Formalizing visibility characteristics in hierarchical systems

We consider hierarchical systems where nodes represent entities and edges represent binary relationships among them. An example is a hierarchical composition of Web services where the nodes denote services and edges represent the parent-child relationship of a service invoking another service. A fundamental issue to address in such systems is, for two nodes X and Y in the hierarchy whether X can see Y , that is, whether X has visibility over Y . In a general setting, X seeing Y may depend on (i) X wishing to see Y , (ii) Y wishing to be seen by X , and (iii) other nodes not objecting to X seeing Y . The visibility could be with respect to certain attributes like operational details, execution logs, security related issues, etc. In this paper, we develop a generic conceptual model to express visibility. We study two complementary notions: sphere of visibility of a node X that includes all the nodes in the hierarchy that X can see; and sphere of noticeability of X that includes all the nodes that can see X . We also identify dual properties, coherence and correlation, that relate the visibility and noticeability notions, and study their variants. Key-words: Visibility, Noticeability, Hierarchial Systems, Coherence, Correlation, Visibility Policies. This work is an extended version of [3]. ∗ IRISA, Campus de Beaulieu, Rennes Cedex, France, 35042, [email protected] † Dept. of Computer Science, Memorial University of Newfoundland, St. John’s, NL, Canada A1B 3X5, [email protected] Formalisation de caractéristiques de visibilité dans des systèmes hiérarchiques Résumé : Nous considérons des systèmes hiérarchiques où les noeuds représentent des entités, et les arêtes des relations binaires entre ces entités; par exemple, une composition hiérarchique de services Web, où les noeuds correspondent aux services, et où les arêtes représentent la relation père-fils d’un service en invoquant un autre. Un problème fondamental à traiter dans de tels systmes est de savoir, pour deux noeuds X et Y de la hiérarchie, si X peut voir Y , c’est-à-dire si X à une certaine visibilité sur Y . Dans le cas général, le fait que X voie Y peut dépendre (i) du souhait de X de voir Y , (ii) du souhait de Y d’être vu par X , et (iii) de l’absence de refus d’autres noeuds à ce que X voie Y . La visibilité peut être relative à certains attributs comme les détails opérationnels, les logs d’exécution, des problèmes de sécurité, etc. Dans cet article, nous développons un modèle conceptuel générique pour exprimer la visibilité. Nous étudions deux notions complémentaires : la sphère de visibilité d’un noeud X , qui inclut tous les noeuds de la hiérarchie que X peut voir, et la sphère de perceptibilité de X , qui contient tous les noeuds pouvant voir X . Nous identifions également des propriétés duales, la cohérence et la corrélation, qui relient les notions de visibilité et de perceptibilité, et nous en étudions des variantes. Ces propriétés permettent de définir des motifs intéressants et utiles de visibilité et de perceptibilité, ainsi que leurs représentations. Mots-clés : visibilité, perceptibilité, systèmes hiérarchiques, cohérence, corrélation, politiques de perception. Formalizing Visibility Characteristics in Hierarchical Systems 3