implementação de uma arquitetura soa para interoperabilidade entre sistemas de comando e controle

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  • 7/25/2019 Implementao de uma arquitetura SOA para interoperabilidade entre sistemas de Comando e Controle

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    i

    Universidade Federal do Rio de Janeiro

    Escola Politcnica

    MBA em Engenharia de Computao e Sistemas

    Implementao de uma arquitetura SOA parainteroperabilidade entre sistemas de Comando e Controle

    Autor:

    _________________________________________________Jorge Eduardo Calvelli

    Orientador:

    _________________________________________________Prof. Flvio Luis de Mello, DSc.

    Examinador:

    _________________________________________________Prof. Edilberto Strauss, PhD

    Examinador:

    _________________________________________________Prof. Claudio Luiz Latta de Souza, MSc

    Examinador:

    _________________________________________________Prof. Manoel Villas Bas Jnior, MSc

    Examinador:

    _________________________________________________Prof. Noberto Ribeiro Bellas, MSc

    Examinador:

    _________________________________________________Prof. Paulo Fernando Peixoto da Costa Fazzioni, MSc

    MBCA

    Maro de 2016

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    UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO

    Escola Politcnica Departamento de Eletrnica e de Computao

    MBA em Engenharia de Computao e Sistemas

    Centro de Tecnologia, bloco H, sala H-217, Cidade Universitria

    Rio de Janeiro RJ CEP 21949-900

    Este exemplar de propriedade da Universidade Federal do Rio de Janeiro, que

    poder inclu-lo em base de dados, armazenar em computador, microfilmar ou adotar

    qualquer forma de arquivamento.

    permitida a meno, reproduo parcial ou integral e a transmisso entre

    bibliotecas deste trabalho, sem modificao de seu texto, em qualquer meio que estejaou venha a ser fixado, para pesquisa acadmica, comentrios e citaes, desde que sem

    finalidade comercial e que seja feita a referncia bibliogrfica completa.

    Os conceitos expressos neste trabalho so de responsabilidade do(s) autor(es).

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    DEDICATRIA

    A minha famlia, meu alicerce, que me incentiva e me ajuda a seguir em frente.

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    AGRADECIMENTO

    A minha famlia, pelo apoio e compreenso.

    Aos meus amigos do trabalho: Toms Aquino Botelho, Patrick Lara, Manuel S

    e Simione Campelo, que me ajudaram de forma inestimvel, esclarecendo dvidas

    tcnicas e de negcio, ampliando meus conhecimentos.

    Ao meu orientador Flvio Luis de Mello, pela pacincia e apoio, fatores

    fundamentais, sem os quais minha tarefa teria sido muito mais difcil.

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    Resumo

    A dificuldade de integrao de dados entre sistemas informatizados de Comando

    e Controle (C2) um problema atual, que afeta o setor militar de muitas naes,

    incluindo o Brasil. A integrao deve levar em considerao no apenas os sistemas,

    mas deve considerar tambm a existncia de processos associados operacionalizao

    da troca de dados e sobre como os mesmos so usados ou descartados. A adoo de uma

    Arquitetura Orientada a Servios (SOA) prov uma boa soluo para integrao de

    sistemas heterogneos, possibilitando o desacoplamento entre esses sistemas e

    facilitando a troca de mensagens entre eles. O presente trabalho apresenta o projeto

    piloto de implementao de uma arquitetura SOA para prover uma soluo de

    interoperabilidade entre Sistemas de Comando e Controle das Foras Armadas em

    operaes conjuntas baseada no modelo dados Joint Consultation, Command andControl Information Exchange Data Model (JC3IEDM). No decorrer do ano de 2015,

    foram construdos o prottipo do barramento de comunicao e os simuladores dos

    sistemas de C2, com os quais, juntamente com o Sistema Naval de Comando e Controle

    (SISNC2), foi possvel executar os testes de exequibilidade, demonstrando a viabilidade

    do projeto. Diante das tecnologias analisadas, percebe-se a necessidade de um

    aprofundamento no estudo da BML em funo das limitaes do ADEM e se vislumbra

    uma possvel contribuio para integrao de servios de segurana pblica, defesa civile sade pblica.

    Palavras-Chave: Comando e Controle, interoperabilidade, SOA, JC3IEDM, ADEM,

    BML

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    SIGLAS

    ADEM -Alternate Development and Exchange MethodBBS- BML Base ServicesBML -Battle Management LanguageBPM -Business Process Management

    BPMS -Business Process Management SystemC-BML - Coalition Battle Management LanguageC2 - Comando e ControleCASNAV - Centro de Anlises de Sistemas NavaisCDAS - Common Data Access ServicesCOP - Controle da Operao PlanejadaDCS -Domain Configured ServiceDEM -Data Exchange MechanismEAI -Enterprise Application IntegrationEB - Exrcito BrasileiroESB - Enterprise Service Bus

    FA - Fora ArmadaFAB - Fora Area BrasileiraFcte - Fora ComponenteFFAA - Foras ArmadasFS - Fora SigularHE - Hipoteses de EmpregoHTTP -Hyper Text Transfer ProtocolIBML- Integrated BMLInterC2 - Interoperabilidade de Comando e ControleJC3IEDM - Joint Consultation, Command and Control Information Exchange DataModelJSON -Javascript Object NotationMB - Marinha do BrasilMD - Ministrio da Defesa do BrasilMIP -Multilateral Interoperability ProgramOpCj - Operao ConjuntaOpSing - Operao SingularPPC - Processo de Planejamento ConjuntoRest -Representational State TransferSIPLOM - Sistema de Planejamento Operacional MilitarSISMC2 - Sistema Militar de C2

    SISNC2 - Sistema Naval de Comando e ControleSISO - Simulation Interoperability Standards OrganizationSOA - Arquitetura Orientada a ServiosSOAP - Simple Object Access ProtocolSTIC2 - Sistemas de Tecnologia da Informao para C2UDDI - Universal Description, Discovery and IntegrationURI - Uniform Resource IdentifierWSDL - Web Services Description LanguageXML -Extensible Markup Language

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    Sumrio

    INTRODUO .............................................................................................................. 1

    1.1TEMA.................................................................................................................... 1

    1.2JUSTIFICATIVA...................................................................................................... 1

    1.3DELIMITAO....................................................................................................... 31.4OBJETIVO .............................................................................................................. 31.5METODOLOGIA..................................................................................................... 41.6DESCRIO........................................................................................................... 4

    COMANDO E CONTROLE E A INTEROPERABILIDADE .................................. 5

    2.1COMANDO E CONTROLE........................................................................................ 52.2INTEROPERABILIDADE........................................................................................... 92.3SISTEMAS E FRAMEWORKS EXISTENTES.............................................................. 11

    2.3.1-JC3IEDM ......................................................................................................... 11

    2.3.2-ADEM ............................................................................................................. 152.3.3-BML ................................................................................................................. 17

    2.3.4WISE-SBML ................................................................................................... 222.3.5SITAWARE COALITION GATEWAY................................................................... 232.4PARMETROS DE INTEROPERABILIDADE ENTRE SISTEMAS DE C2 ....................... 25

    ARQUITETURA ORIENTADA A SERVIOS (SOA) ........................................... 27

    3.1CONCEITOS......................................................................................................... 273.2PRINCPIOS .......................................................................................................... 293.3TECNOLOGIA USADA.......................................................................................... 313.4GOVERNANA..................................................................................................... 34

    PROPOSTA DE SOLUO ....................................................................................... 38

    4.1ARQUITETURA DO BARRAMENTO........................................................................ 404.2AINTERFACE DE COMUNICAO........................................................................ 424.3EXEMPLIFICANDO O PROCESSO DE TROCA DE MENSAGENS.................................. 46

    CONCLUSO ............................................................................................................... 54

    5.1CONCLUSO........................................................................................................ 54

    5.2TRABALHOS FUTUROS......................................................................................... 54

    BIBLIOGRAFIA .......................................................................................................... 56

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    Lista de FigurasFigura 2.1 - Ciclo OODA ................................................................................................. 8Figura 2.2- Evoluo da Interoperabilidade ..................................................................... 9Figura 2.3- Modelo simplificado do JC3IEDM ............................................................. 14

    Figura 2.4 - Intercmbio de informaes MIP x no MIP ............................................. 16Figura 2.5 - Arquitetura JBML Viso Geral............................................................... 19

    Figura 2.6 - Matriz produtor / consumidor C-BML ...................................................... 20Figura 2.7 - Arquitetura Wise-SBML............................................................................ 23

    Figura 2.8 Tecnologias que compe o SitaWare ........................................................ 24Figura 3.1- Relao fornecedor x consumidor [26] ........................................................ 28Figura 3.2 Princpios de SOA [28] .............................................................................. 31Figura 3.3- Smbolos usados para representar um componente [25] ............................. 32Figura 3.4 Arquitetura Web Service [25] ..................................................................... 32Figura 4.1 Interoperabilidade entre sistemas de C2 .................................................... 39Figura 4.2- Diagrama de Arquitetura e Ativos de Software ........................................... 41

    Figura 4.3- Mensagem de Registro de Objeto de Interesse ............................................ 45

    Figura 4.4 - Diagrama de Sequncia OpCj ..................................................................... 45Figura 4.5 Processos iniciais do barramento ............................................................... 46Figura 4.6 XML para cadastro da operao ................................................................ 47

    Figura 4.7 XML de cadastro de objeto de interesse .................................................... 48Figura 4.8 XML de adjudicao de objeto de interesse a operao ............................ 49Figura 4.9 Processo de troca de mensagens durante a operao ................................. 50Figura 4.10 XML de registro de localizao ............................................................... 51Figura 4.11 XML de registro de situao operacional ................................................ 52Figura 4.12 XML de registro de hostilidade................................................................ 53

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    Lista de Tabelas

    Tabela 2.1- Entidades independentes do JC3IEDM [10] ............................................... 12Tabela 2.2- Mtricas tcnicas para soluo de interoperabilidade [8] ........................... 25

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    Captulo 1

    Introduo

    1.1 Tema

    Este trabalho trata sobre a interoperabilidade de Sistemas de Comando e

    Controle. Neste sentido, o problema a ser resolvido isolar a heterogeneidade dosdiversos sistemas empregando uma arquitetura orientada a servios.

