Ein MDA-basierter Ansatz zur Entwicklung von Organic Computing Systemen
- Die Komplexität heutiger IT-Systeme ist mit der Komplexität der IT-Systeme von vor 40 Jahren kaum mehr zu vergleichen. Schnellere Rechner, größere Speichermedien und höhere Übertragungsgeschwindigkeiten führen zu immer vielseitigeren und umfassenderen Applikationen, deren Komplexität noch weiter steigen wird. Die Anforderungen an die Administration dieser Systeme werden dabei so hoch sein, dass sie von keinem menschlichen Wesen mehr erfüllt werden können. Daher ist es das Ziel, die Administration den Systemen selber zu überlassen, um Eingriffe von außen vermeiden zu können und den Menschen zu entlasten. Solche selbstorganisierenden Systeme werden als Organic Computing Systeme (OCS) bezeichnet, welche durch so genannte Selbst-x Eigenschaften charakterisiert sind. Dazu gehören die Selbst-Konfiguration, die Selbst-Optimierung, die Selbst-Heilung und der Selbst-Schutz des Systems. Eine Schlüsselvoraussetzung für den erfolgreichen Einsatz von Organic Computing Systemen liegt dabei in ihrerDie Komplexität heutiger IT-Systeme ist mit der Komplexität der IT-Systeme von vor 40 Jahren kaum mehr zu vergleichen. Schnellere Rechner, größere Speichermedien und höhere Übertragungsgeschwindigkeiten führen zu immer vielseitigeren und umfassenderen Applikationen, deren Komplexität noch weiter steigen wird. Die Anforderungen an die Administration dieser Systeme werden dabei so hoch sein, dass sie von keinem menschlichen Wesen mehr erfüllt werden können. Daher ist es das Ziel, die Administration den Systemen selber zu überlassen, um Eingriffe von außen vermeiden zu können und den Menschen zu entlasten. Solche selbstorganisierenden Systeme werden als Organic Computing Systeme (OCS) bezeichnet, welche durch so genannte Selbst-x Eigenschaften charakterisiert sind. Dazu gehören die Selbst-Konfiguration, die Selbst-Optimierung, die Selbst-Heilung und der Selbst-Schutz des Systems. Eine Schlüsselvoraussetzung für den erfolgreichen Einsatz von Organic Computing Systemen liegt dabei in ihrer Entwicklung. Aus diesem Grund wird eine konsistente und durchgängige Softwareentwicklungsmethodologie benötigt, welche es einem Entwickler ermöglicht, derartig komplexe Systeme zu entwerfen. Diese Arbeit liefert einen Ansatz für einen modellbasierten Entwicklungsprozess als Grundlage für eine Softwareentwicklungsmethodologie für OCS. Der Ansatz basiert auf dem Framework der Model Driven Architecture, da dieses mit der Definition unterschiedlicher Abstraktionsgrade von Modellen und Modelltransformationen eine geeignete Basis für eine modellbasierte Entwicklung darstellt. Für den Ansatz werden zuerst die Prinzipien der Selbstorganisation an natürlichen, selbstorganisierenden Systemen untersucht, um ein Verständnis für Selbstorganisationsmechanismen zu erhalten. Mit der Analyse eines selbstorganisierenden Produktionsplanungs- und -kontrollsystems aus der Domäne der Fertigungssteuerung werden Anforderungen an die Architektur selbstorganisierender IT-Systeme gesammelt und durch die Untersuchung der technischen Erzeugung von Selbst-x Eigenschaften im Autonomic Computing um konzeptionelle Anforderungen ergänzt. Die gesammelten Anforderungen werden zur Erstellung eines Metamodells für OCS verwendet, in welches auch Konzepte aus Entwicklungsmethodologien für Multi-Agenten-Systeme einfließen. Das Metamodell dient als Fundament des Entwicklungsprozesses, dessen entstehende Modelle so weit wie möglich auf UML 2.0 basieren. Durch eine Evaluierung des Entwicklungsansatzes anhand einer Fallstudie werden abschließend Aspekte identifiziert, welche für die zukünftige Verwendung des erstellten Entwicklungsprozesses in einer Softwareentwicklungsmethodologie zu beachten sind.…
