambientes coreografados considerando primeiramente estimativas de atraso, taxa de perda e por fim considera a utilização de outros parâmetros, como utilização de CPU. Os primeiros experimentos em diferentes cenários de rede confirmaram as vantagens da proposta em relação a um seletor de serviços que ignora aspectos relacionados com a rede. Obteve-se ganhos de 20 a 97% no que diz respeito ao tempo total da execução da coreografia. Em seguida, experimentos inserindo utilização de CPU na escolha dos serviços confirmaram as vantagens de utilização de diferentes parâmetros para seleção de serviços em coreografias. / Selection of services in distributed compositions mainly considers the quality of service that meets requirements set by the user, such as price. However, problems related to the execution of service compositions may occur when aspects related to network and hardware, which directly affect the performance of the composition, are not taken in consideration. This problem is aggravated in choreographed compositions because the decentralized feature requires a greater effort so that this information may be considered in a global perspective. Thus, despite the decentralization advantages, it is necessary that the service quality requirements of the composition may also be considered in the choreography of web services so that the choice of services may play a role that takes into account important parameters, which can affect the performance of the composition. This dissertation presents a mechanism, implemented on the OpenKnowledge framework, to select web services in choreographed environments. First, considering delay estimates, loss rate and finally the use of other parameters, such as CPU utilization. The first experiments on different network scenarios confirmed the proposal advantages in relation to a selection mechanism that bypasses aspects of the network. It was obtained gains from 20% to 97% considering the total time of execution of the choreography. Then, experiments inserting CPU utilization in the choice of services confirmed the advantages of using different parameters for selection of services in choreography.

Nos últimos anos, a tecnologia de Web Services vem sendo pesquisada nas mais diversas áreas da computação, incluindo a de gerenciamento de redes de computadores. A composição de serviços, uma nova funcionalidade surgida recentemente, parece ter a potencialidade de resolver diversos problemas de diversas áreas da computação, incluindo a área de gerenciamento de redes e seu respectivo protocolo padrão de facto, o SNMP. Através da composição de serviços, é possível construir serviços mais sofisticados, usando-se serviços mais simples como componentes. Este trabalho tem por objetivo investigar a composição de Web Services aplicada ao gerenciamento de redes de computadores. Para tanto, modelos e padrões para composição foram estudados e uma arquitetura de composição, usando o padrão WS-BPEL, aplicada ao gerenciamento foi proposta. Tal arquitetura permite iniciar uma cadeia de ações de gerenciamento em gerentes de nível mais baixo baseados em Web Services através de uma única requisição Web Service. Para definir novas composições, uma ferramenta Web foi desenvolvida, a qual gera automaticamente o código WS-BPEL. Além disso, foram realizadas avaliações de desempenho para verificar o impacto na rede das composições. Os resultados obtidos mostraram que composições podem reduzir o tráfego gerado na rede junto à estação de gerenciamento, pois permitem concentrar diversas informações em uma única requisição Web Services. O tempo de resposta também pôde ser reduzido em algumas situações devido às requisições nativamente paralelas do WS-BPEL. / In the recent years, the Web Services technology has been researched in many areas of computer science, including computers network management. Service composition, a new feature recently raised, seems to have the potentiality to solve several problems in computer science, including the network management field and its Simple Network Management Protocol (SNMP). Through service composition, it is possible to build up more sophisticated services using simpler services as components. Therefore, this work aims at investigating Web Services composition applied to network management. Towards this goal, models and standards for composition were reviewed and a WS-BPEL-based composition architecture devoted to management was proposed. Such architecture allows starting a chain of management actions on lowerlevel Web Services-based managers through only one Web Services request. In order to define new compositions, a Web-based tool was developed to automatically generate the WS-BPEL required code. In addition, performance evaluations were carried out in order to verify the compositions’ impact on the managed network. The results showed that compositions can reduce the management traffic in the surroundings of the management station by aggregating several information in only one Web Services request. Response time could also be decreased in some situations due to the native parallel requests of WS-BPEL.