Mobile hosts in enterprise service integration [Elektronische Ressource] / vorgelegt von Satish Narayana Srirama

Satish Srirama

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• Publié par: rheinisch-westfalischen_technischen_hochschule_-rwth-_aachen
• Publié le: 01 janvier 2008
• Nombre de lectures: 19
• Langue: English
• Poids de l'ouvrage: 3 Mo

Extrait

Mobile Hosts in Enterprise Service
Integration
Von der Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften der RWTH
Aachen University zur Erlangung des akademischen Grades eines Doktors der
Naturwissenschaften genehmigte Dissertation
vorgelegt von
Master of Science (M.Sc.)
Satish Narayana Srirama
aus Peddapadmapuram, A.P., India
Berichter: Universitätsprofessor Dr. Matthias Jarke, RWTH Aachen
Univ Dr. Wolfgang Nejdl, TU Hannover
Tag der mündlichen Prüfung: 19. September 2008
Diese Dissertation ist auf den Internetseiten der Hochschulbibliothek online verfügbar.iii
Abstract
Basic web services are widely being accessed from smart phones due to the advances in
wireless devices and mobile communication technologies. While such mobile web service
(MWS) clients are common, the thesis addresses the scope of providing web services
from smart phones, thus integrating personalized mobile services into cellular enterprises
and Internet. A ‘Mobile Host’ capable of providing basic web services from smart phones
was developed and the performance analysis of the tool proved the technical feasibility of
the concept.
Service delivery and management from Mobile Host are now technically feasible. How-
ever, the ability to provide proper quality of service (QoS) for the Mobile Host is observed
to be very critical, especially in terms of security and reasonable scalability. In the security
analysis, the adaptability of the WS- Security specification to the mobile web service
provisioning (MWSP) domain is analyzed. The scalability analysis tried to reduce the size
of the MWS messages being transmitted by means of dierent compression technologies.
The analyses mainly focused on additional latencies caused to the performance of the
Mobile Host by the added QoS features.
Mobile Host finds its use in domains like mobile community support, collaborative
learning, social systems etc. The smart phone can act as a multi-user device without
additional manual eort on part of the mobile user. The thesis extensively studied the appli-
cations of Mobile Host in the m-learning domain and developed the MobileHost CoLearn
system, as a tool helping in the collaborative learning process. The user evaluation of the
system clearly showed the adaptability of Mobile Hosts by dierent communities.
The huge number of web services possible, with each Mobile Host providing some
services in the wireless network, makes the discovery of these services quite complex. The
traditional centralized UDDI (Universal Description, Discovery and Integration) based
registries are not adaptable, as they can have bottlenecks and can make single points of
failure. Moreover, the dynamic nature of the mobile nodes makes the binding information
change regularly, thus leaving many stale advertisements in the registry. Hence a dynamic
MWS discovery mechanism is proposed, that uses the peer to peer network and its features
for publishing and discovery of mobile web services.
Based on Mobile Host’s application, QoS and discovery research, the deployment
scenario of the Mobile Hosts in cellular networks is identified. A ‘Mobile Web Ser-
vices Mediation Framework (MWSMF)’ is established as an intermediary between the
web service clients and the Mobile Hosts, based on the Enterprise Service Bus (ESB)
technology.v
Kurzfassung
Durch neuere Entwicklungen im Bereich mobiler Geräte haben einfache Web Services, die
von Smart Phones aus verwendet werden können, weite Verbreitung gefunden. Während
aber MWS Clients bereits weit verbreitet sind, befasst sich diese Arbeit mit der Prob-
lematik, Web Services auf Smart Phones bereitzustellen, also mit der Integration personal-
isierter mobiler Dienste in Mobilfunknetze und das Internet. Es wurde ein ‘Mobile Host’
entwickelt, der es ermöglicht, einfache Web Services durch Smart Phones anzubieten. Die
Performanz-Analyse des Systems hat die technische Machbarkeit des Konzepts bewiesen.
Bereitstellung und Verwaltung von Diensten auf mobilen Geräten sind nun technisch
machbar. Es hat sich allerdings gezeigt, dass es für den Mobile Host von besonderer Be-
deutung ist, eine angemessene Dienst-Qualität (QoS, "quality of service") zu garantieren,
insbesondere in Bezug auf Sicherheit und Skalierbarkeit. Bei der Sicherheitsanalyse
wurde die Anpassbarkeit der WS-Security-Spezifikation an den Bereich der Bereitstel-
lung mobiler Web Services (mobile web service provisioning, MWSP) analysiert. In
