Service decomposition using the NATO C3 Taxonomy - case studies

Abstract

NATO introduced the Connected Forces Initiative at the 2012 Chicago summit with the aim to enhance allied interoperability and readiness in order to strengthen the combat power of the alliance. One of the aspects highlighted by this initiative is the importance of providing an ICT infrastructure to make the forces connected, enabling them to communicate and share information. A prevalent method for building such infrastructures in the civilian domain is following the principles of service-oriented architecture (SOA). These principles state that complex software functionality should be broken down into a number of smaller, less complex and autonomous software components known as services. One of the goals of doing such service decomposition is that it allows for the re-use of implementations as well as reducing complexity. Both the Norwegian Defence Research Establishment (FFI) and Australia’s Defence Science and Technology (DST) Group are planning experiments in order to provide advice to their respective armed forces regarding these adaptions. A part of the preparations for such experiments is to identify what elements are essential to implement in the ICT infrastructures, and this reports documents a study in which a preliminary list of such elements have been compiled. In order to arrive at this list, the study followed a use case driven approach. The use cases were chosen from four different military communities of interest in order to provide the analysis with sufficient variety without promising to be exhaustive: • Establishing situational awareness and planning a tactical manoeuver in the land domain. • Establishing situational awareness and performing targeting and dynamic re-planning of operational tasks in the air domain. • Request for information (RFI) submission in Joint Intelligence Surveillance and Reconnaissance (JISR). • Providing Modelling & Simulation as a service. The analysis identified the following NATO C3 Taxonomy Core Services as candidates for a first inclusion in an ICT infrastructure due to their importance across the use cases: • Infrastructure Storage Services. • Message-Oriented Middleware Services. • Geospatial Services. In addition, there is a need to include security and service management and control services as well as to identify whether the Core Services listed here have important dependencies to other Core Services, in which case should also be considered for inclusion.

NATO introduserte i 2012 sitt Connected Forces Initiativ, der målet er å forbedre alliert interoperablitet og beredskap slik at alliansens slagkraft kan styrkes. Et av initiativets viktigste budskap er hvor viktig det er med en IKT-infrastruktur som sørger for at de forskjellige styrkene er sammenkoblet slik at de kan kommunisere og dele informasjon. En utbredt måte å bygge slike infrastrukturer på, er å følge prinsippene tilknyttet tjenesteorienterte arkitekturer. Disse prinsippene legger vekt på at kompleks programvarefunksjonalitet brytes ned i mindre og selvstendig komponenter. Et av målene med slik nedbrytning er at disse komponentene, som kalles tjenester, da kan gjenbrukes ved å sette dem sammen på ulike måter, og en viktig del av en slik nedbrytning er å identifisere hvilken funksjonalitet det er behov for, og hvordan denne bør deles opp i tjenester. Både Forsvarets forskningsinstitutt (FFI) og Australias Defence Science and Technology (DST) Group planlegger å gjennomføre eksperimenter for å kunne gi råd til sine respektive militære styrker om hvordan de kan bygge IKT-infrastrukturer med nødvendige egenskaper. Siden slike infrastrukturer i hovedsak bygges i samsvar med tjenesteorienteringsprinsipper, er en del av forberedelsene til slike eksperimenter å identifisere hvilke tjenester som bør prioriteres implementert. I denne rapporten har vi brukt konkrete eksempler for å identifisere disse tjenestene. Eksemplene er hentet fra fire forskjellige militære kontekster for å gi tilstrekkelig bredde i analysene: • Etablere situasjonsbevissthet og planlegge en taktisk manøver i landdomenet • Etablere situasjonsbevissthet og gjennomføre målutvelgelse og dynamisk planlegging i luftdomenet • Etterspørre informasjon i Joint Intelligence Surveillance and Reconnaissance (JISR) • Tilby modellering og simulering som en tjeneste Gjennom analysen av disse eksemplene fant vi at visse kjernetjenester benyttes i mange ulike militære kontekster, og var dermed spesielt viktige. I en IKT-infrastruktur tilpasset militær bruk bør derfor de følgende kjernetjenestene implementeres først: • Lagringstjenester • Meldingsorientert mellomvare • Geografiske tjenester Det må også implementeres tjenester for sikkerhet og tjenestehåndtering, da disse representerer støttefunksjonalitet som kjernetjenestene identifisert over er avhengige av. Dersom videre analyser avdekker flere slike avhengigheter til andre kjernetjenester, må også disse tjenestene vurderes implementert.