Von Christian Carl und Andre Meyer Autonomic Computing Seminar: Aktuelle Themen der Datenbankforschung und - entwicklung Aktuelle Themen der Datenbankforschung.

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1 von Christian Carl und Andre Meyer Autonomic Computing Seminar: Aktuelle Themen der Datenbankforschung und - entwicklung Aktuelle Themen der Datenbankforschung und - entwicklung

2 von Christian Carl und Andre Meyer Gliederung 1. Motivation 2. Vision 3. Herausforderungen 4. Architectural – Blueprint CHOP MAPE - K Correlation Engine Stufen der Evolution 5. Ausblick

3 von Christian Carl und Andre Meyer Gliederung 1. Motivation 2. Vision 3. Herausforderungen 4. Architectural – Blueprint CHOP MAPE - K Correlation Engine Stufen der Evolution 5. Ausblick

4 von Christian Carl und Andre Meyer Motivation Ausgangslage Ausgangslage Verteilte Systeme Verteilte Systeme Komplexe Strukturen, Systeme Komplexe Strukturen, Systeme Netzwerke Netzwerke Hoher Customizing-Aufwand Hoher Customizing-Aufwand Ständige Überprüfung und Anpassung Ständige Überprüfung und Anpassung

5 von Christian Carl und Andre Meyer Motivation Ziele der Wirtschaft Ziele der Wirtschaft Gewinnmaximierung Gewinnmaximierung Reduzierung der Kosten Reduzierung der Kosten Reduzierung der Durchlaufzeiten Reduzierung der Durchlaufzeiten Höhere Kundenzufriedenheit Höhere Kundenzufriedenheit Automatisierung von Vorgängen Automatisierung von Vorgängen

6 von Christian Carl und Andre Meyer Motivation Neues Konzept von IBM Neues Konzept von IBM Autonomic Computing Autonomic Computing Reduzierung des Aufwands durch Selbstmanagement Reduzierung des Aufwands durch Selbstmanagement Oktober 2002 Gründung einer eigenen Abteilung(IBM) Oktober 2002 Gründung einer eigenen Abteilung(IBM) Forschungskonzept -> Planungsabteilung Forschungskonzept -> Planungsabteilung

7 von Christian Carl und Andre Meyer Gliederung 1. Motivation 2. Vision 3. Herausforderungen 4. Architectural – Blueprint CHOP MAPE - K Correlation Engine Stufen der Evolution 5. Ausblick

8 von Christian Carl und Andre Meyer Vision von Paul Horn, damals Vizepräsident bei IBM Research von Paul Horn, damals Vizepräsident bei IBM Research im März 2001 im März 2001 National Academy of Engineers National Academy of Engineers

9 von Christian Carl und Andre Meyer Vision Wichtigstes Problem für Paul Horn Wichtigstes Problem für Paul Horn „[...] The obstacle is complexity. Dealing with it is the single most important challenge facing the I/T industry.” „[...] The obstacle is complexity. Dealing with it is the single most important challenge facing the I/T industry.” Die Lösung: Autonomic Computing Die Lösung: Autonomic Computing

10 von Christian Carl und Andre Meyer Vision Vergleich mit autonomen Nervensystem Vergleich mit autonomen Nervensystem Steuert die Vitalfunktionen Steuert die Vitalfunktionen Gehirn kann sich um komplexere Dinge kümmern Gehirn kann sich um komplexere Dinge kümmern Autonome Systeme lehnen daran an Autonome Systeme lehnen daran an

11 von Christian Carl und Andre Meyer Vision Die 8 Prämissen für Autonomic Computing Systems Die 8 Prämissen für Autonomic Computing Systems muss sich selbst „kennen“ muss sich selbst „kennen“ muss sich selbst konfigurieren muss sich selbst konfigurieren erreicht nie einen „Status Quo“ erreicht nie einen „Status Quo“ muss sich selbst heilen muss sich selbst heilen muss sich selbst schützen muss sich selbst schützen muss seine Umgebung kennen muss seine Umgebung kennen muss in einer heterogenen Umgebung funktionieren muss in einer heterogenen Umgebung funktionieren muss den Benutzern gegenüber seine Komplexität verbergen muss den Benutzern gegenüber seine Komplexität verbergen

12 von Christian Carl und Andre Meyer Vision Ziel: Ziel: Selbstmanagement des Comutersystems

13 von Christian Carl und Andre Meyer Gliederung 1. Motivation 2. Vision 3. Herausforderungen 4. Architectural – Blueprint CHOP MAPE - K Correlation Engine Stufen der Evolution 5. Ausblick

14 von Christian Carl und Andre Meyer Herausforderungen “..such systems will be very difficult to build and will require significant exploration of new technologies and innovations. That’s why we view this as a Grand Challenge for the entire I/T industry” Scientific Challenges +Engineering Challenges = Grand Challenge

