Akademik Bilişim '10 10 - 12 Şubat 2010 Muğla

Bağlantısız Web Uygulamalarının Felaket Yönetiminde Kullanıma Yönelik Bir Model TasarımıArzu Baloğlu, Erdal Taner Tumer1. Giriş“Doğal afetler toplumun normal yaşama düzeninibozan ve neden olduğu sonuçlarla felaket halinedönüşebilen, uluslararası yardım gerektirenolaylardır.”[1] Deprem, sel, volkan patlaması gibipek çok afet türü önlenemez olması dolayısıylaciddi can ve mal kaybına sebep olmaktadır. Afetlerinetkilerini en aza indirgemek ve afet sonrasıyapılacak olan müdehaleleri yönetmek amacıylapek çok özel ve tüzel organizasyonlar oluşturulmuşdurumdadır. Bu organizasyonlar afet öncesive sonrası gerçekleştirdikleri aktivitelerle afetlerinaçtığı yaraları sarmaya çalışmaktadırlar.Farklı kuruluşlarca gerçekleştirilen afet sonrasıyardım çalışmaların başarılı olabilmesi için buçalışmaların koordineli birşekilde yürütülmesimutlak bir zorunluluktur. Türkiyede yürürlükteolan Afet Kanunu’na [2] göre tüm afet sonrasımüdehale çalışmalarının yürütülmesi felaketingerçekleştiği bölgeden sorumlu en üst sivil makamaaittir. Örneğin İstanbul ilindeki tüm felaketmüdehale çalışmalarının koordinasyonundanİstanbul Valiliğine bağlı İl Afet ve Acil DurumMüdürlüğü sorumludur[3]. Genel olarak tüm bukuruluşlar çalışmalarında yardımcı olması amacıylaçeşitli bilişim sistemlerini kullanmaktadırlar.2001 yılında gerçekleştirilmiş olan “GlobalDisaster Information Network” konferansındasunulan ve Asya/Pasifik Bölgesinde kullanılanUlusal Felaket Yönetim Sistemlerini inceleyen[4] çalışmaya göre, afet yönetiminde kullanılanbilişim sistemleri genel olarak felaket öncesihazırlık, topografik veri bankaları ve CoğrafiBilgi Sistemleri konularını hedeflemektedir.Benzer şekilde İçişleri Bakanlığınca İstanbulTeknik Üniversitesine yaptırılan “Coğrafi BilgiSistemleri Tabanlı Karar Destek Sistemi StandartlarınınOluşturulması Araştırması Projesi”[5]’de aynı konuları kapsamaktadır.Yaptığımız çalışmada gözlemledimiz üzeretüm bu bilgi sistemlerinin sağlıklı çalışmasınıetkileyecek olan ortak sorunun network bağlantısındayaşanacak problemlerin veri iletisiminiengelleyecek olmasıdır. Ne yazık ki İstanbulda232yaşanan son sel felaketinde de görüldüğü üzerefelaketler yaygın ağ bağlantısı olan GSM operatorlerinindahi veri iletişimini engelleyeceksıkıntılara sebep olabilmektedir. Bu probleminüstesinden gelebilmek için felaket yönetimindekullanılmakta olan bilişim sistemlerinin mutlakaoffline veri toplayabilme ve sınırlı networkkapasitesini optimal kullanabilme özelliklerinesahip olması gerekmektedir. Bu çalışmada yaygınkullanılmakta olan web teknolojilerine bağlantısızçalışabilme, veri sıkıstırma ve değişkenağırlıklı adaptif öncelikli paket sınıflandırmaözelliği kazandırarak felaketlere müdehaledekullanılan bilişim sistemlerinın kullanacağı genelbir modeli oluşturmaya çalıştık. Bu makalegeliştirdiğimiz modeli ve pilot uygulamamızlaelde ettiğimiz test sonuçlarını özetlemektedir.2. İlgili KaynaklarScienceDaily de yayınlanan [9] makalenin girişindede belirtildiği gibi iletişim altyapısı felaketortamlarında ciddi şekilde etkilenebilir.Sınırlı kalitedeki bağlantılar üzerinde çalışacakuygulamaların network kaynaklarını en iyi şekildedeğerlendirmeleri gerekmektedir. Bu sebepleyaptığımız kaynak araştırmasını bu konuyaodaklaştırdık ve veri sıkıştırma ve paketlemeyöntemlerini, ayrıca fair veri transferi içinöncelikli sıralama algoritmalarını inceledik.Modelde mesajlaşma standardı olarak kullanılanXML, ne