Semantisches Informationsmodell für die Betriebsunterstützung dienstorientierter Systeme

Bei der Umsetzung von Geschäftsmodellen wird verstärkt auf das Architekturkonzept der serviceorientierten Architektur (SOA) zurückgegriffen. Vor dem Hintergrund der wachsenden Komplexität der resultierenden dienstorientierten Systeme stellt die vorliegende Arbeit einen systematischen Ansatz zur effektiven Zusammenführung von Informationen, Werkzeugen und Methodiken in ein übergreifendes und konsistent anwendbares Modell zur Verwaltung und Überwachung dienstorientierter Systemlandschaften vor

Anwendungs- und Infrastrukturmanagement im Agentensystem AMETAS

In dieser Arbeit wurde die Implementierung einer JMX-konformen Managementinfrastruktur für das Agentensystem AMETAS vorgestellt. Darauf basierend wurden im Rahmen des Fehlermanagements Kontrollmechanismen der mobilen Agenten im AMETAS untersucht und eine Lösung für die Lokalisierung von AMETAS-Agenten entworfen und implementiert. Der essentielle Hintergrund für das AMETAS-Management stellt sich folgendermaßen dar: Die Betrachtung des Anwendungs- und Infrastrukturmanagements mit Blick auf die Managementhierarchie stellt die Offenheit und Kooperationsfähigkeit der angestrebten Managementlösung in den Vordergrund. Diese Eigenschaften ermöglichen die Integration der in einem Unternehmen existierenden Managementlösungen. Ziel ist dabei ein kostengünstiges und effizientes Management. Eine Managementarchitektur wird mit Hilfe der informations-, organisations-, kommunikations- und funktionsbezogenen Aspekte beschrieben und modelliert. Anhand dieser Aspekte ist CORBA, DMTF, WBEM und JMX analysiert und ihre Eignung für das AMETASManagement bewertet worden. Neben den allgemeinen Kriterien sind ihre Teilmodelle, ihre Unterstützung des dezentralen und des dynamischen Managements sowie ihre Integrationsfähigkeit im AMETAS zentrale Punkte. Es zeigt sich, dass die JMX die besten Möglichkeiten für das AMETAS-Management bietet. Das OSI-Funktionsmodell klassifiziert die Managementaufgaben und -funktionen in fünf Bereiche, die häufig als FCAPS bezeichnet werden: Fehler-, Konfigurations-, Abrechnungs- , Leistungs- und Sicherheitsmanagement. Diese Klassifikation ist orthogonal zu jeder anderen und bietet einen geeigneten Rahmen für die Aufteilung der Managementaufgaben und - funktionen. Das in dieser Arbeit empfohlene AMETAS-Management orientiert sich hinsichtlich der Managementaufgabenaufteilung am OSI-Modell. Die JMX bietet mächtigeWerkzeuge zur Instrumentierung aller Arten von Ressourcen. Ihre Java-Basiertheit bedeutet eine wesentliche Vereinfachung für das Agentensystem. Die offene Architektur von der JMX ermöglicht die Kooperation des AMETAS-Managements mit anderen Managementstandards. Das AMETAS-Management nutzt die Vorzüge der mobilen Agenten insbesondere im Bereich des Konfigurations- und Fehlermanagements aus. Folgende Eigenschaften zeichnen das AMETAS-Management aus: 1) Verwendung der Agenteninfrastruktur für das Management. Selbiges wird dabei als ein AMETAS-Dienst implementiert und kann alle Möglichkeiten und Dienste der Agenteninfrastruktur nutzen. 2) Verwendung der AMETAS-Agenten und Dienste als Managementwerkzeuge. 3) Selbstmanagement des Systems. Der Managementdienst ist hierfür mit ausreichender Intelligenz ausgestattet. Er nutzt die Mechanismen der Agenteninfrastruktur aus und erledigt diverse Managementaufgaben selbständig. Das Ereignissystem vom AMETAS spielt hierbei eine wichtige Rolle. Die Analyse der Kontrollmechanismen von MASIF, Aglets Workbench und Mole liefert hinsichtlich ihrer Eignung für die Lokalisierung von Agenten im AMETAS folgendes Ergebnis: Die untersuchten Ansätze sind teilweise allgemein anwendbar. Man unterscheidet die nichtdeterministischen Ansätze wie Advertising und Energiekonzept von denen, die bestimmte Spuren von Agenten in einer geeigneten Art hinterlegen. In dieser Hinsicht stellte sich das Pfadkonzept als interessant heraus: Bei diesem Konzept können die Informationen über den Pfad der Migration eines Agenten in geeigneterWeise zeitlich beschränkt oder unbeschränkt gespeichert werden. Eine andere Alternative bietet die Registrierungsmethode. Bei dieser Methode wird ein Agent in einer zentralen Stelle registriert, wobei die eindeutige Identität eines Agenten und die aktuelle Stelle, in der sich ein Agent aufhält, gespeichert werden. Vor dem Hintergrund der erfolgten Analyse empfiehlt sich als Basis für die Lokalisierung von AMETAS-Agenten eine Art Pfadkonzept: Die Spuren der Agenten werden durch einen Managementdienst gesichert. Will man einen bestimmten Agenten oder eine Gruppe lokalisieren, werden die dezentral vorhandenen Informationen innerhalb eines konsistenten Schnitts (Schnappschuss) ausgewertet. Die Schnappschussmethode empfiehlt sich für die Lokalisierung von Agenten im AMETAS entsprechend den zu Beginn der Arbeit von einem Lokalisierungsmechanismus geforderten Eigenschaften: Sie erlaubt eine zuverlässige Lokalisierung der gesuchten Agenten, deren Autonomie dabei respektiert wird. Die Kosten-Leistungsrelation ist günstig einzuschätzen, da unnötiger Daten- bzw. Agentenverkehr ebenso vermieden wird wie die Pflege umfangreicher, zentralistischer Datenbanken

