Sélection des services Web composites basée sur QoS

Contexte

Les dernières décennies, la communication et l’interopérabilité entre des applications hétérogènes au sein des entreprises au niveau interne B2B (Business To Business) et au niveau interne EAI (Entreprise Application Intégration) sont un vieux défit dans le domaine informatique. Les chercheurs ont tenté dans le passé de résoudre ces problématiques par diverses technologies telles que les scripts pilotés par batchs, CORBA, middlewares orienté messages, etc. Mais sans rencontrer de réel succès. De là les systèmes d’informations distribués font face à une situation intenable vis-à-vis des exigences métiers. Les architectures orientées services (SOA) sont nées pour offrir une formidable opportunité pour résoudre ces problématiques basées sur les processus métiers et en particulier sur La technologie des services web. L’architecture SOA (Service Oriented Architecture ) est une architecture structurelle et organisationnelle qui se met en place par une vue dédiée à la convergence métier dont elle facilite la gestion de son processus , améliore le retour en investissement et la productivité de système d’information. Elle vise à combiner les services dans les processus commerciaux significatifs de plus haut niveau dans le cadres d’entreprise.

Elle se met en place aussi par une vue informatique dont elle facilite la maintenance, réduit la complexité des solutions et garantit une intégration standardisée. Elle permet, en plus, d’assurer l’infrastructure informatique qui permet d’intégrer les applications à partir de services écrits dans différentes langues et s’exécutant sur différentes plates-formes. Les services web ont acquit un rôle considérable dans les applications e-business ainsi que les systèmes e-commerce, de plus ils ont concrétise le lien entre deux acteur : l’utilisateur et le fournisseur selon un contrat proposé par les pourvoyeurs où les consommateurs définissent leur besoins en masquant l’hétérogénéité du système sous-jacents ainsi ils ont certifié aux utilisateurs de (ré) utiliser les services avec un minimum d’efforts. Les services Web sont basés sur des protocoles et des standards ouverts tels que SOAP (Simple Object Access Protocol) afin d’utiliser des applications invoquées à distance par Internet., WSDL (Web Service Description Langage) qui décrit les services comme un ensemble d’opérations et de messages abstraits reliés à des protocoles et des serveurs réseaux, UDDI (Universal Description, Discovery and Integration) dans le but d’automatiser les communications entre prestataires, etc. Ces standards sont développés par des organisations de normalisation telles que W3C et OASIS en utilisant le méta-langage XML et ils sont maniées à façade d’une interface de programmation d’application (API) et non pas à l’aide une interface utilisateur graphique (GUI) tels que les boutons.

Problématique

La communication entre les services Web via des technologies basées sur des normes qui donnent aux utilisateurs la possibilité d’accéder à différents services Web indépendants de leur matériel, système d’exploitation ou programmation même environnement. Cela prend en charge les organisations ayant une technologie pour créer des services qui peuvent être facilement découverts et consommés par des utilisateurs. L’un des défis de la recherche critique collaboratif du développement des logiciels est la composition du service Web (WSC) qui consiste à créer un service composite en combinant différents services Web existant pour fournir un nouveau service à valeur ajoutée. Le problème de choisir le service web le plus approprié parmi les services disponibles qui répondent en mieux aux exigences fonctionnelles avec des fonctionnalités similaires se heurte à l’utilisateur dans une situation délicate pour sélectionner un service adéquat, ce problème est de type NP-hard avec une complexité exponentielle. Dans cette situation, la qualité du service est considérée comme une approche notable pour la sélection. En outre, l’utilisateur de services exige un service de haute qualité pour la composition du service, car un service de faible qualité peut affecter la qualité du service global.

Exemple présentatif du problème sélection des services web composites basé sur qualité de service (QoSSWC) D’abord pour atteindre un service web qui nous intéresse est une chose et pour atteindre le service le plus pertinent c’est totalement autre chose. Pour satisfaire nos besoins parfois, il est nécessaire de fusionner un ensemble des services atomiques (simples) en un service composite, et cette dernière combinaison sera réalisée selon des métriques fonctionnels/non fonctionnelles., trouver ou choisir les meilleurs services parmi les services découverts est une tâche complexe et difficile à réaliser, c’est le problème « QoS-aware service composition » où la sélection des services web composites constitue l‘un des problèmes les plus importants de l‘architecture orientée service (SOA). De ce fait, nous proposons cet exemple qui présente le service composite d’une inscription dans une université à l’étranger : Afin de continuer des études à l’étranger une étudiante doit compléter certaines étapes qui suivent la préinscription au programme d’étude voulu à l’université choisie Ces étapes sont des services proposés à l’étudiante ou elle va sélectionner celles qui lui conviennent le mieux selon ses moyens et préférence.

