PDF de programación - Monitoreo de Procesos de Negocios con UML

Centro de Investigación y de Estudios Avanzados

del Instituto Politécnico Nacional

Departamento de Ingeniería Eléctrica

Sección de Computación

Monitoreo de Procesos de Negocios

con UML

Tesis que presenta

Lucio Daniel Castelán Vega

para obtener el grado de

Maestro en Ciencias

en la especialidad de

Ingeniería Eléctrica
opción Computación

Director de la tesis:

Dr. José Oscar Olmedo Aguirre

México, D.F.

Julio 2005

R e s u m e n

i

En la actualidad se ha reconocido que para mejorar la calidad de los sistemas de auto-
matización de procesos de negocios se debe mejorar considerablemente la eficiencia del
monitoreo de datos críticos en forma altamente utilizable lo cual permitirá tomar mejores
decisiones en menor tiempo. Para ello es necesario registrar y presentar para el usuario
no experto información crítica en forma comprensible, detallada y accesible.

En esta tesis se propone MS4WS, un sistema para el monitoreo de servicios Web
utilizando diagramas UML de secuencia para mostrar el desarrollo de actividades de los
procesos de negocio.

MS4WS permite que las interacciones entre los colaboradores de un proceso de negocio
sean visualizadas usando lenguajes estándares y herramientas ampliamente disponibles en
la Web. El nivel de abstracción alcanzado por usar diagramas UML facilita la compren-
sión del desarrollo de las actividades así como su validación sin que el usuario requiera
tener conocimientos formales de computación o conocer los detalles relativos al sistema
operativo o a la infraestructura de comunicaciones.

Entre las aportaciones que ofrece MS4WS se encuentra el monitoreo de las activida-
des comerciales utilizando una descripción de muy alto nivel que facilita la interpretación
de datos importantes obtenidos de las peticiones de servicios y de sus respuestas. Ade-
más, MS4WS ofrece un marco en el cual se pueden integrar mecanismos para visualizar
información estadística así como de controlar la ejecución de los procesos de negocio.

ii

A b s t r a c t

iii

With the aim of improving the quality of business process automation systems, it has
recently been recognized the need of improving the efficiency of critical data monitoring
in a highly usable manner to take better decisions in shorter time. To this end, it is
necessary to collect and present to the non-expert user critical data in a clear, detailed
and accessible manner.

In this thesis, we present MS4WS, a monitoring system for Web services that uses UML
sequence diagrams to show the development of the activities of a business process. MS4WS
uses widely available standard languages and tools in the Web to visualize the interaction
among the activities of the business partners. The abstraction level reached by using
UML diagrams facilitates the understanding of the development of the business activities
and their validation, with no requirements for the users to possess formal knowledge in
computing or to know the details of the operating system or the communication network
used.

Among the contributions of MS4WS, the monitoring of commercial activities using
high-level descriptions simplifies the interpretation of relevant data obtained from the
Web service requests and their responses. Besides, MS4WS offers a framework in which
mechanisms to visualize statistical information can be accommodated along with graphical
controls to guide the execution of a business process.

iv

Dedicatorias

v

Este trabajo es para cada uno de los integrantes de mi familia, quienes me apoyan y
sirven de guías en mi vida...

vi

Agradecimientos

vii

A mi mamá, Guillermina Vega Casteñeda, quien no se cansa de enseñar la manera
de cómo afrontar situaciones de la vida y por ser un ejemplo de lucha, perseverancia
y determinación en esta vida. Gracias mamá.

A mi papá, Lucio Castelán Ibarra, quien siempre me brinda su apoyo incondicional
y lo tengo como un ejemplo de persona en esta vida. Gracias papá.

A mis hermanos, Reyna, Juan, Rosa y Dulce, quienes me han ayudado en todo y
son ejemplos de personas en mi vida. Además de ser mis mejores amigos.

A mis súper sobrinos, Carlos David y Carolina, con quienes me divierto y recuerdan
lo especial y necesario que es jugar y sonreír. Además me recuerdan mi infancia
junto a mis hermanos y amigos.

A mi cuñada, Alicia, quien considero como una hermana más y por estar junto a
mi hermano.

A mis cuñados, David, Mateo y Marco, por estar junto a mis hermanas, cuidar de
ellas y por tenerlos como nuevas amistades en las que puedo confiar.