Konzeption einer Service-MIB

In den letzten Jahren ließ sich ein starker Trend hin zum dienstorientierten Management verzeichnen. Betreiber von IT-Diensten gehen verstärkt dazu über, den Betrieb ihrer Infrastrukturen an technischen und organisatorischen Dienstmanagementkonzepten auszurichten und versuchen dadurch, den durch gesteigerte Kundenbedürfnisse und komplexere Diensterbringungsszenarien induzierten Rahmenbedingen zu begegnen. Mit der Einführung neuer Dienstmanagementsysteme wächst allerdings gleichzeitig der Bedarf nach Interoperabilität: Hierbei stellt insbesondere das Vorhandensein einer standardisierten Managementinformationsbasis (MIB) die entscheidende Prämisse für einen anwendungsübergreifenden Austausch bzw. eine Wiederbenutzung von Managementinformationen dar. Um eine Integration des Dienstmanagements zu unterstützen, wird deshalb in dieser Arbeit eine dienstorientierte Informationsbasis (Service-MIB) konzipiert. Die Grundlage dafür bildet eine vierstufige Methodik: Zunächst wird innerhalb der Analysephase der Bedarf an dienstorientierter Managementinformation anhand mehrerer Gesichtspunkte ermittelt und somit der Frage nachgegangen, welche Informationen zur Erfüllung von Dienstmanagementaufgaben effektiv benötigt werden. Daran anschließend widmet sich die Spezifikationsphase der Modellierung und adäquaten Beschreibung von Dienstmanagementinformationen. Hierbei werden die vorab ermittelten Entitäten, Attribute und Beziehungen in objektorientierte Modelle überführt und mit Hilfe einer, in dieser Phase entwickelten, deklarativen Spezifikationssprache \emph{(SISL)} formalisiert. Ein entscheidendes Kriterium für eine Service-MIB stellt ferner ihre Aktualität dar, d.h. in ihr enthaltene Informationen müssen den aktuellen Zustand des Dienstes reflektieren. Dies wird innerhalb der Überwachungsphase durch Einführung einer geeigneten Dienstüberwachung adressiert: Basierend auf SISL-Spezifikationen werden komponentenorientierte Managementinformation mit Hilfe eines Überwachungswerkzeugs (SMONA) aggregiert und zu Dienstmanagementinformationen verdichtet. Abschließend beschäftigt sich die Nutzungsphase mit Möglichkeiten zur Einbettung in bestehende Managementarchitekturen