15 von Christian Carl und Andre Meyer Herausforderungen Engineering Challenges (Technische Herausforderungen) Engineering Challenges (Technische Herausforderungen) Erstellen von Fundamentalen Architekturprinzipien Erstellen von Fundamentalen Architekturprinzipien Entwickeln neuer Sprachen, um die Ziele dem System mitzuteilen Entwickeln neuer Sprachen, um die Ziele dem System mitzuteilen Entwickeln von Methoden zur Wissensintegration Entwickeln von Methoden zur Wissensintegration Erstellen von Test- und Verifikationsmethoden Erstellen von Test- und Verifikationsmethoden

16 von Christian Carl und Andre Meyer Herausforderungen Scientific Challenges (Wissenschaftliche Herausforderungen) Scientific Challenges (Wissenschaftliche Herausforderungen) Schaffung von Modellen für Autonome Systeme Schaffung von Modellen für Autonome Systeme Bilden von theoretischen Grundlagen Bilden von theoretischen Grundlagen …

17 von Christian Carl und Andre Meyer Gliederung 1. Motivation 2. Vision 3. Herausforderungen 4. Architectural – Blueprint CHOP MAPE - K Correlation Engine Stufen der Evolution 5. Ausblick

18 von Christian Carl und Andre Meyer Architetural Blueprint Gesamtkonzept von IBM Gesamtkonzept von IBM Verknüpfung der einzelnen Konzepte Verknüpfung der einzelnen Konzepte Entwicklung eines Autonomen Systems Entwicklung eines Autonomen Systems Keine Aufgabenliste, sondern Beschreibung der einzelnen Elemente Keine Aufgabenliste, sondern Beschreibung der einzelnen Elemente

19 von Christian Carl und Andre Meyer CHOP Konzept für Selbstmanagement Konzept für Selbstmanagement C = Self-Configuring C = Self-Configuring H = Self-Healing H = Self-Healing O = Self-Optimizing O = Self-Optimizing P = Self-Protecting P = Self-Protecting Anforderungen an Autonome Systeme Anforderungen an Autonome Systeme Erkennung, Analyse, Lösung von Problemen Erkennung, Analyse, Lösung von Problemen Optimaler Verlauf mit geringen Eingriffen von Außen Optimaler Verlauf mit geringen Eingriffen von Außen

20 von Christian Carl und Andre Meyer Self-Configuring Autonome Konfigurationen Autonome Konfigurationen Analyse des Systems Analyse des Systems Einstellung von Parametern Einstellung von Parametern Anpassung auf Erweiterung/Reduzierung des Systems Anpassung auf Erweiterung/Reduzierung des Systems

21 von Christian Carl und Andre Meyer Self-Healing Bearbeitung von Fehlern Bearbeitung von Fehlern Vermeidung von Fehlern Vermeidung von Fehlern Verteilung der Aufgaben bei Teilausfällen Verteilung der Aufgaben bei Teilausfällen Entfernung von Fehlfunktionen Entfernung von Fehlfunktionen

22 von Christian Carl und Andre Meyer Self-Optimizing Optimierung der Ressourcen-Allokation Optimierung der Ressourcen-Allokation Optimale Verteilung der Last Optimale Verteilung der Last Erschließung der zu leistenden Aufgaben Erschließung der zu leistenden Aufgaben

23 von Christian Carl und Andre Meyer Self-Protecting Verhinderung von Angriffen, Zugriffen, Viren und allen sonstigen Gefahren Verhinderung von Angriffen, Zugriffen, Viren und allen sonstigen Gefahren Verhinderung von Fehlbedienung durch Anwender Verhinderung von Fehlbedienung durch Anwender Eigenständige Analyse und Überprüfung aller Aktionen im System Eigenständige Analyse und Überprüfung aller Aktionen im System

24 von Christian Carl und Andre Meyer CHOP Reduzierung des menschlichen Aufwands Reduzierung des menschlichen Aufwands Reduzierung der menschlichen Fehler Reduzierung der menschlichen Fehler Reduzierung der Fehler durch Automatisierung Reduzierung der Fehler durch Automatisierung Kostenersparnis Kostenersparnis Effizienteres Arbeiten Effizienteres Arbeiten Optimale Ressourcen-Nutzung Optimale Ressourcen-Nutzung

25 von Christian Carl und Andre Meyer CHOP Erweiterung Self-Organizing Self-Organizing Neuordnung von Daten (z.B. in DB) Neuordnung von Daten (z.B. in DB) Performance Gewinne Performance Gewinne Ähnlich Self-Optimizing Ähnlich Self-Optimizing Self-Inspecting Self-Inspecting Inspektion des Systems Inspektion des Systems Finden von Fehlerquellen, Suboptimalen Lösungen Finden von Fehlerquellen, Suboptimalen Lösungen