yazıkki veriye ilave olarakkullandığı taglar sebebiyle aktarılan mesajınbüyüklüşünü arttırmaktadır. Dolayısıyla XMLnormal şartlar altında sınırlı kalitedeli bağlantılarüzerinde veri aktarımı için uygun değildir.Bu soruna çözüm olarak çeşitli çalışmalar yapılmışve değişik XML sıkıştırma algoritmalarıönerilmiştir. Özellikle Toman [6] ve Ghandeharizadeh,Papadopoulos, Cai, and Chintalapudi[7] tarafından karşılaştırmalı olarak yapılançalışmalarda bu algoritmaların XML’in dezavantajınıortadan kaldırdığı görülmüştür.Sıkıştırmanın yanı sıra, felaketlerin yarattığıkriz durumlarında yüksek öncelikli verilerindiğer verilere göre daha çabuk iletilmesi gerekmektedir.Ancak bu işlem yapılırkende düşükoncelikli verilerin aktarımının da sınırlıda olsagerçekleştirilmesi gerekmektedir. Benzer durumlarCore IP Routerlar da Quality of Service(QoS) uygulamalarında da görülmektedir. Busorunun çözümü amacıyla çeşitli schedulingalgoritmaları önerilmiştir. Paketlerin fair aktarımıiçin paketlerin bekleme sürelerine uyumluolarak çalışan “Variable Weighted Round Robin(VWRR)” [8] algoritması ve dinamik olarakpaket transferini gelen paketlerin ağırlığınagöre ayarlayan “Dynamic Weighted RoundRobin (DWRR)” [10] algoritması sorunun çözümüiçin incelenmiştir. Bölüm 3 te detaylandırılanmodel de sıkıştırılan mesajların standartbüyüklükte paketlere bölünmesi göz önünealınarak VWRR algoritması fair veri aktarımıiçin modele eklenmiştir.3. ModelKullanıcı Verisi(XML Formatlı)KullanıcıVeritabanıPaketlemeVe ÖncelikAtamaÖncelikli PaketlerYeniden PaketlemeVe Öcelik GüncellemeMesajPaketlemeKontroluPaketTransferKontroluKullanıcı Motoru(Web Service)Server MesajıServer MesajıAkademik Bilişim’10 - XII. Akademik Bilişim Konferansı Bildirileri10 - 12 Şubat 2010 Muğla ÜniversitesiKullanıcı Paketi İletimiProblemli Network OrtamıServer Paket İletimiŞekil 1. Mesaj Akışı233Günümüzde internet teknolojilerindeki hızlıgelişme, yaygın platform desteği ve bunlrın beraberindegelen sayısız avantajlar web tabanlıuygulamaların hemen her alanda yer almasınısağlamıştır. Bu gün artık cep telefonlarındabile bulunan web erişimi sayesinde kullanıcıylaetkileşim yaygın bir şekilde web uygulamalarıylasağlanabilmektedir. Doğal olarakweb tabanlı bir felaket bilgi yönetim sistemideinternet teknolojilerinin sunduğu çeşitli avantajlarasahip olacaktır. Ancak daha öcede belirttiğimizgibi afet esnasında yaşanacak olannetwork problemleri klasik anlamdaki bir webuygulamasının çalışmasına mani olacaktır. Geliştirdiğimizmodele aşağıdaki özellikleri webuygulamasına kazandırarak felakete müdehaleesnasında çalışması ve network problemlerindenen az etkilenmesi özelliklerini kazandırmayıhedefledik:• Bağlantısız çalışabilme ve veri toplama• Web Servis teknolojisini kullanarak platformbağımsız çalışabilme• XML tabanlı genel bir mesajlaşma yapısı• Veri paketleme ve sıkıştırma yapısı• Değişken ağırlıklı dinamik paket öncelikbelirleme ve aktarımı.Şekil 1 de de görüldüğü üzere web arayüzü iletoplanan kullanıcı verileri (Multi Media dahil)sistem standardı olan XML formatına dönüştürülerek,Web Servis teknolojisiyle oluşturulankullanıcı motoruna iletilmektedir. Kullanıcımotoru bünyesindeki Mesaj Paketleme Kontrolu(MPK) elde ettiği bu dökümanı paketliyerekuygun öncelik sırasına yönlendirecektir.Kullanıcı VerisiKullanıcı VerisininYenidenOluşturulmasıDinleyiciServer Motoru(Web Service)Server Mesajı(XML Formatlı)MesajPaketlemeKontroluKullanıcı PaketleriServer MesajıPaketlemeServerVeritabanı