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Datenreplikationstechniken für stationäre und mobile IS im Krankenhaus Heiko Niemann OFFIS Escherweg 2 26121 Oldenburg Wilhelm Hasselbring.

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Präsentation zum Thema: "Datenreplikationstechniken für stationäre und mobile IS im Krankenhaus Heiko Niemann OFFIS Escherweg 2 26121 Oldenburg Wilhelm Hasselbring."—  Präsentation transkript:

1 Datenreplikationstechniken für stationäre und mobile IS im Krankenhaus Heiko Niemann OFFIS Escherweg Oldenburg Wilhelm Hasselbring Carl von Ossietzky Universität Fachbereich Informatik, Abt. SE Oldenburg Workshop Mobile Datenbanken und Informationssysteme Dortmund, 2. Oktober 2002 Datenreplikationstechniken für stationäre und mobile Informationssysteme im Krankenhaus

2 Datenreplikationstechniken für stationäre und mobile IS im KrankenhausÜberblick Motivation Datenreplikation Konfliktmanagement Adaptiver Replikationsmanager Verwandte Arbeiten Fazit und Ausblick Fazit Verwandte Arb. Repli.-manager Konfliktmanagemt Datenreplikation Motivation

3 Datenreplikationstechniken für stationäre und mobile IS im Krankenhaus Stationäre Systeme Architektur Universitätsklinikum Leipzig Apotheke Telefon Bezüge Zeiterfassung Dienstplanung Klinische Systeme Z1, MediTec, IKA MCC, SUMED,... OP-Systeme ISOP, GISI ESB, DIACOS NEODOK, SoftCon,... Labor-Systeme Lantis, LDS, Siemedos, Viro Gelab, Pathos,... Küche ArchivAmbulanz-Systeme (Grober Ausschnitt des KIS) eGate SAP R/3 Verschiedene Module, z.B. Material, Fibu, Controlling IS-H (Patientenverwaltung) PDA Notebook Mobile Systeme ? … Fazit Verwandte Arb. Repli.-manager Konfliktmanagemt Datenreplikation Motivation App.Server: Replikations- Manager (adaptive RS)

4 Datenreplikationstechniken für stationäre und mobile IS im Krankenhaus Themen der Replikation auf mobilen Komponenten Datenreduktion wegen eingeschränkter Ressourcen Replikationsverfahren Synchron (pessimistisch; zeitgleiche Aktualisierung) ROWA (Read One Write All) Primary Copy Quorum Asynchron (optimistisch; zeitversetzte Aktualisierung) Master/Slave Peer to Peer Fazit Verwandte Arb. Repli.-manager Konfliktmanagemt Motivation Datenreplikation

5 Datenreplikationstechniken für stationäre und mobile IS im Krankenhaus Ähnliche Probleme, aber unterschiedliche Lösungen, z.B. Konfliktmanagement Adaptive Replikationsstrategie für heterogene, autonome Informationssysteme echte Teilmenge z.B. Stationsdaten z.B. unter- schiedliche AttributeDatenreduktion/-replikation Datenreduktion Mobile SystemeStationäre Systeme kaumdomänenspezifisch Synchrone Replikation Asynchrone Replikation hohe Konsistenz- anforderung hohe Autonomie- anforderung im Online-Modus im Online- und Offline-Modus Fazit Verwandte Arb. Repli.-manager Konfliktmanagemt Motivation Datenreplikation

6 Datenreplikationstechniken für stationäre und mobile IS im KrankenhausKonfliktmanagement Konflikt- vermeidung Fazit Verwandte Arb. Repli.-manager Motivation Datenreplikation Konfliktmanagemt initiiert Konflikt- erkennung Konflikt- behandlung Konfliktmanagement Automatische Konfliktbehandlung Manuelle Konfliktbehandlung

7 Datenreplikationstechniken für stationäre und mobile IS im KrankenhausKonfliktvermeidung Das ändernde System sperrt während der Änderung und Propagierung: Sperrung aller beteiligten Kopien Sperrung an einer zentralen Stelle, die wiederum von allen beteiligten Systemen abgefragt wird Ein ausgewähltes System erhält ein Token intern, z.B. Besitzer im Datensatz speichern extern, z.B. Besitzer zentral verwalten / abfragen auch: Ein Besitzer lädt Daten auf das mobile Gerät, zentral werden die Daten gesperrt. Fazit Verwandte Arb. Repli.-manager Motivation Datenreplikation Konfliktmanagemt

8 Datenreplikationstechniken für stationäre und mobile IS im KrankenhausKonflikterkennung Aktualität des alten Wertes prüfen Vergleich alt, aktuell, neu Zeitstempel Versionsnummer Protokoll der Änderungen Fazit Verwandte Arb. Repli.-manager Motivation Datenreplikation Konfliktmanagemt

9 Datenreplikationstechniken für stationäre und mobile IS im Krankenhaus Automatische Konfliktbehandlung Ermittlung einer überlebenden Änderung Zeitstempel Versionskontrolle Prioritäten, z.B. anwender- oder systemanhängig Berechnung einer resultierenden Änderung Nach speziellen Methoden wird auf Basis aller Änderungen eine gemeinsame Änderung berechnet. Beispiel: Platzreservierungssysteme Fazit Verwandte Arb. Repli.-manager Motivation Datenreplikation Konfliktmanagemt