der Skalierbarkeitsanalyse wurde mit Hilfe verschiedener Komprimierungstechniken
versucht, die Größe der übermittelten MWS-Nachrichten zu reduzieren. Der Fokus der
Analyse wurde auf die zusätzlichen Latenzzeiten im Mobile Host gelegt, die durch die
QoS Merkmale verursacht werden.
Anwendungen für Mobile Hosts lassen sich unter anderem in den Bereichen Mobile
Community Support, Collaborative Learning und Social Systems finden. Das Smart Phone
kann ohne zusätzlichen manuellen Aufwand durch den Anwender als Mehr-Benutzer-
Gerät agieren. Im Rahmen der Arbeit wurden Anwendungen für Mobile Hosts im Bereich
des m-learning untersucht. So wurde das MobileHost CoLearn System als Werkzeug zur
Unterstützung des kollaborativen Lernprozesses entwickelt. Die Nutzer-Evaluaierung des
Systems hat die Anpassbarkeit von Mobile Hosts durch verschiedene Communities klar
gezeigt.
Die hohe Zahl möglicher Web Services, wobei jeder Mobile Host mehrere Dienste im
Netzwerk anbieten kann, macht die Ermittlung (discovery) dieser Dienste sehr komplex.
Traditionelle zentralisierte UDDI-basierte (Universal Description, Discovery and Inte-
gration) registries sind nicht anpassbar, da sie Flaschenhälse aufweisen können und als
’single point of failure’ anfällig sind. Des Weiteren erfordert die dynamische Natur von
mobilen Knoten regelmäßige Änderungen der Information über Dienste, wodurch viele
veraltete Advertisements in der Registrierung zu finden sind. Daher wird alternativ ein
dynamischer MWS-discovery-Mechanismus vorgestellt, der das Peer-to-Peer Netzwerk
und seine Merkmale für Publishing und Discovery von Mobile Web Services nutzt.
Auf Grundlage bestehender Forschung zu Anwendungen, QoS und Discovery von
Mobile Hosts wird ein Deployment-Szenario für Mobile Hosts in Mobilfunknetzen
identifiziert. Basierend auf der Enterprise-Service-Bus-Technologie (ESB) wird ein
‘Mobile Web Services Mediation Framework (MWSMF)’ als Schnittstelle zwischen den
Web Service Clients und den Mobile Hosts eingeführt.vii
Acknowledgements
Ever since my engineering days, I always wanted to pursue higher education and head
for Doctorate degree. I am fortunate that I could achieve this goal at such a prestigious
institute as Rheinisch-Westfaelische Technische Hochschule Aachen (RWTH Aachen).
There are several people without whom this dream would not have been a reality. I would
like to express my deep and sincere gratitude to all those involved.
First of all, I thank Prof. Matthias Jarke for all the support he has extended me, during
the past six years. I would also like to thank him for all the confidence he had shown, in
me and my work. Secondly, I thank Prof. Wolfgang Nejdl for reviewing the thesis and
being my second examiner. Nonetheless I would also like to thank Prof. Wolfgang Prinz
and owe him lots of gratitude for having shown me this way of research.
I would also like to thank Friedhelm Ramme, Roman Levenshteyn and Martin Gerdes
of Ericsson Research for their help and support, during the research. I am especially
thankful to Roman Levenshteyn for all his advice, positive criticism, and willingness to
discuss any questions or ideas that I have had, during the past years.
I would also like to thank all my co-authors: Prof. Matthias Jarke, Prof. Wolfgang Prinz,
Mohamed Amine Chatti, David Kensche, Yiwei Cao, Dr. Ralf Klamma, Anton Naumenko,
Pravin Pawar, Bert-Jan van Beijnum, Aart van Halteren, Iliyana Ivanova, Hongyan Zhu,
Kiran Kumar Pendyala, Kaifei Wang, Rajsekhar Kakumani, Akshaia Aggarwal and Prof.
Vagan Terziyan. I am thankful to all my students, whose work contributed my research.
The work was initially sponsored by Graduiertenkollegs - "Software für mobile Kom-
munikationssysteme" at RWTH Aachen, later by Ultra High-Speed Mobile Information
and Communication (UMIC) excellence research cluster, established under the excellence
initiative of the German government, and partly supported by Ericsson research. I thank
all the funding agencies and appreciate their financial support for my projects.
I am also grateful to the Information Systems & Databases Group, at RWTH Aachen
for providing me an excellent work environment during the past years. I thank all my
colleagues, a slight banter with whom, always made me better focused.
I sincerely thank my parents for their never ending support and especially my father,
Prof. Lakshminarayana Srirama, for being an inspiration and role model. The blessings of
my mother Lolakshi Srirama and the encouragement of my brother Jagadeesh Narayana
Srirama, sister Ambika Meesala and brother-in-law Ramesh Naidu Meesala are sincerely
acknowledged. Special thanks are to my beloved wife, Gayatri, for her compassion and
patience during the last days of my dissertation.
Finally I like to thank my fri