Konfigurationsmanagement Vorlesung KonfigMgmt 27.03.2017 Konfigurationsmanagement Vorlesung Uni München 9. Februar 2004 Thomas Belzner Waldemar Lohrer Vorlesung KonfigMgmt Thomas Belzner, Waldemar Lohrer

Worum geht es eigentlich? Vorlesung KonfigMgmt 27.03.2017 Worum geht es eigentlich? Man sagt: Wer Ordnung hält, ist nur zu faul zum Suchen! Oder auch: Wer Ordnung hält, ist nur zu schlau zum Suchen! Thomas Belzner, Waldemar Lohrer

Konfigurations-Management: Ordnung Halten in (Software-)Systemen Vorlesung KonfigMgmt 27.03.2017 Konfigurations-Management: Ordnung Halten in (Software-)Systemen Für unser Geschäft gilt jedenfalls: Wer in der Software-Entwicklung Ordnung halten will, muss ganz schön clever sein! Die Konsequenz: Wer auch nur ein bisschen schlau ist und das Chaos meiden möchte, betreibt bei der SW-Ent-wicklung Konfigurations-Management Thomas Belzner, Waldemar Lohrer

Übersicht Worum geht‘s? Komplexität in der SW-Entwicklung Vorlesung KonfigMgmt 27.03.2017 Übersicht Worum geht‘s? Komplexität in der SW-Entwicklung KonfigMgmt im SW-Entw.-Prozess Workflow und Raumkonzepte Technik und Produkte Einsatzbereiche Thomas Belzner, Waldemar Lohrer

Gründe für die Komplexität Vorlesung KonfigMgmt 27.03.2017 Gründe für die Komplexität Zu einem SW-Sytem gehören eine Vielzahl von Software-Elementen verschiedenster Typen: Text-Dokumente, Spezifikationen, (halb-)formale grafische Quellen Code, Objekte, Module, Komponenten aber auch: Werkzeuge, Basis-Software, ... Große SW-Systeme sind bereits komplex durch die schiere Quantität ihrer Bausteine Die Anzahl der zu verwaltenden Einheiten (Software-Elemente) liegt oftmals im drei- oder gar vierstelligen Bereich Thomas Belzner, Waldemar Lohrer

... viele Zutaten ... Softwareprodukt Vorlesung KonfigMgmt 27.03.2017 sd&m 6 Thomas Belzner, Waldemar Lohrer

... und es wird noch komplexer ... Vorlesung KonfigMgmt 27.03.2017 ... und es wird noch komplexer ... Verschiedenste technische Systeme müssen zusammenspielen: Rechner (Host, Web-Server, PC‘s, Netzwerke) Betriebssysteme Plattformen, Werkzeuge, Entwicklungsumgebungen Schnittstellen verlangen z.T. enge Integration mit anderen Systemen Entwicklung und Wartung geschieht mit vielen Menschen an vielen Orten manchmal für viele Kunden Thomas Belzner, Waldemar Lohrer

... viele Menschen, viele Orte, viele Kunden ... Vorlesung KonfigMgmt 27.03.2017 ... viele Menschen, viele Orte, viele Kunden ... Feedback, Anforderungen Integration QS Produktgenerationen sd&m 8 Thomas Belzner, Waldemar Lohrer

... Dynamik macht es noch komplexer... Vorlesung KonfigMgmt 27.03.2017 ... Dynamik macht es noch komplexer... Bei der Entwicklung und Wartung eines SW-Systems haben wir mit vielen Objekten, mit vielen, meistens komplexen, Beziehungen zwischen Objekten zu tun Die Objekte und Beziehungen ändern sich mit der Zeit - die sind dynamisch, z. B: Änderungen der angeforderten Funktionalität Source Code Änderungen Plattformwechsel Kundenwechsel Diese Dynamik erschwert die Beherrschung des Systems Thomas Belzner, Waldemar Lohrer