    1.2 Justificativa

    A evoluo tecnolgica e a complexidade geopoltica aumentaram as

    dificuldades para realizao de misses militares, em especial Operaes Conjuntas e

    Multinacionais, requerendo alta capacidade de interoperabilidade entre as foras

    envolvidas. Um dos desafios a serem enfrentados nesse cenrio a identificao e a

    adoo de tcnicas, ferramentas e prticas que permitam aperfeioar o

    compartilhamento da informao, visando acelerar dinmica na tomada de deciso.

    A complexidade dos conflitos contemporneos no admite o emprego isolado de

    uma nica FA (Fora Armada) em campanhas. Assim sendo, a combinao dos meios e

    a convergncia de esforos tornam-se indispensveis para que seja obtido o mximo

    rendimento das foras disponveis, tendo sempre como referncia as HE (Hipteses de

    Emprego) que podem ocorrer no Pas [1].

    Atualmente as misses so, simultaneamente, mais complexas e mais dinmicas,

    o que requer a capacidade e esforo coletivos das vrias organizaes, a fim de se obter

    o sucesso. Este requisito para a montagem de um conjunto diversificado de recursos e

    organizaes em uma coalizo efetiva acompanhado por reduo das janelas de

    oportunidade de resposta. Em fim, as abordagens tradicionais de Comando e Controle

    no esto altura do desafio, de forma simplificada, elas no tm a agilidade necessria

    para o sculo XXI [7].

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    Comando e Controle (C2) uma atividade fundamental para o xito das

    operaes militares em todos os escales de comando. Como atividade especializada,

    sua execuo se baseia em uma concepo sistmica, com mtodos, procedimentos,

    caractersticas e vocabulrio que lhe so peculiares. O C2 vincula e permeia todas as

    atividades operacionais e de apoio, sincronizando-as e permitindo ao comandanteadquirir e manter o indispensvel nvel de conscincia situacional para a tomada de

    decises adequadas s circunstncias do ambiente operacional, para a expedio de

    ordens e para o controle de sua execuo [2].

    Para o sucesso das operaes so fatores indispensveis uma unidade de

    comando no mais alto escalo, uma mentalidade militar unificadas nos diversos nveis

    de comando e a capacidade de interoperabilidade entre as Foras empregadas. Assim, a

    necessidade de troca e compartilhamento de informao entre os diversos sistemas deC2 de cada uma das FFAA, em operaes conjuntas, um indicador para a integrao

    destes sistemas nas operaes. Para ser atendido em suas necessidades de

    acompanhamento e planejamento, o comandante da operao precisa de informaes

    dos diversos sistemas de C2 das FFAA envolvidas na ao, que devem estar

    consolidadas em uma viso nica.

    Felizmente, os avanos nas tecnologias de informao criaram um novo espao

    no qual os indivduos e as organizaes podem operar. Esses indivduos e organizaes

    que aprenderam a aproveitar as oportunidades oferecidas pela operao neste novo

    espao tm percebido uma significativa vantagem competitiva sobre aqueles que tm

    ignorado estas oportunidades [7].

    Dentre as diversas abordagens disponveis, a adoo de uma Arquitetura

    Orientada a Servios (SOA) prov uma boa soluo para integrao de sistemas

    heterogneos, j que prev um baixo acoplamento entre sistemas, que necessitaro de

    poucas modificaes para interagirem uns com os outros.

    No ambiente militar, apesar da existncia de aspectos comuns entre cada uma

    das FFAA, estas possuem caractersticas especficas ligadas a sua esfera de atuao que

    as diferenciam entre si. Essas caractersticas de negcio levam a que sistemas

    desenvolvidos para atender as necessidades de uma FA especfica apresentem

    necessidades de informaes e funcionalidades diferentes de outro sistema desenvolvido

    para outra FA.

    O paradigma SOA, por proporcionar flexibilidade, escalabilidade e tolerncia a

    falhas, fruto de um baixo acoplamento, apresenta-se como alternativa para cenrios

    descritos anteriormente, onde os sistemas diversos, desenvolvidos em diversas

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    tecnologias, precisam atender, conjuntamente, a demanda de informao dos Centros de

    Comando e Controle.

    Por fim, o conhecimento dos processos de negcio permite uma melhor

    definio da soluo tecnolgica a ser construda. O mapeamento destes processos

    permite orientar a definio do portflio de servios da soluo SOA e ajudar a garantirque a soluo corresponda a demanda apresentada, fazendo o elo entre as necessidades

    da organizao e a TI.

    1.3 Delimitao

    Neste trabalho abordada a questo da necessidade do compartilhamento de

    informao entre sistemas de comando e controle do seguimento militar, a partir da

    viso da soluo em desenvolvimento para o Ministrio da Defesa do Brasil. So

    apresentados os conceitos, sendo os principais, Comando e Controle, Interoperabilidade,

    Arquitetura Orientada a Servios, JC3IEDM (modelo de dados para interoperabilidade

    de sistemas) e ADEM (mtodo de intercmbio de dados), necessrios para compreender

    a soluo.

    A proposta apresentada visa a interoperabilidade de sistemas de comando e

    controle das Foras Armadas, no entanto, olhando a questo segurana de uma forma

    mais ampla, o sucesso na implementao da soluo possibilitar que sistemas de outrasagncias governamentais, tais como Polcia Federal, Polcia Militar e Defesa Civil,

    tambm possam ser integrados no futuro, o que viria a proporcionar uma viso de

    segurana pblica nacional muito mais precisa. Da mesma forma, a experincia obtida

    tambm poder ser aproveitada para integrao de sistemas ligados a Defesa Civil e

    Segurana Pblica de forma a prover solues mais eficientes na resposta a crises.

    1.4 Objetivo

    O objetivo do presente trabalho apresentar uma proposta de soluo que

    permita uma melhor integrao entre os sistemas C2 da Marinha, do Exrcito e da Fora

    Area e o Sistema de C2 do Ministrio da Defesa. Neste sentido, os objetivos

    especficos so:

    Apresentar a aplicao da Arquitetura Orientada a Servios (SOA) e

    demais componentes arquiteturais propostos para a soluo do problema;

    Apresentar os modelos e mtodos de intercmbio de informaes

    aplicveis a interoperabilidade de sistemas de comando e controle.

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    Captulo 2

    Comando e Controle e a

    Interoperabilidade

    Neste captulo sero abordados conceitos de Comando e Controle (C2) e

    Interoperabilidade, que fundamentam a necessidade da proposta de soluo apresentada.

    2.1 Comando e Controle

    Comando e Controle (C2) a cincia e a arte que trata do funcionamento de uma

    cadeia de comando, envolvendo, basicamente, uma autoridade legitimamente investida,

    processos decisrios e recursos [2].

    Cada um desses componentes bsicos possuem caractesticas especficas, onde:

    a)

    A autoridade legitimamente investida, apoiada por uma organizao da qual

    emanam as decises que materializam o exerccio do comando e para onde

    fluem as informaes necessrias ao exerccio do controle;

    b) A sistemtica de um processo decisrio, que permite a formulao de ordens,

    estabelece o fluxo de informaes e assegura mecanismos destinados

    garantia do cumprimento pleno das ordens; e

    c) A estrutura, ou recursos, incluindo pessoal, equipamento, doutrina e

    tecnologia necessrios para a autoridade acompanhar o desenvolvimento dasoperaes.

    No que tange a rea militar, trata-se de uma atividade de importncia decisiva

    para o xito das operaes em todos os escales de comando, baseando-se em uma

    concepo sistmica, com mtodos, procedimentos, caractersticas e vocabulrio que lhe

    so peculiares.

    Dessa forma, pode-se entender C2 como uma disciplina que rege o

    funcionamento de uma cadeia de comando, onde um comandante exercita a autoridade edireo sobre as foras sob seu comando de forma a obter xito em suas aes.

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    g) Agilidade: proporcionar rapidez ao processo decisrio. Possibilitar o acesso

    imediato s informaes de interesse por todos os escales de comando;

    h) Amplitude: Os meios empregados para o apoio de C2 devem se estender por

    toda a rea de atuao; e

    i)

    Integrao: Um sistema de C2 de um determinado escalo no isolado; fazparte do sistema do escalo superior e abrange os sistemas dos escales

    subordinados; e deve ter a capacidade de compartilhar informaes com foras

    de mesmo nvel.

    No que se refere aos STIC2, estes devem permitir que um grande volume de

    informao seja disponibilizado aos diversos nveis da cadeia de comando, o que

    permite aumentar a concincia situacional em que se encontram as foras componentes

    da operao e, em consequncia, ajudar o comandante a tomar as decises necessriaspara o andamento das aes.

    Conscincia situacional a percepo do ambiente operacional em que se atua

    no decorrer do cumprimento da misso [2]. A conscincia situacional ser melhor

    quanto mais apurada for a percepo da realidade operacional das aes, o que

    alcanado atravs da disponibilidade da informao e impactar diretamente no ciclo de

    tomada de decises.

    O ciclo OODA [2], tambm conhecido como ciclo de Boyd [42], um dos

    modelos aplicveis ao C2, segundo o qual qualquer ao integrante de um processo

    decisrio parte de uma de suas quatro fases: Observar, Orientar-se, Decidir e Agir

    (OODA).

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    Figura 2.1 - Ciclo OODA

    Fonte: Ministrio da Defesa/Brasil [2]

    O ciclo OODA, Figura 2.1, um processo contnuo onde suas fases ocorreroem paralelo. O comandante receber as informaes, formar sua conscincia

    situacional e tomar decises sobre as operaes futuras, enquanto operaes correntes

    sero executadas por meio de aes dos escales subordinados.

