Efficient Distributed Control of Enterprise-Wide and Cross-EnterpriseWorkflows

In large workflow management systems (WfMS), it is particularly important to control workflows (WF) in an efficient manner. A very critical factor within this context is the resulting communication overhead. For this reason we have developed an approach for distributed WF control, which tries to keep the communication overhead low. In this paper, this approach is described and examined by means of a simulation

An Approach for Supporting Ad-hoc Modifications in Distributed Workflow Management Systems

Supporting enterprise-wide or even cross-organizational business processes is a characteristic challenge for any workflow management system (WfMS). Scalability at the presence of high loads as well as the capability to dynamically modify running workflow (WF) instances (e.g., to cope with exceptional situations) are essential requirements in this context. Should the latter one, in particular, not be met, the WfMS will not have the necessary flexibility to cover the wide range of process-oriented applications deployed in many organizations. Scalability and flexibility have, for the most part, been treated separately in the relevant literature thus far. Even though they are basic needs for a WfMS, the requirements related with them are totally different. To achieve satisfactory scalability, on the one hand, the system needs to be designed such that a workflow instance can be controlled by several WF servers that are as independent from each other as possible. Yet dynamic WF modifications, on the other hand, necessitate a (logical) central control instance which knows the current and global state of a WF instance. For the first time, this paper presents methods which allow ad-hoc modifications (e.g., to insert, delete, or shift steps) to be performed in a distributed WfMS; i.e., in a WfMS with partitioned WF execution graphs and distributed WF control. It is especially noteworthy that the system succeeds in realizing the full functionality as given in the central case while, at the same time, achieving extremely favorable behavior with respect to communication costs

Adaptives und verteiltes Workflow-Management

Die Unterstützung unternehmensweiter und -übergreifender Geschäftsprozesse stellt für einWorkflow-Management-System (WfMS) eine besondere Herausforderung dar. So sind Skalierbarkeit bei hoher Last und die Möglichkeit, zur Ausführungszeit eines Workflows (WF) dynamisch vom vormodellierten Ablauf abweichen zu können, unbedingt erforderlich, damit ein WfMS für ein breites Spektrum von Anwendungen eingesetzt werden kann. Allerdings wurden diese beiden Aspekte in der WF-Literatur bisher weitestgehend getrennt betrachtet. Dies ist äußerst problematisch, da mit ihnen entgegengesetzte Anforderungen verbunden sind. So wird zur Erzielung einer guten Skalierbarkeit angestrebt, dass eine WF-Instanz von mehreren WF-Servern – möglichst unabhängig voneinander – kontrolliert werden kann, wohingegen für dynamische WF-Änderungen eine (logisch) zentrale Kontrollinstanz benötigt wird, die den aktuellen und globalen Zustand der WF-Instanz kennt. In diesem Beitrag werden Verfahren vorgestellt, die es erlauben, dynamische Änderungen in einem verteilten WfMS durchzuführen. Besonders bemerkenswert ist dabei, dass es gelungen ist, die volle aus dem zentralen Fall bekannte Funktionalität zu realisieren, und trotzdem ein bezüglich der Kommunikationskosten äußerst günstiges Verhalten zu erreichen

Vermeidung von Überlastsituationen durch Replikation von Workflow-Servern in ADEPT

In einem Workflow-Management-System (WfMS) entsteht durch die Ausführung von Workflows (WF) eine hohe Last. Dies betrifft sowohl die WF-Server, als auch das zugrunde liegende Kommunikationssystem. Im ADEPTProjekt wurde ein Verteilungsmodell entwickelt, das hilft, eine Überlastung des Kommunikationssystems zu vermeiden. Dabei wird zur Reduzierung der Kommunikationslast die Kontrolle über einen WF ggf. von einem WF-Server zu einem anderen WF-Server in einem anderen Teilnetz verlagert. Bei den in [BD97, BD00] beschriebenen Verfahren wird angenommen, dass sich genau ein WF-Server in jedem Teilnetz befindet. Da für diesen die zu bewältigende Last möglicherweise zu hoch werden kann, wird in diesem Beitrag ein Verfahren zur Replikation von WF-Servern vorgestellt. Dieses erlaubt eine beliebige und veränderbare Aufteilung der Last auf die WF-Server eines Teilnetzes. Es zeichnet sich dadurch aus, dass keine zusätzliche Kommunikation benötigt wird

