Tutkimusprojektit
Hajautetut järjestelmät ja tietoliikenne
web-Pilarcos (Production and integration of large scale systems in web services environment)
Ajankohta: 1/2004-12/2005
Tutkijat: Lea Kutvonen, Toni Ruokolainen, Janne Metso
Rahoitus: yhteistyöprojekti VTT:n kanssa, rahoittajia Tekes, Elisa, SysOpen ja Tellabs
Yritykset käyttävät tietojärjestelmiä tehostaakseen toimintaansa ja edistääkseen omien liiketoimintaprosessiensa kontrolloitavuutta. Liiketoimintaan liittyvien järjestelmien integrointiin käytetään erilaisia teknologioita: yrityksen sisäisten järjestemien integrointiin voidaan käyttää esimerkiksi komponenttiväliohjelmistoja (J2EE, CORBA) tai EAI (Enterprise Application Ingetration) -tekniikoita. Nykyaikaisessa verkottuneessa liiketoimintaympäristössä yritysten sisäisten tietojärjestelmien integrointi ei kuitenkaan enää riitä kilpailukykyisen liiketoiminnan takeeksi, vaan tarvitaan myös kykyä liittyä muiden yritysten tietojärjestelmiin.
Yritysten välisen toiminnan haasteita ovat
- sähköisten palveluiden tekninen ja semanttinen heterogeenisuus,
- yritysten ja järjestelmien autonomisuus,
- liiketoimintaverkostojen dynaamisuus, ja
- tarve toimia useissa liiketoimintaverkostoissa samanaikaisesti.
Web-Pilarcos-projektin tavoitteena on luoda väliohjelmistoalusta palvelusuuntautuneiden liiketoimintaverkostojen käyttöön. Väliohjelmiston palveluihin kuuluvat yhteistoimintaverkoston luomiseen tarvittava ympäristö ja sopimuksenmukaisen toiminnan valvonta- ja hallintavälineet suoritusympäristössä.
Projekti toteutettiin ryhmähankkeena Helsingin yliopiston ja VTT Tietotekniikan kanssa. Konsortiorakenteeseen liittyivät myös Elisa Communications Oyj:n ja SysOpenin omat hankkeet. Projektin kuluessa järjestettiin 13 yhteisseminaaria osapuolten kesken. Aiheet vaihtelivat mm. välineistä arkkitehtuuri- ja teknologiakatsauksien kautta yhteistoimintaprosessien mallintamiseen. Lisäksi järjestettiin yliopistolla kevätlukukaudella 2004 laudaturtason kurssi otsikolla "Sovellusintegraatio verkostotaloudessa ja sähköisen liiketoiminnan standardit", teemaan liittyvien seminaarien lisäksi.
Helsingin yliopistolla toiminut projektiryhmä on aikaisempaan työhön pohjautuen jatkanut prototyyppiväliohjelmiston rakentamista. Tavoitteena on koostaa eräänlainen oma tutkimusympäristö-ohjelmisto, jonka puitteissa voidaan yksittäisiä palveluja yksityiskohtaisemmin koestaa. Väliohjelmisto sisältää tällä hetkellä populaattorin, tarjousvaraston, tyyppivaraston aihion, sopimuksenhallintaympäristön ja valvontavälineitä.
TuBE (Trust based on evidence)
Ajankohta: 1/2004- 8/2005
Tutkijat: Lea Kutvonen, Lea Viljanen, Sini Ruohomaa
Rahoitus: Tekes, Nixu, Stonesoft
TuBE-projektissa tarkasteltiin luottamuksen hallintaa autonomisten sovelluspalveluiden ja niiden välisen yhteistoiminnan tarpeiden näkökulmasta. Autonomiset sovelluspalvelut liittyvät ns. yrityspalveluiden (business service) käsitteen muodostamiseen ja ns. web-palveluiden (web services) teknologioilla tuotettujen palveluiden käyttöönottoon. Yhteistoiminnan hallintaan liittyvä tutkimustyö luo välineitä osittain automatisoida yhteistyösopimusten muodostusta ja niiden seurantaa. Näihin välineisiin olennaisesti liittyy osana luottamustietojen luominen, käyttö osittain automatisoidussa päätöksenteossa, havaintoihin perustuva luottamustiedon elinkaari ja mekanismit reagoida luottamustiedoissa tapahtuviin muutoksiin.
Projektin nykytila-analyysi tuotti kattavan näkemyksen luottamuksenhallinnan malleista ja järjestelmistä sekä erilaisista tavoista havaita syitä epäluottamuksen muodostumiseen palveluiden käytön yhteydessä. Lisäksi on perehdytty mainejärjestelmiin systemaattisesti.