A mis amigos y compañeros, que son muchos, a quienes les agradezco todo el tiempo
que pasamos juntos y las horas y horas de entretenimiento que pasamos jugando.

A mi asesor de tesis, Dr. José Oscar Olmedo Aguirre, quien aportó excelentes ideas
a esta tesis y por el apoyo otorgado en todo este tiempo que fue mi asesor.

A Sofi, quien es secretaria de la sección de computación, por dedicarnos bastante
tiempo para auxiliarnos de excelente manera en cuestiones administrativas. También
por ser quien se preocupa y mantiene la relación de convivencia entre todos los
integrantes de la sección.

A mis revisores de tesis, Dr. Pedro Mejía Álvarez y Dr. Jorge Buenabad Chávez,
quienes me ofrecieron su apoyo para revisar mi tesis y me señalaron errores que me
ayudaron a mejorarla.

viii

Al equipo de trabajo, Giner, Ulises, Anahi y César, encabezados por el Dr. Olmedo,
con quienes pasé buenos momentos.

A los compañeros administrativos de la biblioteca del departamento de Ingeniería
Eléctrica, quienes nos auxiliaron de buena manera cuando necesitamos encontrar
trabajos de investigación.

Al equipo de fútbol de Computación, somos como 30 integrantes, con quienes he
vivido buenos y malos momentos pero sin duda alguna, el convivir con todos ellos
me es de gran ayuda.

Al Dr. Jorge Buenabad Chávez, quien ofrece, a todos los integrantes del equipo de
fútbol, su apoyo tanto académico como moral. Además de pertenecer también al
equipo y pasar junto a nosotros buenos y malos momentos que tenemos en el fútbol.

Al Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN, CINVESTAV-IPN,
junto con la Sección de Computación del departamento de Ingeniería Eléctrica,
por ofrecerme las instalaciones y recursos necesarios para realizar este trabajo de
investigación.

Al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología, CONACyT, por el apoyo económico
otorgado en el periodo Enero 2003 - Agosto 2004.

ix

x

Índice general

Resumen

Abstract

Dedicatorias

Agradecimientos

i

iii

v

vii

1. Introducción

1.1. Monitoreo de procesos de negocios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1.1. Recopilación de la información . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1.2. Presentación de la información . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1.3.
Identificación del contexto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1.4. Reacción inmediata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2. Planteamiento del problema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.3. Propuesta de solución . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.4. Contribuciones
1.5. Organización de la tesis

1
1
3
4
5
6
7
8
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

2. Antecedentes

13
2.1. Comercio electrónico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.2. Servicios Web . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.3. Monitoreo de servicios Web . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.3.1. UML . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.3.2. Visualización de diagramas UML con SVG . . . . . . . . . . . . . . 25
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.4.1. Herramientas de monitoreo de servicios Web . . . . . . . . . . . . . 26
2.4.2. Herramientas de diagramación con UML . . . . . . . . . . . . . . . 40
2.5. Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

2.4. Revisión del estado del arte

3. MS4WS: Sistema de Monitoreo de Servicios Web

49
3.1. Contexto de los servicios Web . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.2. Monitoreo de servicios Web . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.3. Módulos de MS4WS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
3.3.1. Generación de diagramas UML . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
3.3.2. Representación de diagramas UML en XMI
. . . . . . . . . . . . . 55

xi

xii

ÍNDICE GENERAL

3.3.3. Visualización de mensajes SOAP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
3.4. Caso de estudio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
3.4.1. El sistema de intermediación de comercio electrónico . . . . . . . . 57
3.4.2. BPIMS-WS y MS4WS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
3.4.3. Visualizador de mensajes SOAP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
3.4.4. Representación de los diagramas de MS4WS en XMI
. . . . . . . . 64
3.5. Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

4. Diseño de MS4WS

4.1. Perspectiva organizacional
4.2. Perspectivas de datos y funcional

69
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
4.2.1. Generación de diagramas UML . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
4.2.2. Representación de diagramas UML en XMI
. . . . . . . . . . . . . 72
4.2.3. Visualización de diagramas UML descritos en XMI
. . . . . . . . . 72
4.2.4. Visualización de mensajes SOAP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
4.2.5. Archivos de configuración . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
4.3. Funcionalidad de MS4WS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Interacción de MS4WS y servicios Web . . . . . . . . . . . . . . . . 77
4.4. Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

4.3.1.

5. Implementa