[논문 리뷰] Automatic adaptor synthesis for protocol transformation

Marco Autili, Paola Inverardi외 1명|arXiv (Cornell University)|2014. 12. 01.

Advanced Software Engineering Methodologies참고 문헌 6인용 수 8

한 줄 요약

이 논문은 기존의 협의자(coordinator)를 형식적 규격으로 정의된 프로토콜 강화를 통해 구성성 있고 자동적인 방법으로 프로토콜 강화된 접합 코드(adaptors)를 합성하는 방법을 제시한다. 이는 이전의 장애 없음(coordinator synthesis) 기법을 확장하여 신뢰성, 장애 내성, 아키텍처 진화를 지원하는 모듈형으로 재사용 가능한 래퍼 컴포넌트를 통해 실현되며, 시스템 통합에서 공간 복잡도와 조합 가능성의 향상을 크게 개선한다.

ABSTRACT

Adaptation of software components is an important issue in Component Based Software Engineering (CBSE). Building a system from reusable or Commercial-Off-The-Shelf (COTS) components introduces a set of issues, mainly related to compatibility and communication aspects. Components may have incompatible interaction behavior. Moreover it might be necessary to enhance the current communication protocol to introduce more sophisticated interactions among components. We address these problems enhancing our architectural approach which allows for detection and recovery of integration mismatches by synthesizing a suitable coordinator. Starting from the specification of the system to be assembled and from the specification of the needed protocol enhancements, our framework automatically derives, in a compositional way, the glue code for the set of components. The synthesized glue code avoids interaction mismatches and provides a protocol-enhanced version of the composed system.

연구 동기 및 목표

• 재사용 가능한 컴포넌트나 COTS 컴포넌트를 조합할 때 발생하는 통합 불일치와 프로토콜 불일치 문제를 해결하기 위해.
• 신뢰성, 장애 내성, 아키텍처 진화를 지원하는 프로토콜 변환을 지원하는 향상된 접합 코드의 자동 합성 기능을 제공하기 위해.
• 기존의 협의자 합성 기법의 공간 복잡도와 조합 가능성을 향상시키기 위해, 각각의 프로토콜 강화를 모듈형으로 적용 가능한 방식으로 구현하기 위해.
• 재사용 가능한 형식적 합성된 협의자를 통해 컴포넌트 삽입, 교체, 제거와 같은 동적 시스템 업데이트를 지원하기 위해.
• 행동 모델과 메시지 순서도(bMSCs/hMSCs)를 사용하여 프로토콜 강화된 협의자를 형식적으로 규격화하고 자동으로 생성하는 프레임워크를 제공하기 위해.

제안 방법

• 동기식 요청/통지 기반 통신을 위한 상단/하단 포트를 갖는 컴포넌트 및 연결 아키텍처 스타일을 사용한다.
• bMSCs와 hMSCs를 사용하여 프로토콜 강화(예: 재시도 정책)를 형식적으로 규격화하고, 이를 바탕으로 향상된 협의자의 행동 모델(LTS)을 합성한다.
• 기존 협의자, 래퍼 컴포넌트, 서브-협의자를 조합하여 새로운 협의자를 자동으로 합성함으로써 모듈형 프로토콜 변환을 가능하게 한다.
• 래퍼 컴포넌트는 기존 컴포넌트를 수정하지 않고도 상호작용을 중개하고 프로토콜 강화(예: 재시도, 모니터링)를 적용하는 인터셉터로 합성된다.
• 합성된 LTS가 기존 협의자의 하단 도메인의 실제 동작과 일치함을 검증함으로써 행동 정합성을 보장한다.
• 합성 과정은 조합 가능하다: 각 프로토콜 강화는 모듈형 변환으로 적용되어 재사용과 점진적 시스템 진화를 가능하게 한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 어떻게 구성형 시스템의 협의자 행동을 향상시키기 위해 프로토콜 변환을 자동으로 합성할 수 있는가?
• RQ2 제안된 방법은 기존의 협의자 합성 기법의 조합 가능성과 공간 복잡도를 어떻게 향상시키는가?
• RQ3 재시도 정책, 장애 내성, 모니터링과 같은 프로토콜 강화는 어떻게 형식적으로 규격화하고 자동으로 적용할 수 있는가?
• RQ4 정합성을 유지하면서도 컴포넌트 삽입, 교체, 제거와 같은 동적 아키텍처 업데이트를 지원할 수 있는가?
• RQ5 합성된 접합 코드의 행동 정합성은 기존 시스템 동작에 대해 어떻게 형식적으로 검증할 수 있는가?

주요 결과

• 확장된 방법은 프로토콜 강화된 협의자의 조합 가능 합성을 가능하게 하여 다중 프로토콜 변환을 모듈형으로 적용할 수 있다.
• 기존 접합 코드를 재사용하고 각 강화에 대해 새로운 모듈형 컴포넌트만 합성함으로써 공간 복잡도를 향상시킨다.
• 형식적 프로토콜 변환을 통해 장애 내성, 오류 처리, 모니터링, 보안성과 같은 핵심 비기능 요구사항을 지원한다.
• 메서드는 형식적으로 검증된다: 래퍼 및 새로운 협의자의 합성된 LTS는 기존 협의자의 하단 도메인의 실제 동작과 일치해야 한다.
• 기존에 합성된 접합 코드를 재사용함으로써 컴포넌트 삽입, 교체, 제거를 포함한 동적 시스템 진화를 지원한다.
• 프로토타입 도구인 "SYNTHESIS"는 기존 협의자 합성의 자동화를 지원한다; 향후 작업으로는 이 도구를 향상된 프로토콜 변환 기법을 지원하도록 확장할 계획이다.