Projektissa luotu arkkitehtuuri perustuu globaaliin maineenvälitykseen ja paikallisiin luottamuspäätöksiin sekä luottamuksen ja epäluottamuksen kokemuksien keräämiseen palveluiden suorittamisen yhteydessä.
TuBE-projekti on toiminut läheisessä yhteistyössä web-Pilarcos-projektin kanssa, kytkien arkkitehtuurisuunnitelmat ja käsitteenmuodostuksen yhteiselle pohjalle.
InterOP NoE (Interoperability Research for Networked Enterprises Applicationa and Software)
Ajankohta: 11/2003 – 12/2006
Tutkijat: Lea Kutvonen, Toni Ruokolainen, Sini Ruohomaa. Lisäksi verkostossa on partnereita noin 50 organisaatiosta.
Rahoitus: EU
INTEROP NoE on Euroopan unionin tukema asiantuntijaverkosto, jonka tavoitteena on lisätä tutkimusta ja asiantuntijuuden liikkuvuutta yrityssovellusten ja -ohjelmistojen yhteentoimivuuden alueella. Osa-alueiksi on määritelty ontologiat, mallintaminen ja arkkitehtuurit. Panoksemme verkoston työskentelyyn on keskittynyt hajautettujen sovellusalustojen arkkitehtuureihin ja uusien palveluiden tarpeisiin. Ensimmäisten toimintavuotensa aikana verkosto on tuottanut joitakin katsauksia tutkimuksen nykytilaan, yhteisiä tutkimuksen suuntaviivoja ja konferensseja. Olemme olleet mukana aktiivisella panoksella näissä toiminnoissa mm. eräiden teemojen koordinoinnissa, luottamukseen liittyvissä teemoissa ja workshopien organisoinnissa.
Middleware for Network Eccentric and Mobile Applications (MiNEMA)
Ajankohta: 9/2003 – 8/2008
Tutkijat: Ei tutkijoita. (Eurooppalaisten akateemisten tutkimuslaitosten yhteityöprojekti)
Rahoitus: Euroopan tiedesäätiö, Suomen Akatemia
Euroopan tiedesäätiön MiNEMA-projekti kokoaa yhteen eurooppalaisia väliohjelmistoja tutkivia yliopistoja. Hanke edistää eurooppalaista alan osaamista tukemalla jatko-opiskelija- ja tutkijavaihtoa sekä järjestämällä korkeatasoisia kesäkouluja. Projekti keskittyy liikkuvien tilapäisverkkojen väliohjelmistoihin. Professori Kimmo Raatikainen edustaa Suomea projektin johtoryhmässä.
Seamless Service Interworking in Heterogeneous Mobile and Ad-Hoc Networks (SESSI)
Ajankohta: 1/2005 – 12/2005
Tutkijat: Kimmo Raatikainen, Jukka Manner, Simone Leggio, Antti Hulkkonen
Rahoitus: Tekes, Elisa, Finnet, Nokia
Tutkimuksen tavoitteena on mahdollistaa Internetiin suunniteltujen palvelujen käyttö vertaisverkon tapaisissa ad-hoc verkoissa. Perimmäinen tutkimusongelma liittyy keskitettyjen palvelinpohjaisten protokollinen hajauttamiseen. Ad-hoc verkoista ei voida olettaa löytyvän palvelimia, mistä seuraa, että jokaisen solmun pitää toimia samanaikaisesti asiakkaana ja palvelimena muille solmuille. Tämä on haastava ongelma, sillä Internetin arkkitehtuuriin ja protokolliin liittyy keskeisenä osana keskitetyt palvelimet. Tutkimuksen tuloksena on syntynyt uusia protokollia ja toimintamalleja, joiden avulla vanhat sovellukset ja protokollat on saatu toimimaan täysin hajautetusti. Projekti tutkii ja kehittää kolmea pääaluetta: istuntojen alustaminen ja hallinta SIP-protokollan avulla, palvelujen etsiminen SLP-protokollalla ja tietoturva.
Tutkimuskonsortio koostuu kolmesta osaryhmästä: 1) Tietojenkäsittelytieteen laitos, Helsingin yliopisto (vastaava johtaja professori Kimmo Raatikainen), 2) Tietoliikenneohjelmistojen ja multimedian laboratorio, Teknillinen korkeakoulu (vastaava johtaja professori Antti Ylä-Jääski) ja 3) Tietotekniikan osasto, Tampereen teknillinen yliopisto (vastaava johtaja professori Tommi Mikkonen).