Le choix de la bonne composition des services est le but à atteindre par la sélection, la composition commence par le service d’accommodation qui est faite juste après l’inscription. Les documents fournies de la tache 1 (accommodation) seront utilisés pour l’obtention du visa (la tache 2), la dernière tâche st l’accueil à l’aéroport, plusieurs services similaire sont offert pour chaque tâche par conséquence la sélection sera faite selon l’attribut QoS qui diffère d’un service a un autre. Le Tableau ci-dessus contient les services disponibles dans chaque tache avec leurs QoS qui vont nous aider à choisir un service pour chaque tache afin d’obtenir une solution quasi-optimal. Nous avons trois services candidats par tâche et 3 propriétés QoS : q1, q2, q3 dans notre exemple (correspondent respectivement à la disponibilité, temps d’exécution et le cout). L’utilisateur peut choisir des contraintes locales par exemple : Le service le cout minimal dans chaque tâche, et le prix total de la composition ne dépasse pas un chiffre fixé (contrainte globale).

Conclusion générale

La Sélection de la composition contenant l’ensemble des services web qui satisferont les besoins d’utilisateur et qui ont une meilleure qualité, est l’objective de notre travail. Pour cela nous avons commencé par présenter notre problématique qui été détaillée d’un chapitre à l’autre jusqu’à l’obtention d’une solution, dans le premier chapitre nous avons présenté les services web et les compositions générées à partir de ces derniers. Puis nous sommes passées à la sélection dans le deuxième chapitre avec un exemple explicatif où nous avons déduit que la qualité de services est un point principal dans la sélection où la plus part des méthodes de sélection s’effectue sur la QoS, et nous avons finale chapitre par un état de l’art sur les méta-heuristiques qui sont utilisées dans la résolution de notre problème qui est classé comme un problème complexe ou bien NP-hard, nous avons aussi présenté quelques approches et travaux qui ont utilisés ces méthodes dans la résolution.

Dans le dernier chapitre, nous avons détaillé la méta-heuristique« la recherche de coucou », et nous l’avons adaptée à notre problème afin d’atteindre les meilleurs résultats possibles. Nous avons aussi présenté la fonction objective expliquée à travers un exemple. Nous avons terminé notre travaille avec l’implémentation de notre prototype et quelques expérimentations. Nous avons discuté les résultats afin de montrer l’efficacité de notre méthode dans la résolution de ce genre de problème, en matière d’optimalité et de temps. Les résultats obtenues montrent que l’algorithme proposé arrive à trouver des solutions de bonnes qualité mais nous prévoyons dans les travaux futures de :

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Table des matières

Liste des figures
Liste des tableaux
Liste des Acronyms
Introduction générale
Chapitre 1 Les services web
1.Introduction
2.Définition de service web
3.Les aspects fonctionnel et non fonctionnel
3.1. Les aspects fonctionnels de service web
3.2. Les aspects non fonctionnel de service web
4.Les types des services web
5.Composition de service web
5.1. Définition
5.2. Cycle de vie d’une composition des services web
5.3. Nature de la composition des services
6.Les principales approches de composition de sw
6.1. Orchestration de service web
6.2. Chorégraphie de services web
Conclusion
Chapitre2 : Sélection des services Web composites basée sur QoS
1.Introduction
2.Définition de sélection service web
3.La sélection basée sur la QoS
4.Les stratégies de la sélection
4.1. La stratégie de sélection locale
4.2. La stratégie de sélection globale
5.Exemple présentatif du problème sélection des services web composites basé sur qualité de service (QoSSWC)
6.Formulation de problème
7.État de l’art des travaux sur le problème QoSSWC
7.1. Technique de base de données
7.2. Approches Exactes
7.3. Approche heuristique (Approximative)
7.4. Approche Méta-heuristique (Halfoui, 2016-2017)
8.Conclusion
Chapitre 3 selection des service web composites basér sur l’algorithme cuckoo search
Introduction
Scénario