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

Einheitliches Management serviceorientierter Systeme in einer Multi-Provider-Umgebung

Die zunehmende Digitalisierung der Geschäfts- und Alltagswelt stellt die heutige Unternehmens-IT vor immer größer werdende Herausforderungen. Die Unternehmen sind gezwungen, ihre Prozesse kontinuierlich zu optimieren und an veränderte Rahmen- und Marktbedingungen anzupassen. Die IT muss mit diesem Wandel Schritt halten. Als ein strategisches IT-Konzept bietet das Cloud-Computing die Möglichkeit, die IT-Landschaft bedarfsorientiert nach dem Baukastenprinzip zusammenzustellen. In den seltensten Fällen wird aber ein einzelner Anbieter über ein passendes Leistungsangebot verfügen, das sämtliche funktionalen und nicht-funktionalen Anforderungen abdeckt. Der Weg hin zu einer Multi-Provider-Umgebung ist somit vorgezeichnet und bereits durch Trends belegt. Allerdings stellt das einheitliche Management einer Multi-Provider-Umgebung, die neben cloudbasierten auch virtuelle und physikalische Umgebungen umfasst, eine Herausforderung dar. Die anforderungsgerechte Bereitstellung und der gütegesicherte Betrieb von Services erfordern den flexiblen Einsatz aller am Verbund beteiligten Ausführungsumgebungen. Im Rahmen dieser Arbeit wird dafür eine Lösung entwickelt. Die Grundlage bildet ein Informationsmodell, das managementrelevante Ressourcen durch Managementobjekte einheitlich repräsentiert. Dazu werden Managementobjektklassen und ihre Beziehungen untereinander festgelegt. Managementobjektklassen verfügen über öffentliche Eigenschaften, die in Form von Managementvariablen modelliert werden. Mit Hilfe von Statusvariablen kann sich der Manager über den Ressourcenzustand informieren, und mit Hilfe von Konfigurationsvariablen kann er auf den Ressourcenzustand einwirken. Das Management einer Multi-Provider-Umgebung erfordert den Einsatz eines Managementsystems, das den fehlerfreien Servicebetrieb sicherstellt. Dazu gilt es, die vom Informationsmodell festgelegten Managementobjekte zur Laufzeit bereitzustellen und zu verwalten. Die Umsetzung wird dadurch erschwert, dass nicht nur eine einzelne Managementarchitektur zum Einsatz kommt, sondern zumeist mehrere. Dies setzt den Einsatz einer Datenstruktur voraus, die zur Informationsintegration verschiedenste Datenquellen anbinden kann. Dadurch lässt sich die Heterogenität überwinden und eine einheitliche Sicht auf die Managementinformationen erzeugen. Zur Gewährleistung der nicht-funktionalen Eigenschaften bedarf es neben der kontinuierlichen Überprüfung der Zieleinhaltung auch des Einsatzes adaptiver Maßnahmen, um den sich abzeichnenden Zielverfehlungen entgegenzuwirken. Hierfür kommen Policy-Regeln zum Einsatz, die die Multi-Provider-Umgebung überwachen und steuern. Im Rahmen eines Anwendungsfalls wird der experimentelle Nachweis erbracht, dass sich nicht-interaktive Services auf Basis des Informationsmodells und der Policy-Regeln in einem Verbund von heterogenen Ausführungsumgebungen flexibel bereitstellen und gütegesichert erbringen lassen

Management dynamischer Virtueller Organisationen in Grids

Seit Mitte der 1990er Jahre wird unter dem Grid-Problem allgemein das koordinierte Problemlösen und die gemeinschaftliche Nutzung von Ressourcen in dynamischen, multi-institutionellen, Virtuellen Organisationen verstanden. Das Konzept Virtueller Organisationen (VO) ist damit für Grids von zentraler Bedeutung. Intuitiv bestehen VOs aus Personen und/oder technischen Ressourcen autonomer realer Organisationen. Der für VOs typische Lebenszyklus impliziert zahlreiche, zum Teil neue, Anforderungen nicht nur an die Bereitstellung von Grid-Ressourcen, sondern insbesondere auch an das Management von VOs selbst. Fragen nach gezielter IT-Unterstützung in der Formation, dem Betrieb, und der Auflösung von VOs rücken in Grids immer mehr in den Vordergrund. Trotz der drängenden Notwendigkeit eines auch gerade VOs als managed objects umfassenden, integrierten Grid-Management-Ansatzes, sind die Fragestellungen bezüglich der hierzu erforderlichen Architekturen, Plattformen und Betriebskonzepte noch weitgehend ungeklärt. Existierende Konzepte liegen bestenfalls für einzelne Teilaspekte vor (z.B. dem Mitgliedsmanagement). Bestätigt wird dies durch eine Analyse bestehender Architekturkonzepte, deren zum Teil erhebliche Defizite auf die aktuelle betriebliche Praxis im Grid-Management und den vereinfachend getroffenen Annahmen zu Lebensdauer, Gründungsprozess oder Kooperationsstruktur von VOs zurückzuführen sind. Die Dissertation verfolgt das Ziel, eine VO-Managementarchitektur (VOMA), in der die Managementobjekte dynamische Virtuelle Organisationen sind, zu entwickeln. Im Informationsmodell der Architektur wird für alle am VO-Management beteiligten Rollen ein gemeinsames Verständnis über die auszutauschenden Managementinformationen festgelegt. Das Organisationsmodell identifiziert die am VO-Management beteiligten Rollen und ordnet ihnen entsprechende Handlungsdomänen zu. Im Kommunikationsmodell werden die spezifischen Anforderungen an die Kommunikationsmechanismen dieser Rollen spezifiziert. Im Funktionsmodell wird der Gesamtaufgabenkomplex des VO-Managements auf der Basis der anderen Teilmodelle in einzelne Funktionsbereiche gegliedert, die sich an VO-Lebenszyklen orientieren. Während VOMA zunächst Plattform-unabhängig spezifiziert wird -- und damit ein allgemeines Rahmenwerk liefert, muss die Architektur für einen realen Einsatz Plattform-spezifisch transformiert werden. Dies wird am Beispiel des Web Services Distributed Management gezeigt. Zudem wird geklärt, wie die Architektur in bestehende oder zukünftige Grid-Projekte integriert werden kann. Dazu wird VOMA um eine Infrastrukturkomponente (VOMA-I) erweitert, über die VOMA an Hand von Konfigurationsmustern in einem klassischen Manager/Agenten-Paradigma zum Einsatz gebracht werden kann. Die Tragfähigkeit des Konzeptes wird an Beispielen demonstriert. Eine Zusammenfassung der erzielten Ergebnisse und ein Ausblick auf weiterführende Forschungsthemen runden die Arbeit schließlich ab