Improving Internet Protocols for Heterogeneous Traffic on Wireless Links (IIP Mixture)
Projektin kesto: 3/2003 -3/2005
Tutkijat: Kimmo Raatikainen, Markku Kojo, Davide Astuti, Laila Daniel, Lauri Hyttinen, Ilpo Järvinen, Aki Nyrhinen
Rahoitus: Tekes, Nokian tutkimuskeskus, TeliaSonera Finland
IIP Mixture -projekti tarkastelee Internet-ratkaisuja, joilla pyritään mahdollistamaan eri sovellusten aikaansaaman heterogeenisen liikenteen sujuva käsittely langattomilla linkeillä.
Kiinnostuksen keskeisenä kohteena on kysymys siitä kuinka erilaiset keskenään kilpailevat liikenneluokat käyttäytyvät ja kuinka käyttäytymistä voidaan ohjata IP-protokollan palvelun laatuun vaikuttavilla mekanismeilla, kuten pakettien eriytetyllä käsittelyllä (DiffServ). Lisäksi projektissa on kehitetty TCP-protokollaa ja -algoritmeja langattomaan ympäristöön (2.5G ja 3G) paremmin soveltuviksi ja tutkittu miten eri Internet-sovellusten tulisi toteuttaa sovellustason protokolla, jotta toiminta kuljetustasolla olisi mahdollisimman tehokasta. Tuloksia käytetään kontribuutioina Internet-protokollien standardoinnin työryhmissä (IETF).
Vuonna 2005 projekti keskittyi kolmeen pääaktiviteettiin:
1) keskenään kilpailevien heterogeenisten liikennekuormien (tiedostonsiirto, Web-selailu ja reaaliaikainen audio) käyttäytymisen ja suorituskyvyn tutkimus
2) Internetin kuljetus- ja verkkokerroksen yhteistoiminnan kehittäminen kuljetusprotokollien suorituskyvyn tehostamiseksi yhteistyössä ICSI/ICIR-tutkimusyksikön (Berkeley) kanssa
3) IETF-kontribuointi.
Improving Internet Protocols on Wireless Links using Cross-layer Design (IIP Cross)
Projektin kesto: 5/2005-2/2006
Tutkijat: Markku Kojo, Davide Astuti, Laila Daniel, Lauri Hyttinen, Ilpo Järvinen, Aki Nyrhinen
Rahoitus: Tekes, Nokian tutkimuskeskus, TeliaSonera Finland
Kuvaus: Projektissa tutkitaan kuinka Internetin kuljetusprotokollien suorituskykyä voidaan parantaa mobiiliverkoissa käyttäen tarkoituksenmukaista yhteistyötä eri protokollakerrosten välillä.
Internet-arkkitehtuuri ja -protokollat noudattavat melko ehdotonta protokollatoimintojen jakoa eri protokollakerroksille. Protokollakerrosten välisen yhteistyön lisääminen tarjoaa uusia mahdollisuuksia kuljetusprotokollien suorituskyvyn parantamiseksi. Vuonna 2005 projektissa tutkittiin TCP-protokollan käyttäytymistä verkonvaihtojen yhteydessä, jolloin käyttäjän päätelaite liikkuu ja siirtyy käyttämään ominaisuuksiltaan merkittävästi erilaista linkkiyhteyttä. Projekti on tutkinut ja kehittänyt erilaisia parannuksia TCP-protokollaan ja sen algoritmeihin, mm. TCP Quick-Start -mekanismia, jonka avulla voidaan paremmin arvioida saatavilla oleva verkkokapasiteetti verkonvaihdon jälkeen. Lisäksi on tutkittu, miten linkkikerroksen antamaa eksplisiittistä ilmoitusta paketin katoamisesta voi käyttää TCP-protokollan suorituskyvyn parantamiseksi.
Tuloksia käytetään kontribuutioina Internet-protokollien standardoinnin työryhmissä (IETF). Osa työstä on tehty yhteistyössä ICSI/ICIR-tutkimusyksikön (Berkeley) kanssa.
Linux Software Analysis and Development (LiSAD)
Ajankohta: 1/ 2005 – 12/2005
Tutkijat: Kimmo Raatikainen, Heikki Lindholm, Taneli Vähäkangas
Rahoitus: Nokia
Projekti analysoi avoimen lähdekoodin tosiaikaisia käyttöjärjestelmä sekä analysoi Linuxin klusterointi, OpenGGSN, SCTP ja DCCP toteutuksia.
Linux Service Enabler Development (LiSED)
Ajankohta: 1/2005 – 12/2005
Tutkijat: Kimmo Raatikainen, Mika Karlstedt
Rahoitus: Nokia
Projekti kehitti Nokian johtamaan MobiLife-tutkimusprojektiin palvelukomponentteja.