26 von Christian Carl und Andre Meyer MAPE - K Selfmanagementfunktionen durch Autonome Manager implementiert Selfmanagementfunktionen durch Autonome Manager implementiert Autonome Manager basieren auf MAPE Schleife Autonome Manager basieren auf MAPE Schleife Idee für MAPE aus Feedback Kontrolltheorie Idee für MAPE aus Feedback Kontrolltheorie

27 von Christian Carl und Andre Meyer MAPE - K

28 von Christian Carl und Andre Meyer MAPE - K Typen von Wissen Typen von Wissen solution topology knowledge solution topology knowledge policy knowledge policy knowledge problem determination knowledge problem determination knowledge

29 von Christian Carl und Andre Meyer MAPE - K

30 von Christian Carl und Andre Meyer Correlation Engine Für automatische, durchgängige Eventanalsyen Für automatische, durchgängige Eventanalsyen Basieren auf benutzerdefinierten Regeln Basieren auf benutzerdefinierten Regeln Zur praktischen Umsetzung von MAPE Zur praktischen Umsetzung von MAPE

31 von Christian Carl und Andre Meyer Correlation Engine

32 von Christian Carl und Andre Meyer Correlation Engine

33 von Christian Carl und Andre Meyer Correlation Engine Analysearten Analysearten Filterung Filterung Tresholding Tresholding Sequenzanalyse Sequenzanalyse Collektion Collektion Duplikate entfernen Duplikate entfernen Zeitanalysen Zeitanalysen

34 von Christian Carl und Andre Meyer Correlation Engine Vorteile: Vorteile: Reduzierung der Anzahl von Events Reduzierung der Anzahl von Events Automatische Aktionsauslösung Automatische Aktionsauslösung Korrelation von vielen lowlevel Events zu signifikanten Event Korrelation von vielen lowlevel Events zu signifikanten Event

35 von Christian Carl und Andre Meyer Correlation Engine Verschiedene Correlation Engines Verschiedene Correlation Engines ABLE ABLE AMIT AMIT eAutomation eAutomation TEC TEC ZCE ZCE Tivoli Active Correlation Technology Tivoli Active Correlation Technology

36 von Christian Carl und Andre Meyer Stufen der Evolution Reifegradmodell Reifegradmodell Entwicklung eines IT Systems Entwicklung eines IT Systems Ziel Autonomes System Ziel Autonomes System 5 Stufen 5 Stufen Basic Basic Managed Managed Predictive Predictive Adaptive Adaptive Autonomic Autonomic

37 von Christian Carl und Andre Meyer Stufen der Evolution

38 von Christian Carl und Andre Meyer Stufen der Evolution

39 von Christian Carl und Andre Meyer Zusammenhang

40 Zusammenhang Übersicht Stufen Kontext Kontrollschleifen Übersicht Stufen Kontext Kontrollschleifen Steigende Stufen Steigende Stufen steigende Kompetenz der KS steigende Kompetenz der KS Steigender Kontext Steigender Kontext Ziel Autonomic Ziel Autonomic Businesslösungsbassiert Businesslösungsbassiert Volle Kompetenz der KS Volle Kompetenz der KS

41 von Christian Carl und Andre Meyer Gliederung 1. Motivation 2. Vision 3. Herausforderungen 4. Architectural – Blueprint CHOP MAPE – K Correlation Engine Stufen der Evolution 5. Ausblick

42 von Christian Carl und Andre Meyer Ausblick Realisierung nur durch Zusammenarbeit Realisierung nur durch Zusammenarbeit Verbesserung der Situation in den letzten Jahren Verbesserung der Situation in den letzten Jahren bereits jetzt viele Produkte mit Autonomic Computing Eigenschaften bereits jetzt viele Produkte mit Autonomic Computing Eigenschaften viele ungelöste Herausforderungen viele ungelöste Herausforderungen  langer Weg

43 von Christian Carl und Andre Meyer Ausblick Fazit: Fazit: Nicht alles ist neu Nicht alles ist neu Gefahren Gefahren Hohes Potential Hohes Potential

44 von Christian Carl und Andre Meyer Literatur IBM: An architectural blueprint for autonomic computing IBM: An architectural blueprint for autonomic computing IBM: Roadmap to Self Managing Technology IBM: Roadmap to Self Managing Technology IBM: Global Services and autonomic computing IBM: Global Services and autonomic computing Wong, S. F.: ISRC Future Technology Topic Brief Wong, S. F.: ISRC Future Technology Topic Brief Horn, P.: The Vision of Autonomic Computing Horn, P.: The Vision of Autonomic Computing Horn, P.: Autonomic Computing Manifesto Horn, P.: Autonomic Computing Manifesto