Information exchange in heterogeneous military networks

Abstract

The NATO-equivalent of the Norwegian ”Network Based Defence” is ”Network Enabled Capabilities” (abbreviated NNEC). This concept allows users at all operational levels to seamlessly access the necessary and relevant information when needed. It is not realistic to anticipate that NATO nations will replace their existing systems in favor of new, common systems. Instead, there will be a mixture of heterogeneous systems, where new and old systems need to interoperate. NATO has identified the Service-Oriented Architecture paradigm implemented using Web services as the key enabling technology for NNEC. Here, each system can be exposed as one or more services, which in turn can be accessed through standardized interfaces. The challenge lies in using Web services in heterogeneous military networks. The technology was developed for use over the Internet where bandwidth is abundant, but in e.g. tactical networks bandwidth can be scarce and there can be frequent disruptions (so-called disadvantaged grids). This report addresses some of the most important Web services components, and we discuss necessary measures for employing Web services in heterogeneous networks. Our experiments show that it is possible to utilize the technology in disadvantaged grids, provided that one can cope with the low bandwidths and also overcome the underlying network instability. FFI has developed a software prototype called DSProxy, which enables the use of Web services in disadvantaged grids. In this report we present the prototype, and discuss its functionality in context of the joint NC3A and FFI experiments at Combined Endeavor in 2009.

I Nato har man utviklet konseptet ”Network Enabled Capabilities”, som tilsvarer vårt konsept “Nettverksbasert Forsvar”. Konseptet innebærer at brukere på alle operative nivåer skal ha sømløs tilgang til den informasjonen de trenger, når de trenger den. Samtidig er det urealistisk å forvente at alle Nato-land skal skifte ut eksisterende systemer, og i stedet kun benytte nye, felles systemer. Det vil i stedet alltid være en miks av heterogene systemer, og nye og eldre systemer som skal virke sammen. For likevel å kunne oppnå sømløs informasjonsutveksling i et slikt miljø har Nato valgt å satse på tjenesteorientert arkitektur (SOA – Service Oriented Architecture), realisert ved hjelp av Web services, hvor systemer fremstår som tjenester som aksesseres gjennom grensesnitt. Grensesnittene er beskrevet i standardiserte tjenestebeskrivelser, og ut fra disse beskrivelsene kan man så generere programvare for å kommunisere med tjenestene. Utfordringen med bruk av Web services er at de er beregnet for bruk i homogene nett med høy båndbredde. En utfordring er å få Web services til å fungere på tvers av heterogene nett, spesielt i taktiske nett, hvor man kan ha lav båndbredde og mange avbrudd (disadvantaged grids) vil Web services ofte fungere dårlig. I denne rapporten ser vi nærmere på en del av de mest aktuelle Web service komponentene, og hva som må gjøres for å få Web services til å fungere i heterogene nett. Våre erfaringer viser at det er fullt mulig å benytte Web services også i disadvantaged grids, selv ved svært lave båndbredder. Dette krever imidlertid at man innfører et mellomvarelag som kan skjule heterogeniteten og ustabiliteten i taktiske nett fra applikasjonene og klientene. Ved FFI har vi utviklet en løsning kalt DSProxy, som fungerer som en slik mellomvare, og som gjør det mulig å benytte umodifiserte Web services også i disadvantaged grids. I rapporten gir vi en beskrivelse av hvordan denne løsningen fungerer, og vi presenterer eksperimentene vi gjennomførte på Combined Endeavor i 2009, hvor vi demonstrerte bruk av DSProxy i et operativt scenario.