    Os comandantes das foras oponentes tambm executam o ciclo OODA, com

    isso as decises de um comandante acabam influenciando as decises do comandante

    oponente, j que quem completar o ciclo antes do adversrio influencia o cenrio a

    partir do qual as decises do outro lado so tomadas. Quanto menor a durao desteciclo, mais gil o processo decisrio [2].

    No entanto, a efetividade do ciclo OODA no ser garantida apenas pela sua

    velocidade. A qualidade da informao ter importncia singular, pois se a percepo do

    ambiente for falsa, inadequada ou incompleta, se as informaes forem analisadas

    incorretamente, ou se as aes implementadas no corresponderem deciso tomada, o

    ciclo no afetar o ambiente de acordo com a inteno do comandante [2].

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    Portanto, a percepo das informaes e do ambiente torna-se mais prxima da

    realidade, medida que os ciclos estejam apoiados em processos e estruturas eficientes

    e seguros [2].

    2.2 Interoperabilidade

    A Doutrina Para o Sistema Militar de Comando e Controle [2] d

    interoperabilidade a seguinte definio:

    a capacidade de os sistemas, unidades ou foras de

    intercambiarem servios ou informaes ou aceit-los de outros sistemas,

    unidades ou foras e, tambm, de empregar esses servios ou informaes,

    sem o comprometimento de suas funcionalidades.

    Para que a interoperabilidade possa ser vista de forma mais abrangente, deve

    compreender, alm do nvel tcnico, o nvel organizacional, como pode ser observado

    na figura a seguir.

    Figura 2.2- Evoluo da Interoperabilidade

    Fonte: Ministrio da Defesa/Brasil[2]

    Na Figura 2.2, pode ser observada a convergncia dos nveis organizacional e

    tcnico, constituindo a interoperabilidade de forma precisa, no que tange os sistemas de

    C2.

    A interoperabilidade constitui-se tambm da soma de integrao de sistemas,

    integrao de redes, troca de dados entre sistemas e definio de tecnologia,

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    considerando, tambm, a existncia de um legado de sistemas, de plataformas de

    hardwareesoftwareinstaladas.

    Alm dos aspectos tcnicos apresentados, processos e cultura organizacional

    devem ser gerenciados para maximizar oportunidades de troca e reuso de informaes.

    A meta deve ser o funcionamento cooperativo entre os diversos sistemas, respeitandonormas, polticas e padres estabelecidos[16].

    A fim de alcanar a plena interoperabilidade, necessrio que cada sistema

    tenha um entendimento comum sobre a semntica dos dados trocados[15], unificando e

    padronizando conceitos entre eles.

    Em uma perspectiva histrica, trs diferentes paradigmas para troca de

    informaes so considerados no contexto de defesa: Military Messaging, Common

    Data Models e Tatical Data Links[15].O paradigmaMilitary Messagingremonta aos primeiros dias dos equipamentos

    de teletipo quando os padres de protocolo como ACP127 foram desenvolvidos para a

    camada de protocolo. Com o surgimento de padres comerciais, tais como X.400, o

    mercado de defesa adotou esta norma e estendeu-a para formar ACP123 /

    STANAG4406. Muitos pases tm ou esto em processo de desenvolvimento de

    sistemas que so compatveis com Military Messaging. Assim, historicamenteMilitary

    Messaging foi originalmente baseada em princpios de comunicao clara entre as

    pessoas, em vez de sistemas, mas posteriormente tambm foi utilizada automaticamente

    entre sistemas[15].

    Tatical Data Links(TDLs) tm sido usados por muitos anos para o intercmbio

    de funcionalidades C2 ttico, bem como para o intercmbio de informaes sobre a

    conscincia situacional quase em tempo real[15]. TDLs utilizam terminais constitudos

    basicamente por rdios que transmitem informaes aos outros sistemas que participam

    do mesmo grupo na rede. Assim, usando TDLs no h registro histrico sobre o que

    aconteceu, o que faz sentido quando a informao mais recente a nica informao

    relevante[15].

    O terceiro paradigma, Common Data Models, passa pela adoo do modelo de

    dados Joint Consultation, Command and Control Information Exchange Data Model

    (JC3IEDM), desenvolvido pelo frum multinacional Multilateral Interoperability

    Program (MIP) e adotado pela OTAN com o objetivo de viabilizar a integrao entre

    sistemas de C2[15]. Este trabalho se concentra no estudo deste paradigma.

    Apesar do JC3IEDM fornecer um modelo de dados, estabelecendo uma

    semntica comum, necessrio um mecanismo de intercmbio de dados que permita a

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    efetiva utilizao deste modelo padro entre os sistemas de C2 envolvidos. As

    especificaes Alternate Development and Exchange Method (ADEM) e Battle

    Management Language (BML) so alternativas que fornecem os mecanismos

    necessrios e sero apresentados no decorrer deste trabalho.

    2.3 Sistemas e frameworks existentes

    Para a efetivao da interoperabilidade necessria adoo de propostas

    arquiteturais, tecnologias e padres que permitam a conexo entre os sistemas.

    Como padro principal para o estabelecimento de uma linguagem comum, no

    que tange a atividade de comando e controle, a adoo do JC3IEDM permite um

    entendimento sobre a semntica das informaes, visando unificar e padronizar

    conceitos entre os diversos sistemas envolvidos. Complementando o JC3IEDM, as

    especificaes ADEM e BML fornecem os mecanismos de troca de dados necessrios.

    Ainda, dois frameworks apresentam propostas de soluo para as necessidades

    dos sistemas de C2: o SitaWare, desenvolvido pela empresa Systematic Software

    Engineering[15], e o Wise-SBML, um BML Server baseado no SAAB Widely

    Integrated Systems Environment (WISE) um framework produzido pela SAAB Defense

    Systems[17].

    2.3.1 - JC3IEDM

    O modelo JC3IEDM representa a viso de alto nvel da informao em termos

    de conceitos gerais, como aes, organizaes, material, pessoal, recursos, instalaes,

    locais e afins, representados em entidades. As propriedades, ou caractersticas, dessas

    entidades so referidas como atributos, que tornaro explcitos os dados a serem

    gravados para cada conceito de interesse.

    A edio do JC3IEDM 3.1.4, datada de fevereiro de 2012 [10], tratada neste

    estudo, contm 292 entidades. Toda a estrutura gerada a partir de 19 entidades

    independentes, isto , as entidades cujas identificaes no dependem de qualquer outra

    entidade. Todas as outras entidades so entidades dependentes.

    A seguir so apresentadas as entidades independentes e a funo geral de cada

    uma delas [10].

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    12

    Tabela 2.1- Entidades independentes do JC3IEDM [10]

    Entidade Definio Regra

    ACTION

    Uma atividade, ou a ocorrncia de uma atividade,que possa utilizar recursos e pode ser focada contraum objetivo. Exemplos so ordem de operao,plano de operao, ordem de movimentao, oplano de deslocamento, ordem fogo, plano de fogo,

    misso fogo, misso de apoio areo aproximado,pedido de logstica, evento (por exemplo, entradaaeronaves desconhecido), ou incidente (porexemplo, ataque inimigo).

    Dinmica (como, o qu, quandoalgo est a ser feito, est sendo

    feito, ou foi feito).

    ADDRESS Informaes precisas sobre um endereo fsico oueletrnico pode ser acessado.

    Prov meios para registrarendereos postais e eletrnicos.

    AFFILIATION

    Uma especificao de um pas, nacionalidade, grupoetnico, grupo funcional, grupo de exerccio, oureligio a que pertena ou fidelidade pode seratribuda.

    Fornece meios para atribuirfiliaes para tipos ou objetos.

    CANDIDATE-TARGET-LIST

    Uma lista de objetos selecionados no campo debatalha, ou tipos que tm valor potencial dedestruio ou explorao, nomeados por autoridadecompetente para a considerao no planejamentodas atividades de batalha.

    Informao para apoiar umaACTION.

    CAPABILITYA capacidade potencial para realizar um trabalho,executar uma funo ou misso, alcanar umobjetivo ou fornecer um servio.

    Indicao da capacidadeesperada para tipos de objetos ecapacidade real de um objeto.

    COMPONENT-HEADER-CONTENT

    Assunto introdutrio destinado a identificar umelemento de um plano ou ordem.

    Utilizado em conjunto com asespecificaes de planos eordens.

    COMPONENT-TEXT-CONTENT

    Uma declarao textual do assunto principal.Utilizado em conjunto com asespecificaes de planos e

    ordens.CONTEXT

    Uma coleo de informaes que fornece, em suatotalidade, as circunstncias, condies, meioambiente ou perspectiva para uma situao.

    Mltiplas funes incluindoagrupamento de informaes.

    RELATIVE-COORDINATE-SYSTEM

    Uma moldura retangular de referncia definida poruma origem, eixos x e y em relao ao planohorizontal, e um eixo z. O eixo vertical z perpendicular ao plano xy com sentido positivodeterminada a partir da regra da mo direita,quando o eixo x rodado na direco do eixo y.

    Suporte localizao paraespecificar geometria relativa.

    GROUP-

    CHARACTERISTIC

    Uma referncia a um conjunto de caractersticasque podem ser usadas para a identificao de umconjunto distinto de objetos. Exemplos de

    caractersticas incluem faixa etria, doena, sexo,lngua e classificao de triagem.

    Suporta a contagem dos tipos depessoas de acordo com

    caractersticas selecionadas.

    LOCATION

    Uma especificao de posio e geometria comrelao a uma determinada estrutura horizontal dereferncia e uma distncia vertical medida de umdeterminado ponto de referncia. Os exemplos so,seqncia de pontos, linhas poligonais, crculo,retngulo, elipse,fan area, rea poligonal, esfera,bloco do espao e o cone. LOCATION especificalocalizao e dimensionalidade.

    Geoposicionamento de objetos ecriao de formas.

    OBJECT-ITEM

    Um objeto identificado individualmente, que temum significado militar ou civil. Exemplos so umapessoa especfica, um item de material especfico,uma caracterstica geogrfica especfica, umacoordenada geogrfica especfica ou uma unidadeespecfica.