Integriertes Management von Security-Frameworks

Security-Frameworks sind baukastenähnliche, zunächst abstrakte Konzepte, die aufeinander abgestimmte technische und organisatorische Maßnahmen zur Prävention, Detektion und Bearbeitung von Informationssicherheitsvorfällen bündeln. Anders als bei der Zusammenstellung eigener Sicherheitskonzepte aus einer Vielzahl punktueller Einzelmaßnahmen wird bei der Anwendung von Security-Frameworks das Ziel verfolgt, mit einem relativ geringen Aufwand auf bewährte Lösungsansätze zur Absicherung von komplexen IT-Diensten und IT-Architekturen zurückgreifen zu können. Die praktische Umsetzung eines Security-Frameworks erfordert seine szenarienspezifische Adaption und Implementierung, durch die insbesondere eine nahtlose Integration in die vorhandene Infrastruktur sichergestellt und die Basis für den nachhaltigen, effizienten Betrieb geschaffen werden müssen. Die vorliegende Arbeit behandelt das integrierte Management von Security-Frameworks. Im Kern ihrer Betrachtungen liegen folglich nicht individuelle Frameworkkonzepte, sondern Managementmethoden, -prozesse und -werkzeuge für den parallelen Einsatz mehrerer Frameworkinstanzen in komplexen organisationsweiten und -übergreifenden Szenarien. Ihre Schwerpunkte werden zum einen durch die derzeit sehr technische Ausprägung vieler Security-Frameworks und zum anderen durch die fehlende Betrachtung ihres Lebenszyklus über die szenarienspezifische Anpassung hinaus motiviert. Beide Aspekte wirken sich bislang inhibitorisch auf den praktischen Einsatz aus, da zur Umsetzung von Security-Frameworks immer noch ein erheblicher szenarienspezifischer konzeptioneller Aufwand erbracht werden muss. Nach der Diskussion der relevanten Grundlagen des Sicherheitsmanagements und der Einordnung von Security-Frameworks in Informationssicherheitsmanagementsysteme werden auf Basis ausgewählter konkreter Szenarien mehr als 50 Anforderungen an Security-Frameworks aus der Perspektive ihres Managements abgeleitet und begründet gewichtet. Die anschließende Anwendung dieses Anforderungskatalogs auf mehr als 75 aktuelle Security-Frameworks zeigt typische Stärken sowie Schwächen auf und motiviert neben konkreten Verbesserungsvorschlägen für Frameworkkonzepte die nachfolgend erarbeiteten, für Security-Frameworks spezifischen Managementmethoden. Als Bezugsbasis für alle eigenen Konzepte dient eine detaillierte Analyse des gesamten Lebenszyklus von Security-Frameworks, der zur grundlegenden Spezifikation von Managementaufgaben, Verantwortlichkeiten und Schnittstellen zu anderen Managementprozessen herangezogen wird. Darauf aufbauend werden an den Einsatz von Security-Frameworks angepasste Methoden und Prozesse u. a. für das Risikomanagement und ausgewählte Disziplinen des operativen Sicherheitsmanagements spezifiziert, eine Sicherheitsmanagementarchitektur für Security-Frameworks konzipiert, die prozessualen Schnittstellen am Beispiel von ISO/IEC 27001 und ITIL v3 umfassend ausgearbeitet und der Einsatz von IT-Sicherheitskennzahlen zur Beurteilung von Security-Frameworks demonstriert. Die praktische Anwendung dieser innovativen Methoden erfordert dedizierte Managementwerkzeuge, die im Anschluss im Detail konzipiert und in Form von Prototypen bzw. Simulationen umgesetzt, exemplifiziert und bewertet werden. Ein umfassendes Anwendungsbeispiel demonstriert die praktische, parallele Anwendung mehrerer Security-Frameworks und der spezifizierten Konzepte und Werkzeuge. Abschließend werden alle erreichten Ergebnisse kritisch beurteilt und ein Ausblick auf mögliche Weiterentwicklungen und offene Forschungsfragestellungen in verwandten Bereichen gegeben.Security frameworks at first are modular, abstract concepts that combine technical as well as organizational measures for the prevention, detection, and handling of information security incidents in a coordinated manner. Unlike the creation of scenario-specific security concepts from scratch, for which one has to