Monotony in Service Orchestrations

Web Service orchestrations are compositions of different Web Services to form a new service. The services called during the orchestration guarantee a given performance to the orchestrater, usually in the form of contracts. These contracts can be used by the orchestrater to deduce the contract it can offer to its own clients, by performing contract composition. An implicit assumption in contract based QoS management is: ”the better the component services perform, the better the orchestration’s performance will be”. Thus, contract based QoS management for Web services orchestrations implicitly assumes monotony. In some orchestrations, however, monotony can be violated, i.e., the performance of the orchestration improves when the performance of a component service degrades. This is highly undesirable since it can render the process of contract composition inconsistent. In this paper we define monotony for orchestrations modelled by Colored Occurrence Nets (CO-nets) and we characterize the classes of monotonic orchestrations. We show that few orchestrations are indeed monotonic, mostly since latency can be traded for quality of data. We also propose a sound refinement of monotony, called conditional monotony, which forbids this kind of cheating and show that conditional monotony is widely satisfied by orchestrations. This finding leads to reconsidering the way SLAs should be formulated. Key-words: web service, orchestrations, contracts, monotony ∗ This work was partially funded by the ANR national research program DOTS (ANR-06SETI-003), DocFlow (ANR-06-MDCA-005) and the project CREATE ActivDoc. † S.Rosario and A. Benveniste are with Irisa/Inria, Campus de Beaulieu, Rennes. A. Bouillard is with Irisa/ENS Cachan Campus de Ker Lann and S.Haar is with Alcatel-Lucent Bell Labs, Kanata, ON,Canada. Monotonie dans les orchestrations de web services Résumé : Les orchestrations de services web sont des compositions de services élémentaires. Ces services, fournissent un ’contrat’ à l’orchestrateur, ce qui garantit une certaine performance de leur service. Ces contrats sont utilisés par l’orchestrateur pour proposer un contrat à un client pour son propre service. Cela se fait par la ’compostion de contrats’. Du point vue de la performance, la composition de contrats suppose implicitement que ”L’amélioration de la performance d’un service va rendre l’orchestration plus performante”. La composition de contrats suppose ainsi que les orchestrations sont ”monotones”. Dans quelques orchestrations, cependant, la monotonie peut ne pas être respectée. Lorsque la performance d’un service s’améliore, la performance de l’orchestration se dégrade. Ceci est très gênant car cela rend le processus de composition de contrats invalide. Dans ce rapport, nous définissons la monotonie pour les orchestrations modélisées par des réseaux d’occurrence colorés (CO-nets) et nous caractérisons la classe des orchestrations monotones. Nous démontrons que très peu d’orchestrations sont monotone en pratique, ce qui est largement dû à la possibilité d’améliorer la latence en dégradant la qualité de la réponse donné. Nous proposons ensuite un raffinement de la monotonie, la ”monotonie conditionnelle”, qui interdit ce type de ’triche’. Nous montrons que la monotonie conditionnelle est très généralement satisfaite par les orchestrations. Cette étude nous mène à reconsidérer la formulation des contrats dans le cadre des orchestrations de services web. Mots-clés : web service, orchestrations, contrats, monotonie Monotony in Service Orchestrations 3