    Identifica as coisas

    individualmente (Quem e OQue).

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    13

    OBJECT-TYPE

    Uma classe de objetos identificada individualmente,que tem um significado militar ou civil. Soexemplos um tipo de pessoa (por exemplo,classificao), um tipo de material (por exemplo,obus motorizado), um tipo de instalao (porexemplo, aeroporto), um tipo de recurso (porexemplo, uma rea de fogo restrita), ou um tipo de

    organizao (por exemplo, a diviso blindada).

    Identifica uma classe de coisas(Quem e O Que).

    PLAN-ORDERUm esquema planejado ou ordenado trabalhadopreviamente para a realizao de um objetivooperacional.

    A entidade de alto nvel para aidentificao de um plano ouordem.

    REFERENCE Identificao de um registo de informao.Aponta para uma informaoexterna em apoio doREPORTING-DATA.

    REPORTING-DATAEspecificao da fonte, a qualidade e o tempo que seaplica aos dados comunicados.

    O suporte para a funo dereporte.

    RULE-OF-ENGAGEMENT

    Especificao de orientao obrigatria para aforma como uma determinada atividade dever serexecutada.

    Suporte para ACTION.

    SECURITY-CLASSIFICATION

    Classificao de segurana aplicvel a um recurso

    de informao dentro do domnio de informaesclassificadas.

    Suporte a CONTEXT,

    NETWORK-SERVICEe REFERENCE

    VERTICAL-DISTANCE

    Uma especificao da altitude ou a altura de umponto ou um nvel conforme medido em relao aum dado de referncia especificado na direonormal ao plano que tangente ao elipside derevoluo WGS84.

    Suporte para o LOCATION naespecificao altitude ou altura.

    As 19 entidades independentes e seus relacionamentos so apresentados no

    modelo de dados a seguir. Um ponto no final de uma linha indica "muitos". Os

    relacionamentos mostrados no diagrama so ou muitos-para-muitos (linha slida comdois pontos) ou no-identificado um-para-muitos (linha a tracejado).

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    14

    Figura 2.3- Modelo simplificado do JC3IEDM

    O modelo apresentado est no padro IDEF1X[43], um mtodo para a

    concepo de bancos de dados relacionais com uma sintaxe concebida para suportar as

    construes semnticas necessrias no desenvolvimento de um esquema conceitual, que

    permite o uso de relacionamentos muitos-para-muitos s a nvel conceitual emdiagramas explicativos. Entretanto, o modelo de dados completo deve substituir os

    relacionamentos muitos-para-muitos por estruturas adequadas que admitem apenas

    relacionamentos um-para-muitos. A resoluo dos relacionamentos muitos-para-muitos

    levar a estruturas complexas, cujo resultado ser o modelo JC3IEDM final, com suas

    292 tabelas.

    Para o contexto das operaes realizadas em conjunto pelas naes que adotam o

    modelo JC3IEDM, o MIP definiu o Data Exchange Mechanism (DEM), que especificacomo atravs de conexo ponto-a-ponto entre os sistemas de informao de C2 dessas

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    15

    naes, devem ser realizadas replicao de banco de dados e trocas de mensagens.

    Obviamente, a complexidade inerente do modelo JC3IEDM e suas diversas regras de

    negcio, tornam a implentao do DEM em um nvel de dificuldade muito grande.

    De forma a contornar os problemas de implementao do DEM, o MIP elaborou

    a especificao ADEM, que define um mtodo de intercmbio de dados focado naSituao Corrente, utilizando a semntica do JC3IEDM e que oferece uma mudana de

    paradigma para troca de informaes.

    2.3.2 - ADEM

    A especificao Alternate Development and Exchange Method (ADEM)

    complementar a especificao do MIP DEM, oferecendo meio de intercmbio

    alternativo ou complementar para aqueles sistemas em que no prtico, ou desejvel,

    implementar uma soluo MIP DEM completa [14].

    Destacam-se os principais benefcios do ADEM:

    Melhorar a distribuio de informao no C2 para um conjunto mais vastode potenciais parceiros de misso1. A melhora no compartilhamento deinformaes equivale a melhora na tomada de deciso e a eficcia por umacomunidade C2 maior;

    Demonstrar a flexibilidade do JC3IEDM; e

    Encorajar a contribuio tcnica de parceiros externos envolvidos noprograma MIP.

    Com o ADEM, possvel realizar o intercmbio de informaes de forma

    simples e extensvel, usando padres abertos, facilitando a comunicao com as

    Comunidade de Interesse (COI do ingls Communities of Interest), que podem no estar

    dispostas, ou serem capazes, de implementar a especificao do MIP DEM. A

    expectativa preencher a lacuna existente entre a comunidade MIP e os COIs, de formaa melhorar o compartilhamento de informao entre os parceiros de misso.

    O ADEM tem como proposta, disponibilizar vrios padres de intercmbio de

    dados, utilizando tecnologias comumente empregadas pelos desenvolvedores de

    sistema, incluindo, mas no se limitando a: Publish / Subscribe, Request / Response,

    Compartilhamento de Arquivos, Servios de Dados Distribudos (DDS), Web Services

    e etc.

    1 Como parceiros de misso podem ser includos, mas no esto limitados a, os parceiros militaressujeitos a diferentes nveis de segurana, o pessoal de emergncia civil (polcia, bombeiros, etc.) e asagncias de segurana, ONGs, outros rgos governamentais e etc.

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    A simplificao da troca de informaes pelo ADEM concentra-se em pequenas

    estruturas discretas de informao, que tm valor operacional (ou seja, objetos de

    batalha, eventos e associaes entre eles). Este conjunto de estruturas de informao no

    finito, podendo o parceiro COI estender essas estruturas de informao com contedo

    especfico.

    Figura 2.4 - Intercmbio de informaes MIP x no MIP

    Fonte: ADEM CONOPS [14]

    Na figura 2.4 exemplificado como as informaes de C2 so trocados entre

    sistemas baseados nas especificaes MIP e outros sistemas parceiros no MIP. Nessa

    representao, o prestador de informaes MIP tambm implementa um mecanismo de

    intercmbio ADEM para alm da sua implementao MIP DEM, de forma a interoperar

    com outros sistemas da COI.

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    O ADEM subdivido em seis grupos de especificaes nas quais as aplicaes

    que adotam o modelo devem ser embasar. So elas:

    a) Intercmbio de Informaes, que so documentos que fornecem uma viso

    tcnica geral, importante para entender o restante da especificao, explorando

    cenrios especficos de intercmbio de informaes.b) Conjunto de Capacidade, que define o conjunto de informaes conhecidas que

    podem ser trocadas usando as especificaes ADEM. Esto agrupadas nos

    seguintes conjuntos de recursos: Capacidades de viso, Capacidade dos objetos

    do campo de batalha, Capacidade de Eventos, Capacidade de Tarefas e

    Capacidade de Relatrio de objetos mnimo.

    c) XML Schemas, que so definies de estruturas de dados, em arquivos XSD, que

    representam os documentos do conjunto de capacidades dos objetos do campode batalha. Cada mensagem, comunicada via especificao ADEM, dever

    basear-se na estrutura definida em um destes arquivos de esquema.

    d) Padres de intercmbio, que descrevem como documentos podem ser trocados.

    Como existem casos em que um nico mecanismo de intercmbio no

    suficiente, vrios padres esto definidos. Na verso atual da especificao

    ADEM, so definidos os seguintes padres de intercmbio para uso pelos

    desenvolvedores: publish / subscribe, request / response, arquivos e baixa

    largura de banda.

    e) Definies de Web Services, arquivos WSDL que contm as especificaes

    tcnicas dos padres de intercmbio que so implementados usando web

    services.

    f) Especificao de teste, que fornecem a capacidade de medir o grau em que um

    sistema capaz de definir, compartilhar, consumir e exibir informaes usando

    as especificaes tcnicas ADEM.

    2.3.3 - BML

    ABattle Management Language(BML), e suas vrias extenses, destinam-se a

    facilitar a interoperabilidade entre sistemas de Comando e Controle (C2) e sistemas de

    Simulao (C2-SIM), fornecendo um formato comum para a troca de informaes, tais

    como ordens e relatrios. A abordagem proposta pela BML a utilizao de um

    middleware para troca de arquivos no padro Extensible Markup Language (XML)

    junto com a tecnologia WebServices [21].

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    18

    A BML comeou a ser desenvolvida durante os trabalhos do Simulation-to-C4I

    Interoperability Overarching Integrated Product Team(SIMCI OIPT), patrocinado pelo

    Exrcito dos EUA, cujo objetivo era mostrar a viabilidade da definio de uma

    linguagem clara, sem ambigidades, com base em manuais e que capturava a doutrina

    militar [19].Importante notar que a BML no foi concebida como uma soluo

    exclusivamente tcnica, mas como uma abordagem para apoiar as necessidades e

    exigncias do combatente operacional [22]. Assim, pode-se considerar a BML como

    uma especificao de referncia que originou diversas extenses, onde se destacam

    XBML, JBML e C-BML(Full e Light).

    A eXtensible Battle Management Language (XBML) foi desenvolvida a partir

    do trabalho iniciado com a BML, com a misso de adicionar a capacidade para atenderoperaes Conjuntas e Combinadas/Coalizo BML. Um de seus fundamentos era a

    utilizao de tecnologias Web para a interoperabilidade entre sistemas, sendo seus dois

    objetivos principais: (1) usar a tecnologia Service Oriented Architecture(SOA) para a

    troca de informaes entre as interfaces dos sistemas e (2) usar o Command and Control

    Information Exchange Data Model (C2IEDM, uma verso anterior do JC3IEDM ) do

    MIP como uma base para representar as informaes a serem trocadas entre os sistemas

    [19].