choose from a plethora of individual measures, using security frameworks pursues the goal of reducing the required time and effort by applying proven solutions for securing complex IT services and IT architectures. The practical realization of a security framework requires its scenario-specific customization and implementation, which especially need to ensure its seamless integration into the existing infrastructure and provides the basis for sustained, efficient operations. This thesis highlights the integrated management of security frameworks. Therefore, it does not focus on individual security framework concepts, but on innovative management methods, processes, and tools for operating multiple security framework instances in complex enterprise-wide and inter-organizational scenarios. Its core contributions are motivated by the very technically oriented characteristics of current security frameworks on the one hand and by the lack of a holistic view on their life cycle that reaches beyond the customization phase on the other hand. These two aspects still inhibit the wide-spread practical application of security frameworks because still significant scenario-specific conceptual efforts have to be made in order to operate and manage the framework instances. After the discussion of the relevant fundamentals of security management and the classification of security frameworks into information security management systems, more than 50 management-specific requirements for security frameworks are derived from practical scenarios and get reasonably weighted. The application of the resulting criteria catalogue to more than 75 current security frameworks points out their typical strengths and weaknesses; besides improvement proposals for the analyzed security frameworks, it also motivates the security-framework-specific management methods that are developed afterwards. For each of the proposed concepts, a detailed analysis of the complete security framework life cycle serves as a reference base. It is also used to specify the basic management tasks, responsibilities, and interfaces to related management processes. Based on this life cycle specification, security-framework-specific management methods and processes, e. g., for risk management and for selected security operations tasks are specified, a security management architecture for security frameworks is designed, process-related interfaces based on ISO/IEC 27001 and ITIL v3 are elaborated, and the application of security metrics to quantitatively assess security frameworks is demonstrated. The practical application of the proposed innovative methods requires several dedicated management tools, which are devised in detail, implemented as prototypes or as simulations, exemplified, and evaluated. An extensive usage example demonstrates the practical application of multiple security frameworks in parallel based on the specified concepts and tools. Finally, all achieved results are critically assessed and an outlook to further research as well as open issues in related disciplines is given

Cross-Layer-Optimierungen für WLAN-Mesh-Netzwerke

Gegenstand dieser Arbeit ist es, das Verhalten von IEEE-802.11s-Mesh-Netzwerken in der Praxis zu untersuchen und Strategien und Lösungen zu entwickeln, durch die einerseits die Administrierbarkeit und Skalierbarkeit komplexer Mesh-Backbones erhöht werden und andererseits verteilte Anwendungen die darunter liegende Netzwerkstruktur gezielt berücksichtigen können, um das vorhandene Datendurchsatzpotential effizient zu nutzen.The aim of this thesis is to investigate the practical behavior of IEEE 802.11s mesh networks and to develop strategies and solutions that, on the one hand, increase the scalability and manageability of complex mesh backbones and, on the other hand, enable distributed applications to explicitly consider the underlying network structure, allowing them to utilize the available network capacity efficiently