10 Datenreplikationstechniken für stationäre und mobile IS im Krankenhaus Manuelle Konfliktbehandlung Log-Protokoll enthält Konfliktmeldung Inkonsistenz muss manuell bearbeitet werden Provisorische Änderungen im mobilen System Transaktionen im mobilen System werden zu- nächst provisorisch durchgeführt. Bei der Synchronisation erfolgt ggf. eine Rücksetzung. Konfligierende Daten werden übernommen Die in Konflikt stehenden Daten werden zunächst übernommen und später manuell bearbeitet. Beispiel: Terminplaner Fazit Verwandte Arb. Repli.-manager Motivation Datenreplikation Konfliktmanagemt

11 Datenreplikationstechniken für stationäre und mobile IS im Krankenhaus Anforderungen an den Replikationsmanager Ohne mobile Geräte Parametergesteuerte Adaption Systemausfall, Tageszeit / Wochentag, Last, Performance Berücksichtigung der beteiligten Systeme Initiierendes System, Zielsysteme Mit mobilen Geräten Initiale Datenreplikation Ausgereifteres Konfliktmanagement Fazit Verwandte Arb. Motivation Datenreplikation Konfliktmanagemt Repli.-manager

12 Datenreplikationstechniken für stationäre und mobile IS im KrankenhausTransaktionskonzepte Synchrone Replikation 2PC Sagas Asynchrone Replikation Queued Transactions Fazit Verwandte Arb. Motivation Datenreplikation Konfliktmanagemt Repli.-manager

13 Datenreplikationstechniken für stationäre und mobile IS im Krankenhaus Architektur eines Replikationsmanagers Ausfall K 1 K 2 T1T1 T2T2 Replica Queue T 2 (Ausfall) Adaptiver Replikationsmanager Synchron: 2PC / SagasAsynchron: Queued Transactions Wechsel des Replikationsverfahrens in Abhängigkeit von: Verfügbarkeit Tageszeit Last Performance Vorgabe ! Fazit Verwandte Arb. Motivation Datenreplikation Konfliktmanagemt Repli.-manager

14 Datenreplikationstechniken für stationäre und mobile IS im Krankenhaus JDBC DB Replikationsmanager JCA Applik. Rep.-Manager/Synchronisation mittels J2EE-Technologie 2PC / Sagas: JTS Replica Queue Queued Transactions: JMS Topic J2SE Synchronisation J2ME Fazit Verwandte Arb. Motivation Datenreplikation Konfliktmanagemt Repli.-manager

15 Datenreplikationstechniken für stationäre und mobile IS im KrankenhausSynchronisationskomponente Initiale Datenreplikation Zugriff auf verteilte, heterogene Systeme über den Replikationsmanager (RM) Konfliktmanagement Konfliktvermeidung kommt wegen Autonomie- forderung hier nicht in Frage Konflikterkennung über Log-Files des RM Konfliktbehandlung Manuell: Log-Files des RM Automatisch: nach Priorität, z.B. behandelnder Arzt oder Chefarzt Fazit Verwandte Arb. Motivation Datenreplikation Konfliktmanagemt Repli.-manager

16 Datenreplikationstechniken für stationäre und mobile IS im Krankenhaus Verwandte Arbeiten Garcia-Molina, et al., 1983: Data Patch: Integrating Inconsistent Copies of a Database after a Partition. Lenz, 1997: Adaptive Datenreplikation in verteilten Systemen. Hasselbring, 1997: Federated Integration of Replicated Information within Hospitals. Lubinski / Heuer, 2000: Configured Replication for Mobile Applications. Hier: Erweiterung dieser Ideen hinsichtlich Konfliktmanagement / Synchronisation über Rep.manager Implementierungsaspekte: TP-Systeme und Anbindung der Altsysteme, Arbeitsplatzsysteme und mobiler Geräte Fazit Motivation Datenreplikation Konfliktmanagemt Repli.-manager Verwandte Arb.

17 Datenreplikationstechniken für stationäre und mobile IS im Krankenhaus Fazit und Ausblick Im Prinzip wie stationär Aber geringe Bandbreite gelegentlich nicht verfügbar Adaptive Replikationsstrategie adäquat Motivation Datenreplikation Konfliktmanagemt Repli.-manager Verwandte Arb. Fazit Bemerkung zu drahtloser Vernetzung

18 Datenreplikationstechniken für stationäre und mobile IS im Krankenhaus Fazit und Ausblick Replikationsstrategien Konfliktmanagement Replikationsmanager / Synchronisation Spezifika im Krankenhaus übertragbar ? Architektur und Konzepte sind übertragbar Steuerung des adapt. RM ist übertragbar Replikationsverfahren, Synchronisation und Konfliktmanagement sind domänenspezifisch Grundlage zur Anpassung für spez. Domänen Motivation Datenreplikation Konfliktmanagemt Repli.-manager Verwandte Arb. Fazit

19 Datenreplikationstechniken für stationäre und mobile IS im KrankenhausAnregungen... Fragen... Motivation Datenreplikation Konfliktmanagemt Repli.-manager Verwandte Arb. Fazit


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