    A implementao da Joint BML (JBML) foi o passo seguinte a XBML, tendo

    como particular interesse a semntica por trs do vocabulrio de C2 comum para

    intercmbio de dados, proporcionado pelo MIP, independente de sistema. Com isso

    expandiu-se para a arena de operaes conjuntas, incluindo os domnios terra, ar e mar,

    bem como a guerrilha urbana. O JBML alcanou progresso tcnico considervel,

    criando um esquema WebService revisado, com base em gramtica formal e projetado

    para facilitar a expanso para outros domnios militares [22].

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    19

    Figura 2.5 - Arquitetura JBML Viso Geral

    Fonte [22]

    A figura 2.5 apresenta uma viso geral da arquitetura de WebServices do JBML,

    onde so identificadas as principais camadas da arquitetura.

    A camanda mais alta, BML Domain Configured Service (DCS), representa a

    linguagem de domnio especfico na forma de um esquema baseado em gramtica que

    utilizado atravs da implementao do WebServices. O esquema define o DCS em

    termos dos BML Base Services (BBS), camada mdia que representa os grupos de

    elementos de informao que especificam objetos de informao de interesse, como as

    5Ws (quem - who, o qu - what, onde - where, quando - when, porqu - why) e outras

    construes de interesse [22].

    J a camada mais baixa, que representa a troca de informao de elementos deinformao e que normalmente escondida do usurio, a BML Common Data Access

    Services(CDAS) [22].

    A Integrated BML (IBML IBML09), desenvolvida em 2009, foi uma primeira

    tentativa de padronizar BML. A IBML09 tambm a base para uma verso estendida

    desenvolvida no Instituto Fraunhofer (FKIE) [23]. Trata-se de uma coleo de produtos

    e especificaes comuns e integradas que servem como uma base comum para o

    desenvolvimento e produo de processos de C2 avanados, incluindo ordens, relatriose capacidades geoespaciais entre as partes interessadas.

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    A C-BML (Coalition Battle Management Language) uma linguagem no ambgua

    para descrever a inteno do comandante em operaes simuladas ou reais. Ela define

    um formato digital para as informaes de C2, tais como ordens, planos, relatrios e

    solicitaes. Em um formato digital, as informaes de C2 podem ser facilmente

    processadas por sistemas de C2, sistemas de simulao ou interfaces a forasautomatizadas (por exemplo, sistemas robticos). A Simulation Interoperability

    Standards Organization (SISO)2 desenvolveu a C-BML como uma representao

    padronizada para operaes conjuntas, combinadas e de coalizo, de acordo com

    requisitos de C2 e de sistemas de simulao, com base em um modelo de referncia

    comum (por exemplo, o MIP-JC3IEDM).

    A figura 2.6 apresenta um conjunto de possveis relacionamentos produtor /

    consumidor C-BML, representando uma viso de diversas reas de interoperabilidade.

    Figura 2.6 - Matriz produtor / consumidor C-BMLFonte [24]

    Caractersticas da C-BML que devem ser observadas [24]:

    Interface Comum: um dos impulsos da C-BML a necessidade de uma

    interface comum entre os sistemas de C2, de simulao e robticos. Isso

    permite que o usurio operacional interaja com um sistema de C2 e

    2O Simulation Interoperability Standards Organization(SISO) uma organizao internacional dedicada promoo da modelagem e simulao de interoperabilidade (https://www.sisostds.org/Home.aspx).

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    usurios C-BML (por exemplo, desenvolvedores) sejam especialistas

    JC3IEDM.

    UmBML Serverpermite a conexo de sistemas ou aplicaes em um ambiente

    comum e cria um fluxo de informao entre eles, independentemente da arquitectura,

    das normas e protocolos de comunicao, dando suporte a interoperabilidade atravs douso da BML e seus diversos dialetos.

    A primeira gerao de BML Server foi implementada inteiramente em Java /

    JAXB e provia WebServices baseados em SOAP[19].

    A segunda gerao deBML Serverfoi escrita em Java e implementada em JBoss

    (4.2.3). Esta verso foi conhecida como Scripted BML (SBML). Nesta verso,

    processamento e mapeamento especficos para o modelo JC3IEDM eram providos por

    uma linguagem de script conhecida como CSL [19].

    2.3.4 WISE-SBML

    O WISE-SBML, terceira gerao de servidor BML, baseado na soluo SAAB

    Widely Integrated Systems Environment(WISE), um framework produzido pela SAAB

    Sistemas de Defesa. A implementao BML desenvolvida em C ++ e executada sob

    WISE em um servidor Windows 7[19].

    As principais funcionalidades do WISE-SBML so caracterizadas pela recepoe validao de documentos BML, traduo entre diferentes dialetos BML, distribuio

    de documentos para os assinantes, processamento de consultas de documentos recebidos

    anteriormente que tenham sido guardados no servidor e o registo de documentos BML

    recebido durante uma sesso de simulao, repassando-as com sincronizao de

    tempo[20].

    O servidor suporta WebServices RESTFul, recebendo documentos XML no

    formato BML, em um dos quatro dialetos previstos. Os documentos BML de sada sopublicados usando o protocolo STOMP (Simple Text Oriented Messaging Protocol),

    para os clientes que tenham assinado o servio, caracterizando assim a utilizao do

    padro arquitetural publishsubscribe[20].

    A figura 2.7 apresenta a arquitetura de um servidor WISE-SBML.

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    Figura 2.7 - Arquitetura Wise-SBML

    Fonte [20]

    O servidor WISE-SBML fornece suporte aos seguintes dialetos BML[19]:

    IBML 2009;

    IBML Fraunhofer-FKIE Variant;

    C-BML Light, e

    C-BML Full.

    2.3.5 SitaWare Coalition Gateway

    O SitaWare Coalition Gateway faz parte de uma famlia de software de C2

    criados pela empresa dinamarquesa Systematic Software Engineering.Trata-se de umhub de interoperabilidade que conecta diversas solues C2. Como apresentado na

    figura 2.5, o SitaWare contempla vrios padres de comunicao de dados, permitindo a

    troca de informaes entre sistemas desenvolvidos em diferentes tecnologias.

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    Figura 2.8 Tecnologias que compe o SitaWare

    Fonte: https://systematic.com/

    No conjunto de tecnologias apresentadas na figura 2.8, possvel destacar o

    suporte ao JC3IEDM. Como o SitaWare segue os princpios SOA, a adoo desta

    soluo, facilita a integrao com diferentes sistemas especialistas e sistemas legados.

    A robustez da proposta da soluo foi posta a prova durante as operaes da

    coalizao internacional no Afeganisto, ISAF (Fora Internacional de Assistncia

    Segurana). Participaram desta operao 43 naes, sendo 28 membros da OTAN, que

    utilizam diferentes solues de sistemas de C2. Foram aplicados os modelos C2IEDM

    (MIP Baseline 2, j descontinuado) e o JC3IEDM (MIP Baseline 3, tratado neste

    trabalho). O sucesso da interoperabilidade com base nesses padres foi demonstrado a

    partir da atualizao dinmica da conscincia situacional ttica, que pde ser facilmente

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    compartilhado entre o sistema de C2 do Reino Unido e os sistemas C2 dos parceiros de

    coalizo [18].

    2.4 Parmetros de Interoperabilidade entre Sistemas de C2Na conceituao de Comando e Controle foram apresentados os princpios de

    unidade de comando, simplicidade, segurana, flexibilidade, confiabilidade,

    continuidade, agilidade, amplitude e integrao. O conjunto destes conceitos forma a

    base para a construo da conscincia situacional conjunta, da operao em curso, por

    parte do comandante.

    Levando-se em considerao, tambm, o ciclo OODA, conclui-se que esses

    princpios ajudam a definir os requisitos funcionais necessrios para a

    interoperabilidade em comando e controle.

    A soluo de interoperabilidade deve atender a requisitos no-funcionais para

    dar o suporte necessrio ao processo de obteno e compartilhamento da conscincia

    situacional. Esses requisitos, que tambm representam mtricas a serem observadas,

    podem ser vistos na tabela 2.2.

    Tabela 2.2-Mtricas tcnicas para soluo de interoperabilidade [8]

    Tipo de Requisito Descrio Exemplos

    Volume Volume de dados queprecisa ser trocado entreaplicaes.

    10.000 transaes/hora, 120requisies/minuto, ou500Kbytes/segundo.

    Tempo de Resposta Tempos de respostamnimos para realizao detarefas do usurio tratadaspela integrao deaplicaes.

    5 segundos.

    Tamanho Tamanho do dado que aintegrao entre aplicaesdeve tratar (relacionado aovolume).

    Tamanho de Arquivo de at10Mbytes.

    Timeliness Urgncia da comunicaoou integrao entreaplicaes.

    Tempo real, dentro de 2segundos, ou em at 2 horas.

    Padro de Formato de Dados Formato dos dadostransferidos entreaplicaes.

    Suporta formato ebXML,formato EDI ou lida comformato proprietrio.

    Handshaking protocol Adeso a um protocoloparticular em relao atroca de interaes entreaplicaes.

    De acordo com RosettaNETPIP 2345, ou de acordo comuma sequencia proprietria detroca de mensagens.

    Infraestrutura de Comunicao Restries da infraestrutura

    de comunicaes nasaplicaes a seremintegradas.

    Mensagens SOAP em HTTP

    ou um formato proprietrio demensagem sobre IBM MQmesssaging.

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    Resilincia e Recuperao Resilincia da estrutura de

    integrao em caso de

    falhas.

    Garantia da entrega de

    mensagens, redundncia e

    downtime menor do que

    cinco por cento.

    Frequncia Frequncia de interaes

    necessria entre aplicaes.

    Tempo real, ou em uma hora,

    a cada hora.

    Segurana Nvel de segurana exigido

    entre aplicaes.

    Autenticao por usurio e

    senha no HTTPS; mensagens

    no-criptografadas, suporte a

    certificados digitais para

    autenticao, autorizao e

    no-repdio.

