Une méthodologie de conception des systèmes distribués basée sur
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Une méthodologie de conception des systèmes distribués basée sur UML Nouvelles Technologies de la Répartition (NOTERE’2005) 1er septembre 2005 Ludovic Apvrille Pierre de Saqui-Sannes Axelle Apvrille Page 1 Plan TURTLE : un profil UML outillé Limites de l’approche actuelle Méthodologie proposée Formalisation des diagrammes de déploiement Génération automatique de code Démonstration Conclusion Page 2 Contexte : le profil UML TURTLE Bref historique Introduit en 1999 Partenaires : LAAS/CNRS, ENSICA, Université Concordia, ENST TURTLE-P (2003), analyse TURTLE (2005) Profil UML dont la sémantique formelle est donnée par traduction en RT-LOTOS Applications temps-réel, protocoles Outils supports : TTool (ENST) + RTL (LAASCNRS) Analyse, conception et validation formelle de protocoles / applications Page 3 Diagramme de classes TURTLE Attributs Gate Formule OCL associant des portes de synchronisation Opérateur de composition « Synchro » Page 4 Approche actuelle Validation formelle Génération de code (3) Code (Java) Exécution (2) Conception CD + ADs (1) Analyse IOD + SDs Synthèse automatique Validation formelle Page 5 Vers une nouvelle extension Limites de l’approche actuelle Applications conçues de façon monolithique Conséquences Distribution de l’application non validée formellement Code Java monolithique z Non exécutable dans un contexte distribué Contributions Nouvelle méthodologie Sémantique formelle aux diagrammes de déploiement UML 2 z Notion de composants, notion de noeuds d’exécution Génération de code qui tient compte de la distribution Mise à jour des outils supports Page 6 Propositions : Méthodologie Validation formelle Génération de code (3) Déploiement : composants + DD Génération et exécution de code Java (4) Code (Java) (2) Conception CD + ADs Validation formelle Exécution (1) Analyse IOD + SDs Synthèse automatique Validation formelle Page 7 Formalisation des diagrammes de déploiement UML 2 Notion de composant TURTLE Regroupement de classes TURTLE et des relations relatives à ces classes TURTLE Éléments internes d’un composant indissociables Déploiement de composants TURTLE Notion de nœud d’exécution = « node » en UML 2 Instance d’un composant TURTLE sur un nœud d’exécution TURTLE = artéfact TURTLE Liens de communication z z z Information d’interconnexion de portes Délai, taux de perte Information pour la génération de code « réseau » Page 8 Exemple Page 9 Sémantique formelle Diagramme de déploiement + description des composants -> conception TURTLE Classes des composants Ajoutées Liens à la conception TURTLE (renommage) asynchrones Chaque lien est modélisé par une classe TURTLE ajoutée à la conception z z Délai, taux de perte Acheminement des messages Relation de synchronisation entre les classes des composants et les liens Page 10 Génération de code Java (1/2) Générateur de code Java pour les conceptions TURTLE Une classe Java par classe TURTLE Une classe principale Synchronisations, opérateurs temporels, etc. sont implémentés sous forme de librairies Java Générateur de code pour un déploiement Réutilisation du générateur pour la conception Problème des liens z z Modélisés à des fins de validation formelle et de génération de code Certains paramètres ne peuvent être pris en considération – Délai, taux de perte z Certains paramètres doivent être traités : protocoles utilisés, numéro de ports, adresses réseaux Page 11 Génération de code Java (2/2) g1 = g2, UDP, etc. C1 C2 Portes UDP / TCP / UDP + paramètres associés (1) C1_T1.g1 = L12.gt1 L12.gt2 = C2_T2.g2 Synchro Synchro C1_T1 L12 C2_T2 (2) (2) (1) Génération d’une conception TURTLE annotée (2) Générateur de code Java pour les conceptions TURTLE Générateur z z _____ ______ ___ Main_C1.java _____ code Java ______ ___ Main_C2.java « étendu » Les portes annotées « réseau » sont traitées différemment Plusieurs modules logiciels exécutables sont générés Librairies qui gèrent les actions sur les portes z Émission, réception de données via UDP, TCP, RMI Page 12 Outillage TTool Conception Déploiement Validation Déploiement de composants Paquetages Java Compilateur Java Spécification RT-LOTOS RTL Simulation Analyse d’accessiblité Minimisation Bisimulation Graphe d’accessibilité Graphe Trace de d’accessibilité simulation Aldebaran / CADP Page 13 Conclusion Profil TURTLE Arrivé à maturité Expériences académiques et industrielles Enrichissement du profil Phase de déploiement Sémantique formelle Génération de code « réseau » Outillage TTool + RTL Travaux futurs Conception TURTLE à la UML 2.0 Génération de séquences de test TTool téléchargeable bientôt gratuitement ! z http://www.eurecom.fr/~apvrille/TURTLE Page 14 Questions ? Article NOTERE’2005 L. Apvrille, P. de Saqui-Sannes, “Une méthodologie de conception des systèmes distribués basée sur UML", Nouvelles Technologies de la répartition (NOTERE'05), Gatineau, Québec, Canada, Aout-Septembre 2005. Autres références L. Apvrille, P. de Saqui-Sannes, F. Khendek, “Synthèse d'une conception UML temps-réel à partir de diagrammes de séquences", Colloque Francophone sur l'ingénierie des protocoles (CFIP'05), Bordeaux, France, mars 2005. L. Apvrille, J.-P. Courtiat, C. Lohr, P de Saqui-Sannes , “TURTLE: A Real-Time UML Profile Supported by a Formal Validation Toolkit”, IEEE Transactions on Software Engineering, Vol. 30, No. 7, pp. 473-487, July 2004. L. Apvrille, P de Saqui-Sannes, P. Senac , C. Lohr, “Verifying Service Continuity in a Satellite Reconfiguration Procedure”, Journal of Automated Software, Engineering , Kluver, issue 11:2, 2004. L. Apvrille, P. de Saqui-Sannes, C. Lohr, P. Sénac, J.-P. Courtiat, “A New UML Profile for Real-time System Formal Design and Validation”, Proceedings of the Fourth International Conference on the Unified Modeling Language (UML’2001), Toronto, Canada, October 2001. Page 15