Effiziente Durchführung von Prozessmigrationen in verteilten Workflow-Management-Systemen

Zur Unterstützung von unternehmensweiten und -übergreifenden Geschäftsprozessen muss ein Workflow-Management-System (WfMS) eine große Anzahl von Workflows (WF) steuern können. Dadurch resultiert eine hohe Last für die WF-Server und das zugrunde liegende Kommunikationssystem. Ein verbreiteter Ansatz zur Bewältigung der Last ist es, die WF-Instanzen verteilt durch mehrere WF-Server zu kontrollieren. Beim Wechsel der Kontrolle zwischen zwei WF-Servern werden dann Migrationen notwendig, bei denen Daten der jeweiligen WF-Instanz vom Quell- zum Zielserver übertragen werden müssen, um dort mit der Steuerung fortfahren zu können. Deshalb belasten Migrationen das Kommunikationssystem zusätzlich. In diesem Beitrag werden Verfahren entwickelt, mit denen die bei Migrationen entstehende Kommunikationslast reduziert werden kann, so dass die Skalierbarkeit des WfMS signifikant verbessert wird. Falls Geschäftsbereiche nur über langsame Kommunikationsverbindungen angebunden sind, wird dadurch der Einsatz eines WfMS überhaupt erst ermöglicht

Effiziente Übertragung von Prozessinstanzdaten in verteilten Workflow-Management-Systemen

Zur Unterstützung von unternehmensweiten und -übergreifenden Geschäftsprozessen muss ein Workflow-Management-System (WfMS) eine große Anzahl von Workflow-Instanzen steuern können. Daraus resultiert eine hohe Last für die Workflow-Server und das zugrunde liegende Kommunikationssystem. Ein in der Workflow-Literatur viel diskutierter Ansatz zur Bewältigung der Last ist es, die Workflow-Instanzen verteilt durch mehrere Workflow-Server zu kontrollieren. Beim Wechsel der Kontrolle zwischen zwei Workflow-Servern werden dann Migrationen notwendig, bei denen Daten der jeweiligen Workflow-Instanz vom Quell- zum Zielserver übertragen werden müssen, um dort mit der Steuerung fortfahren zu können. Deshalb belasten Migrationen das Kommunikationssystem zusätzlich. In diesem Beitrag werden Verfahren entwickelt, mit denen die bei Migrationen entstehende Kommunikationslast reduziert werden kann, so dass die Skalierbarkeit des WfMS signifikant verbessert wird. Falls Gesch¨aftsbereiche aus Kostengründen nur über langsame Kommunikationsverbindungen angebunden sind, wird dadurch der Einsatz eines WfMS überhaupt erst ermöglicht

Verteilungsmodelle für Workflow-Management-Systeme - Klassifikation und Simulation

In unternehmensweiten Workflow-Management-Systemen (WfMS) kann die von der WF-Engine zu bewältigende Last sehr groß werden. Außerdem werden hohe Anforderungen an die Verfügbarkeit eines solchen Systems gestellt. Deshalb wurden in der Literatur zahlreiche Architekturen für skalierbare WfMS vorgeschlagen, die auf unterschiedlichen Verteilungsmodellen für die WF-Engine basieren. Im vorliegenden Beitrag werden diese Verteilungsmodelle analysiert, verglichen und klassifiziert. Aufbauend auf diese Klassifikation wird für zwei Beispielszenarien die bei den verschiedenen Verteilungsmodellen entstehende Last simuliert und verglichen