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    27

    Captulo 3

    Arquitetura Orientada a Servios (SOA)

    Neste captulo ser apresentado o conhecimento terico necessrio a

    compreenso bsica de uma Arquitetura Orientada a Servios (SOA). Esse

    conhecimento permitir visualizar de que forma uma soluo elaborada a partir dos

    conceitos de SOA pode ajudar a atingir o objetivo pretendido para a integrao dos

    sistemas de comando e controle.

    3.1 ConceitosA Arquitetura Orientada a Servios (SOA do ingls Service-Oriented

    Architecture) possui diversas definies, mas um ponto principal a compreenso de

    que um estilo de arquitetura de software cujo princpio fundamental prega que as

    funcionalidades implementadas pelas aplicaes devem ser disponibilizadas na forma

    de servios.

    Como uma definio formal, pode-se citar que SOA uma forma de

    desenvolvimento de sistemas distribudos em que os componentes de sistema so

    servios autnomos, executando em computadores geograficamente distribudos. O

    suporte comunicao desses servios baseado em padres de protocolo tais como

    XML, SOAP e WSDL, o que permite a conexo destes no importando sua forma de

    implementao, independentemente da adoo de linguagem ou tecnologias

    especificadas. Assim, os sistemas de software podem ser construdos pela composio

    de servios locais e servios externos de provedores diferentes, com interao perfeitaentre os servios no sistema [39].

    De forma a conceituar servio, pode-se dizer que os servios nos rodeiam em

    nosso cotidiano, sendo algo trivial na histria da civilizao. Qualquer atividade

    executada por uma pessoa, ou grupo de pessoas, em apoio outra atividade, ou uma

    funo de negcio de uma empresa, representa um servio prestado ou fornecido [5].

    Assim, nesse processo possvel estabelecer uma relao fornecedor x consumidor.

    Essa relao uma das principais caractersticas da arquitetura SOA, onde

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    28

    funcionalidades de sistemas diversos so organizados de forma lgica a fim de

    proverem recursos como servios.

    A Figura 3.1 ilustra a relao fornecedor x consumidor. O fornecedor do servio

    aquele que implementa e tem domnio sobre um servio; o registro de servio um

    repositrio onde fornecedores de servio podem registrar seus servios para que elessejam localizados pelos consumidores; e o consumidor do servio aquele que localiza

    um servio e o executa. O contrato a especificao do servio que possui as

    informaes necessrias para que o consumidor possa localiz-lo e invoc-lo [26].

    Figura 3.1- Relao fornecedor x consumidor [26]

    Ainda, segundo Erl [5], um servio pode fornecer uma coleo de capacidades,

    que so reunidas de acordo com um contexto funcional estabelecido pelo servio com o

    qual elas se relacionam. Funcionando como um container de capacidades, ser

    composto pela lgica de execuo das capacidades e por contratos de servios, que

    definem quais capacidades estaro disponveis para utilizao.

    A capacidade de servio no tem implicaes sobre a forma como um servio

    implementado, mas este conceito pode ser particularmente til durante a fase de

    modelagem de servios quando o desenho fsico de um servio ainda no foi

    determinado [5].

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    3.2 Princpios

    a) Contrato de servio padronizado (Standardized Service Contract)

    O contrato o artefato principal da arquitetura de um servio e expressa seus

    propsitos e capacidades [5], provendo as restries tcnicas, requisitos e informaesdo servio publicado. Pode ser descrito atravs de um conjunto de documentos, por

    exemplo, WSDL, quando falamos de Web Services baseados em SOAP [27].

    b) Baixo acoplamento de servio (Service Loose Coupling)

    O acoplamento refere-se a uma conexo ou relacionamento entre dois elementos.

    Este princpio enfatiza a reduo da dependncia entre o contrato de servio, sua

    implementao e os consumidores do servio[5].

    O princpio do Baixo Acoplamento de Servio permite que o design e a lgica

    de um servio possam evoluir independentemente de sua implementao, ao mesmo

    tempo em que garante a interoperabilidade bsica com consumidores que se utilizam

    das capacidades do servio [5].

    c) Abstrao de Servio (Service Abstraction)

    O princpio de Abstrao de Servio enfatiza a necessidade de no deixar

    pblica informaes sobre um servio que no sejam absolutamente necessrias para

    quem efetivamente usar esse servio [5].

    A abstrao fundamental para manter um baixo nvel de acoplamento e tem um

    papel significativo na composio de servios [5].

    d) Capacidade de reuso de servio (Service Reusability)

    O princpio da capacidade de reuso de servio enfatiza o posicionamento de

    servios, como recursos corporativos com contextos funcionais agnsticos [5].

    Priorizar a reutilizao implica em um cuidado maior com os demais princpios.

    Um servio ser mais reutilizvel na medida em que tiver menor acoplamento, maior

    abstrao, autonomia e suporte a composio [27].

    e) Autonomia de servio (Service Autonomy)

    Este princpio suporta o grau em que outros princpios de design podem ser

    efetivamente realizados em ambientes reais de produo, favorecendo caractersticas de

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    30

    design que aumentam a confiabilidade e a capacidade de prever o comportamento de

    um servio [5].

    Manter um servio autnomo permite que ele possa atuar de forma

    independente. Ou seja, sem qualquer necessidade de aprovao ou acompanhamento.

    Quanto maior for a autonomia de um servio quanto a seu ambiente, mais fcil ser suamanuteno e evoluo [27].

    f) Independncia de estado do servio (Service Statelessness)

    Excessivas informaes de estado podem comprometer a disponibilidade de um

    servio e minar seu potencial de escabilidade. Idealmente, os servios devem ser

    projetados para manterem informaes de estado apenas quando estas forem necessrias

    [5].

    g) Descoberta de servio (Service Discoverability)

    O princpio de Descoberta de Servio prev o suporte a descoberta o que implica

    na capacidade de determinar quais requisitos precisamos atender para poder utilizar um

    servio que exista em um inventrio. Nesse sentido, os servios devem prover meta-

    informao suficiente para que possam ser efetivamente descobertos e interpretados

    [27].

    h) Composio de servios (Service Composability)

    A capacidade de compor efetivamente os servios um requisito crucial para

    alcanar alguns dos objetivos mais fundamentais da computao orientada a servios

    [5].

    Servios devem ser participantes eficazes de composio, independentemente do

    tamanho e da complexidade da composio. A capacidade de combinar as capacidades

    de diferentes servios para resolver problemas maiores um dos fundamentos do SOA e

    da computao distribuda [27].

    A Figura 3.2 apresenta um resumo dos princpios de arquitetura orientada a

    servios, mencionados anteriormente, e suas implicaes.

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    31

    Figura 3.2 Princpios de SOA [28]

    No tocante a interoperabilidade, um item que pode parecer ausente no conjunto

    de princpio apresentados princpio segundo o qual os servios so interoperveis. A

    razo de a interoperabilidade no aparecer como um princpio especfico decorre do fato

    de que esta fundamental a cada um dos princpios que foram descritos. Portanto, em

    relao a computao orientada a servios, afirmar que os servios devem ser

    interoperveis quase to bsico como afirmar que os servios devem existir. Cada um

    dos oito princpios suporta ou contribui para a interoperabilidade de alguma maneira[5].

    3.3 Tecnologia Usada importante ter a viso da SOA como um modelo arquitetural que neutro para

    qualquer plataforma. Os servios so disponibilizados em uma rede de computadores

    (Internet ou Intranets), comunicando-se atravs de padres abertos. A maior parte das

    implementaes de SOA se utiliza de Web Services. Entretanto, uma implementao de

    SOA pode se utilizar de qualquer tecnologia web.

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    Segundo Thomas Erl [25], os servios podem ser construdos usando os padres

    tecnlgicos tais como Componentes, Web Service e REST Service [25].

    a) Servios como componentes

    Um componente um programa de software concebido para ser parte de um

    sistema distribudo. Ele fornece uma interface tcnica comparvel a uma interface de

    programao de aplicativo tradicional (API), atravs do qual ele expe as capacidades

    pblicas como mtodos, permitindo assim que seja explicitamente invocado por outros

    programas [25].

    Figura 3.3- Smbolos usados para representar um componente [25]

    Na Figura 3.3, o smbolo no lado esquerdo um componente genrico que pode

    ou no ter sido concebido como um servio, ao passo que o smbolo direita est

    explicitamente marcado para indicar que foi concebido como um servio [25].

    b) Servios como Web Services

    Um Web Service um componente de soluo lgica que fornece um contrato

    tcnico, fisicamente dissociado, que consiste em uma definio WSDL e uma ou mais

    definies XML Schema, e tambm possveis expresses WS-Policy. O contrato do

    Web Service expe recursos pblicos como operaes, estabelecendo uma interface

    tcnica, mas sem qualquer ligao com um framework de comunicaes proprietrio[25].

    Figura 3.4 Arquitetura Web Service [25]

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    33

    A figura 3.4 ilustra uma tpica arquitetura Web Serviceque contm um contrato

    de servio, um componente e uma lgica de processamento de mensagens composta por

    agentes event-driven, de acordo com o padro de servio Service Agent[25].

    O protocolo mais comumente utilizado nas implementaes dos Web Services

    Simple Object Access Protocol(SOAP).SOAP um protocolo que utiliza a linguagem Web Services Description

    Language (WSDL), baseada em XML, para descrever funcionalidades oferecidas por

    um Web Service. O SOAP prov um padro bsico de comunicao, no qual cada

    operao representada por seu terminal, descrito no documento XML enviado na

    requisio, ao invs de um mtodoHyper Text Transfer Protocol(HTTP) [29].

    Completando as ferramentas base dos Web Services, a especificao Universal

    Description, Discovery and Integration(UDDI) tem como objetivo descrever, descobrire integrar Web Services.

    c) Servios REST

    Representational State Transfer (REST) fornece um meio de construo de

    sistemas distribudos baseados na noo de recursos. Servios REST (ou servios

    RESTful) so programas leves que so projetados com nfase na simplicidade,

    escalabilidade e facilidade de uso. Servios REST podem ser moldados pela aplicao

    dos princpios de orientao a servios [25].

