Fault masking as a service

Abstract

In service-oriented architectures, composite services depend on a set of partner services to perform their tasks. These partner services may become unavailable due to system and/or network faults, leading to an increased error rate for the composite service. In this dissertation, we propose an approach to prevent the occurrence of errors that result from the unavailability of partner services. We introduce an external Web service, FAS (Fault Avoidance Service), to which composite services can register at will. After registration, FAS periodically checks the partner links, detects unavailable partner services, and updates the composite service with available alternatives. Thus, in case of a partner service error, the composite service will have been updated before invoking the partner service. We provide mathematical analysis regarding the error rate and the ratio of false positives with respect to the monitoring frequency of FAS for various partner service availability rates. We obtain empirical results regarding these metrics based on several tests we performed using the Amazon Elastic Compute Cloud. We use these results to evaluate our mathematical analysis. We also introduce an industrial case study for improving the quality of a service-oriented system from the broadcasting and content delivery domain.

Hizmet odaklı mimarilerde birbirinden bağımsız ve dağıtık olarak çalışan hizmetler bir araya gelerek ihtiyaçlarımızı karşılayan bileşik hizmetleri oluşturur. Bu harici hizmetler sistem ya da ağ kaynaklı hatalardan dolayı kullanılamaz hale gelebilir ve bir bileşik hizmetin hata oranını arttırabilir. Bu çalışmamızda harici hizmetlerin kullanılamaz olmasıyla bileşik hizmetlerde meydana gelebilecek hataları önlemeye yönelik bir yaklaşım sunmaktayız. Bu yaklaşımda bileşik hizmetlerin istedikleri zaman kaydolabilecekleri harici bir Web hizmeti, orijinal adıyla FAS (Fault Avoidance Service) tasarladık. FAS kendisine bildirilen harici servis bağlantılarını periyodik olarak gözlemek, ulaşılmaz olanlarını tespit etmek, varsa alternatiflerini bulmak ve kaydolan bileşik hizmete bu tespitleri iletmekle görevlidir. Böylece, harici hizmetlerde bir hata oluştuğunda, bileşik hizmet söz konusu hatalı hizmeti kullanmadan FAS tarafından güncellenebilir. Çalışmamızda harici hizmetin farklı kullanılabilirlik durumlarında FAS'a ait gözleme frekansını değiştirerek hata oranı ve yanlış kabul oranını ölçmeye çalıştık. Bu verileri kullanarak matematiksel analiz gerçekleştirdik. Amazon bulut bilişim servislerini (Amazon Elastic Compute Cloud) kullanarak yaptığımız testlerle bu metrikler ile ilgili deneysel veriler topladık. Bu deneysel verileri matematiksel analizimizi değerlendirmek için kullandık. Ayrıca yaklaşımımızı televizyon ve yayıncılık sektöründe kullanılan bir sistem üzerinde uygulayarak bir vaka analizi gerçekleştirdik.