    Por se tratar de uma abstrao dos princpios que compe a World Wide Web

    (WWW), o REST se caracteriza pela escalabilidade, onde os servios fornecidos so

    identificados por um Uniform Resource Identifier (URI), a partir da utilizao de

    mtodos HTTP 1.0: GET, POST, DELETE e PUT. Um URI uma forma uniforme de

    identificao de recursos em rede, sendo o seu tipo mais conhecido o Uniform Resource

    Location(URL) [29].

    Por fim, diferentemente do protocolo SOAP, o REST se trata de um modeloarquitetural, com isso o retorno das chamadas pode ser formatado conforme os

    requisitos da aplicao, por exemplo, utilizando Javascript Object Notation(JSON) ao

    invs de XML [29].

    Alm dos padres tecnolgicos citados, vale destacar mais duas tecnologias

    aplicveis a arquitetura SOA: Enterprise Service Bus (ESB) e Business Process

    Management System (BPMS).

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    d) Enterprise Service Bus (ESB)

    Um Enterprise Service Bus (ESB) um middleware que tem o objetivo de

    facilitar a integrao de sistemas. Geralmente um ESB possui as seguintes

    funcionalidades: prover segurana, prover transparncia de localizao, transformar

    mensagens, rotear e monitorar as mensagens, gerenciar os servios, entre outros [26].Existem diversos produtos de ESB disponveis no mercado atualmente dos mais

    diversos fornecedores, muitos destes com background do mercado de Enterprise

    Application Integration (EAI). Existem, tambm, solues open source tais como Mule,

    ServiceMix (adotado na soluo apresentada neste trabalho), OpenESB e JBossESB .

    e) Business Process Management System (BPMS)

    Como um servio pode representar uma funo de negcio dentro de umaorganizao, estes podem ser orquestrados representando fluxos de execuo dos

    processos de negcio [26].

    As ferramentas de BPMS fornecem os recursos necessrios que permitem a

    execuo, controle e o monitoramento dos fluxos de processo [26].

    De forma geral, uma ferramenta de BPMS possui como caractersticas bsica:

    Ferramenta para modelagem e desenho do processo;

    Mecanismo de execuo do processo;

    Orquestrao de Web Services e

    Interface de workflow para usurios.

    3.4 GovernanaA ltima seo deste captulo trata da governana, que uma das chaves de

    sucesso na implementao de uma arquitetura SOA em uma organizao.

    A governana SOA est relacionada s iniciativas que visam aumentar a

    qualidade total de SOA, promovendo controle em ambientes complexos, no estandorelacionada s atividades ligadas construo dos servios.

    Governana tambm est relacionada a pessoas, processos e produtos, onde:

    Pessoas Para se certificar que as responsabilidades esto sendo

    direcionadas corretamente, e que as pessoas estejam recebendo o devido

    suporte para adquirir o conhecimento e habilidades necessrias [30].

    Processos Para definir se os processos certos esto sendo aplicados

    para garantir a qualidade e monitoramento dos servios [30].

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    Produtos Para cadastrar os requisitos dos servios e sua documentao;

    Templates para serem usados na documentao dos servios tambm

    recaem sobre essa categoria [30].

    Na abordagem proposta por Schepers e Kratz [30], para que uma boa

    governana SOA possa ser alcanada, seis processos devem ser executados: Estabelecera viso SOA, Criar a organizao SOA, Gerenciamento do portflio de servios,

    Gerenciamento do ciclo de vida de servios, Execuo dos princpios e Gerenciamento

    do Nvel de Servios.

    Os primeiros dois processos mantm o foco no negcio. Os trs processos

    seguintes dizem respeito ao foco dos arquitetos: gerenciamento do portflio de servios,

    gerenciamento do ciclo de vida dos servios e o gerenciamento do nvel dos servios. O

    ltimo processo, gerenciamento do nvel dos servios, de domnio do administradordo sistema [30].

    a) Estabelecer a viso SOA

    Durante o ciclo de vida da governana, o primeiro passo da iterao estipular

    objetivos SOA a longo prazo ou revisar os objetivos existentes. Esse processo no s

    determina a perspectiva SOA na organizao como tambm define os objetivos para a

    iterao corrente dentro do ciclo de vida. A viso SOA um produto das reas de

    negcio e TI, onde o alinhamento conduzido pelo arquiteto.

    b) Criar a organizao SOA

    Nessa etapa do processo, os papis e responsabilidades da governana SOA so

    definidos. Muitas vezes isso leva a iniciao de um tipo de comit que deve ser

    composto pelos responsveis pela governana; De analistas de negcio a profissionais

    de TI, o comit decide como o ciclo de vida de governana SOA ser implementado.

    Para a execuo da iterao corrente do ciclo de vida, as pessoas certas precisam

    estar no lugar certo. Isso pode requerer, no somente um treinamento extra, como

    tambm contratao ou investimento em desenvolvedores. O comit de governana

    deve ajudar na adoo dos princpios SOA, defendendo-os dentro da organizao e

    impondo seus padres.

    c) Gerenciamento do portflio de servios

    O consenso deve ser atingido junto com os representantes de negcio sobre

    quais servios devero ser desenvolvidos. O arquiteto deve mostrar argumentos tcnicos

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    contra argumentos de negcio em se desenvolver servios especficos. Ao se envolver

    no gerenciamento do portflio de servios desde o incio, o arquiteto deve ser capaz de

    apontar os servios que so candidatos reutilizao e ento encaminh-los para serem

    desenvolvidos primeiro. Um roadmap de servios, listando os servios atuais e os

    planejados, possivelmente o produto do gerenciamento de portflio de servios.

    d) Gerenciamento do ciclo de vida de servios

    Esse processo tem o objetivo de implementar, atualizar e retirar servios da

    corporao. O gerenciamento do ciclo de vida no deve estar associado a projetos, mas

    algo a ser conduzido pelo comit de governana SOA, que gerencia as mudanas no

    ambiente SOA. Essas mudanas esto relacionadas ao conceito de reutilizao de

    servios e execuo de regras de negcio por toda a empresa. No comit de governanaSOA os arquitetos devem ajudar a garantir que todos os servios estejam sendo

    direcionados ao ciclo de vida de gerenciamento, para evitar a existncia de servios no

    gerenciados.

    e) Execuo dos princpios

    Esse processo se preocupa com os princpios de design e execuo. Por

    exemplo, o arquiteto precisa garantir que as pessoas estejam disponibilizando seus

    servios em um repositrio, para que estes possam ser gerenciados e reutilizados. Os

    arquitetos tambm precisam prestar ateno nos princpios aplicados em tempo de

    design. Princpios em tempo de design so padres utilizados para o desenvolvimento

    de servios, e geralmente assumem um modelo de melhores prticas. Ao contrrio dos

    princpios em tempo de execuo, os princpios em tempo de design geralmente no

    podem ser monitorados automaticamente. Portanto, desenvolvedores precisam estar

    convencidos de que eles devem aderir aos padres. Arquitetos devem rever a entrega

    dos novos servios para a corporao, e nesse momento, a verificao da correta adoo

    das definies uma importante atividade a ser cumprida.

    f) Gerenciamento do Nvel de Servios

    Se comparado a outras aplicaes, SOA requer um gerenciamento diferente de

    outras arquiteturas de TI, devido a granularidade dos seus servios. A flexibilidade em

    relao ao consumo dos servios requer um bom entendimento de seu nvel de

    granularidade por parte de seus consumidores. Gerenciamento de servios uma

    atividade do administrador do sistema, porm os arquitetos devem prestar ateno em

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    sua granularidade a fim de argumentar com a equipe de negcio quando um

    determinado nvel ainda til para os usurios do negcio. Geralmente, ao revisar a

    utilizao dos servios (possivelmente com uma ferramenta de registry), as

    possibilidades de reutilizao podem aparecer.

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    Captulo 4

    Proposta de Soluo

    Em 2014 o Centro de Anlises de Sistemas Navais (CASNAV) deu incio a

    projeto de Interoperabilidade de Comando e Controle (InterC2) para o Ministrio da

    Defesa do Brasil (MD), cujo o objetivo prover a interoperabilidade entre os sistemas

    de C2 das foras armadas e o Sistema de Planejamento Operacional Militar (SIPLOM),

    sistema de C2 do MD [41].

    A primeira etapa realizada no projeto foi a anlise e o mapeamento do processo

    de C2 nas Operaes Conjuntas (OpCj), envolvendo as trs etapas do Processo de

    Planejamento Conjunto (PPC) - Exame de Situao; Elaborao de Planos e Ordens e

    Controle da Operao Planejada (COP) - como parte dos estudos necessrios

    implementao do barramento de comunicao SOA, alvo do projeto InterC2.

    A partir dos processos levantados usando a tcnica Business Process

    Management(BPM) e, com foco na etapa do COP, ficaram estabelecidas as etapas do

    projeto para levantar os requisitos, realizar a modelagem e construir uma primeira

    verso do Barramento de Comunicao, que demonstrou a possibilidade de estabelecer

    um servio de troca de dados com o Sistema Naval de Comando e Controle (SISNC2).

    A escolha do SISNC2 foi baseada na proximidade das equipes de

    desenvolvimento, ambas no Rio de Janeiro, e na diferena de tecnologia. O SISNC2,

    desenvolvido em DELPHI, foi capaz de se conectar ao Barramento, construdo com

    tecnologia Java. Essa caracterstica de distintas tecnologias se conectarem aumenta apossibilidade de conexo futura com os sistemas de C2 do Exrcito Brasileiro (EB) e da

    Fora Area Brasileira (FAB), mesmo que sejam construdos com tecnologia distinta,

    ratificando a correta escolha de SOA para o Barramento. A Figura 4.1 apresenta o

    diagrama esquemtico da interoperabilidade visualizada entre os diversos sistemas de

    C2.

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    Figura 4.1 Interoperabilidade entre sistemas de C2

    No ano de 2015 foram realizados os testes de cadastramento e a troca de dados

    de posio dos meios, fatores fixos e feies de controle, empregados em uma operao

    conjunta, bem como a atualizao da hostilidade e da situao operacional dos meios e

    instalaes.

    O Barramento de Comunicao com tecnologia SOA um sistema intermedirio

    (middleware) baseado no JC3IEDM que permite a troca de dados automtica entre

    sistemas por meio de mensagens ADEM. O seu funcionamento eficaz depende da

    construo de interfaces em cada um desses sistemas, para que eles se comuniquem com

    o Barramento, enviando e recebendo informaes dos servios disponibilizados.O sucesso do projeto dar continuidade ao processo de interligao e

    interoperabilidade entre os centros de C2 que compem o Sistema Militar de Comando

    e Controle (SISMC2), conforme consta na Poltica do SISMC2 [4].

    Nas Operaes Conjuntas (OpCj) j ocorre a integrao das etapas de

    Elaborao de Planos e Ordens e do COP na prtica. Essa integrao precisa ser

    acompanhada pela interoperabilidade entre os sistemas de C2 das FS e o SIPLOM.

    Finalmente, a construo do Barramento de Comunicao contribui para oatendimento de uma das capacidades desejadas para as Foras Armadas, constante na

    Estratgia Nacional de Defesa [3], que possui como uma de suas diretrizes a

    Interoperabilidade nas OpCj.

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    4.1 Arquitetura do Barramento

    De modo a garantir a interoperabilidade presente e futura, a arquitetura do

    INTERC2 segue padres de entidades com autoridade normativa. Dentre esses,

    podemos destacar:MIP: JC3IEDM e ADEM; e

    W3C e OASIS: XML, XSD, WSDL.

    A tecnologia na qual est baseada a implementao da camada central da

    arquitetura do Barramento Java. As principais justificativas para essa escolha so a sua

    maturidade, portabilidade, ausncia de custo de licenciamento (baixo custo de

    aquisio) e disponibilidade de mltiplos fornecedores.

    O modelo de operao do software do Barramento, eminentemente baseado em

    intercmbio de informao por meio de troca de mensagens, determina a sua forma de

    organizao. Essa organizao favorece ao padro arquitetural de um processamento em

    estgios encadeados [31]. Mensagens so recebidas pelo sistema, verificadas,

    processadas e encaminhadas ao destinatrio. Essa forma de organizao condiz com a

    Arquitetura Orientada a Servios.

    O fundamento da SOA o desacoplamento entre as partes que se comunicam,

    permitindo flexibilidade para adaptao a novos requisitos ou integrao a novos

    sistemas [32]. Essa modalidade de arquitetura o alicerce do Barramento.

    De modo a no incorrer em custo de implementao da infraestrutura, o projeto

    INTERC2 adotou um Barramento de Servios Corporativo (Enterprise Service Bus

    ESB) com base em SOA. A equipe do projeto INTERC2 realizou uma anlise

    comparativa entre seis produtos ESB de software livre e decidiu empregar o Apache

    ServiceMix [33]. O ServiceMix formado, principalmente, por quatro projetos Apache:

    Karaf a plataforma OSGi [9], ActiveMQ os componentes de mensageria, CXF os

    componentes WS-*, e Camel Domain Specific Language (DSL) e componentes de

    integrao.

    Esses mdulos realizam as funes de comunicao webservices, filas para

    mensagens, acesso e transformao de dados. O padro OSGi, facilita a implementao

    de componentes versionados com interfaces bem definidas e dependncias explcitas. A

    possibilidade de coexistncia de componentes em verses distintas torna possvel tanto

    a evoluo dos componentes quanto das interfaces de servios.

    Os artefatos finais, especficos ao mbito do Barramento, constituemcomponentes OSGi. A configurao e integrao destes componentes ocorre por meio

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    de blueprints XML que fazem referncia a webservices, filas e componentes de

    persistncia. Os componentes favoreceram o emprego da linguagem DSL Apache

    Camel para sua implementao. As vantagens do uso da DSL so clareza e facilidade

    para implementao das regras de C2. Os casos de maior complexidade foram

    codificados em Java.O diagrama de arquitetura da Figura 4.2 apresenta uma viso funcional em

    mdulos com os ativos de software utilizados.

    Os webservices do Barramento, baseados no ADEM, so descritos em WSDL e

    empregam a API Java JAX-WS para servios. H servios de solicitao e resposta que

    podem ser tratados em portas distintas. Os webservices empregam nas mensagens

    objetos ADEM normatizados, com algumas extenses especficas aos sistemas de C2 do

    MD.

    Figura 4.2- Diagrama de Arquitetura e Ativos de Software

    Todas as mensagens do Barramento so mapeadas e persistidas em um banco de

    dados baseado no JC3IEDM. O JC3IEDM inteiramente relacional, motivo pelo qual

    emprega-se um SGBD relacional para sua implementao. O SGBD escolhido foi o

    PostgreSQL [35].

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    O SO utilizado o CentOS [36], uma distribuio estvel e livre do Linux para

    projetos corporativos.

    De modo a garantir o baixo acoplamento entre os mdulos, a tolerncia a falhas

    e o processamento estvel durante um perodo de intercmbio intenso, o Barramento

    emprega filas de mensagens persistentes do tipo Java Message Service (JMS) [37]. OJMS uma interface de programao de aplicaes (API) na plataforma Java Enterprise

    Edition (Java EE), para middleware orientado mensagens. Por meio da API JMS, duas

    ou mais aplicaes podem se comunicar por mensagens.

    O fator de segurana para a arquitetura est presente em todas as camadas,

    havendo destaque para o aspecto de comunicao do Barramento. A segurana ponto a

    ponto das Mquinas Virtuais (VM) realizada pelo firewall j presente no kernel do

    Sistema Operacional Linux. A possibilidade de conexo ocorre apenas nos endereos deIP conhecidos e nas portas autorizadas. Os firewalls esto baseados no Apache HTTP

    Server, configurado em modalidade proxy.

    A separao das funes por camadas permite que o Barramento adote a

    virtualizao, onde mltiplas VM podem ser especializadas por funo. Esse arranjo

    permite, se necessrio, que seja adotado clustering de servios. A verso 1.0 do

    Barramento emprega uma VM para dados, uma para integrao e outra para

    monitoramento.

    O monitoramento dos servios e da situao operacional das outras VM est

    centrado no Zabbix [38]. O Zabbix o software para aplicaes corporativas, projetado

    para o monitoramento em tempo real de mtricas coletadas a partir de servidores,

    mquinas virtuais e dispositivos de rede, sendo de licena Open Source.

    4.2 A Interface de ComunicaoCom o objetivo de divulgar a forma de conexo entre os sistemas foi publicada,

    em maro de 2015, a interface para intercmbio de dados do Barramento de

    Comunicao entre o sistema de C2 do Ministrio da Defesa e os sistemas de C2 das

    Foras Singulares (FS), visando interoperabilidade, com enfoque no levantamento de

    necessidades de informaes para a tomada de deciso, nos nveis

    operacional/estratgico.

    O ADEM decompe o JC3IEDM, mantendo a sua semntica em pequenas

    mensagens discretas que podem ser utilizadas individualmente ou agregadas,

    permitindo a troca de um conjunto mnimo de informaes. Cada uma das mensagens

    discretas completa em si e no depende de informaes previamente trocadas ou

  • 7/25/2019 Implementao de uma arquitetura SOA para interoperabilidade entre sistemas de Comando e Controle

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    fornecidas no futuro. Assim, as informaes das mensagens ADEM so atemporais e

    podem ser mapeadas em entidades JC3IEDM.

    Como exemplo, uma mensagem que tramita informao sobre uma Unidade

    (Unit), inclui informao sobre as seguintes entidades JC3IEDM:

    UNIT UNIT-TYPE

    LOCATION

    ORGANISATION-STATUS

    OBJECT-ITEM-HOSTILITY

    OBJECT-ITEM

    OBJECT-TYPE

    AFFILIATION-GEOPOLITICAL REPORTING-DATA

    REPORTING-DATA-ABSOLUTE-TIMING

    SECURITY-CLASSIFICATION

    O subconjunto de mensagens ADEM escolhido para a atual verso do

    Barramento de Comunicao permite ao SIPLOM receber informaes dos sistemas de

    C2 das FS sobre a Unidade e seu tipo (UNIT e UNIT-TYPE), a localizao

    (LOCATION), hostilidade (OBJECT-ITEM-HOSTILITY) e a situao operacional

    (ORGANISATION-STATUS) dos objetos de interesse empregados nas OpCj.

    As mensagens transmitidas pelos sistemas de C2 das FS e recebidas pelo

    barramento adotam os esquemas XML (XSD) padronizados pelo ADEM na verso

    1.0.2. Esses esquemas representam o modelo segundo o qual as informaes devero ser

    codificadas como mensagens XML. Essas mensagens sero dirigidas para os Servios

    Web. Os esquemas XML so disponibilizados como arquivos individuais.

    Mensagens vlidas so registradas no arquivo de Log, as informaes

    necessrias so armazenadas no Banco de Dados do Barramento e retransmitidas para o

    SIPLOM. Mensagens invlidas geram um recibo de no conformidade que ser

    devolvido para o sistema de C2 de cada FS.

    Como j mencionado, o ADEM utiliza a semntica do JC3IEDM, porm, devido

    a sua natureza informacional, cujo objetivo o intercmbio da situao corrente, alguns

    tipos de objetos definidos pelo JC3IEDM no so contemplados pela especificao do

    ADEM. Como a possibilidade de extenses prevista na especificao do ADEM, esse

    recurso utilizado, garantindo, assim, a troca de informaes adaptada realidade

    brasileira.

  • 7/25/2019 Implementao de uma arquitetura SOA para interoperabilidade entre sistemas de Comando e Controle

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    A comunicao entre o Barramento e os sistemas de C2 padronizada por

    contratos de servios baseados em documentos no formato WSDL. Os WSDL

    empregados pelo Barramento esto baseados no mtodo ADEM, do mesmo modo que

    os esquemas XML