KonfigMgmt im SW-Entwicklungs-Prozess Vorlesung KonfigMgmt 27.03.2017 KonfigMgmt im SW-Entwicklungs-Prozess Worum geht‘s? Komplexität in der SW-Entwicklung Einsatzbereiche KonfigMgmt im SW-Entw.-Prozess Technik und Produkte Workflow und Raumkonzepte Thomas Belzner, Waldemar Lohrer

Die vier Säulen des KonfigMgmt Vorlesung KonfigMgmt 27.03.2017 Die vier Säulen des KonfigMgmt Change- Mgmt Versions- Mgmt Vewaltung und Kon- trolle von SW-Elemen- ten (Änderungen mit Autor, Grund, Datum, Ablageort, ...) Steuerung der Änderungsver- langen der Um- welt Projekt- bibliothek Release- Mgmt Build- Mgmt Verwaltung von Abhängigkeiten zw. den SW-Elementen und Erzeugung von ausführbaren Kompo-nenten Verwaltung und Dokumen-tation der End-ergebnisse der SW-Entw. Thomas Belzner, Waldemar Lohrer

Versions-Management: ... Schritt für Schritt Vorlesung KonfigMgmt 27.03.2017 Versions-Management: ... Schritt für Schritt (Fast) jedes Software-Element wird in vielen Schritten entwickelt. Jede definierte Änderung an einem Element führt zu einer neuen Version (englisch oft auch revision) des Elementes. Zu jeder Version wird dokumentiert: Autor(en) Gegenstand, Grund Vorversion Nummer (Name, Label) Thomas Belzner, Waldemar Lohrer

Versions-Baum eines SE Vorlesung KonfigMgmt 27.03.2017 Versions-Baum eines SE 1.1 1.2 1.3 1.4 2.0 1.2.1.1 1.2.1.2 1.2.2.1 1.2.2.1.1 1.2.2.1.2 Thomas Belzner, Waldemar Lohrer

Build-Management: Bauplan für das Ganze Vorlesung KonfigMgmt 27.03.2017 Build-Management: Bauplan für das Ganze Produktionskette: Erzeugung der ausführbaren Einheit(en) des Software-Systems aus den Quellen oftmals über viele Schritte, z.B. generieren, kompilieren, binden, ... Abhängigkeiten zwischen den Input-Elementen sind zu beachten Eine Konfiguration ist eine Zusammenstellung bestimmter Versionen der Quell-SE plus die Beschreibung des Produktionsvorganges welche Elemente sind mit welchen (Versionen der) Werkzeuge wie und ggf. in welcher Reihenfolge zu bearbeiten ... Thomas Belzner, Waldemar Lohrer

Kochrezept für eine Konfiguration Vorlesung KonfigMgmt 27.03.2017 Kochrezept für eine Konfiguration a.pc a.c y.exe b.c y.exe m.exe m.hlp m.c m.exe Entwicklung Produkt Ausgangspunkt: Quellen aus dem Versions-Management Thomas Belzner, Waldemar Lohrer

Wer schlau ist, ist faul und macht‘s ... Vorlesung KonfigMgmt 27.03.2017 Wer schlau ist, ist faul und macht‘s ... ... automatisch: Der Produktionsprozess findet bei effizienter Entwicklung großer Systeme oft täglich statt, dauert manuell bis zu vielen Stunden, manchmal Tage, muss die Abhängigkeiten zwischen den Elementen beachten, und muss deshalb automatisiert werden! Nur durch Automatisierung des Builds (Produktions-prozesses) lassen sich Fehler und kleine Nachlässig-keiten reproduzierbar erkennen und beseitigen. Thomas Belzner, Waldemar Lohrer

Releases und deren Management Vorlesung KonfigMgmt 27.03.2017 Releases und deren Management Konfigurationen, die veröffentlicht werden, d.h. an den Kunden, Abnehmer, Anwender zum Einsatz übergeben werden, nennt man Releases (engl. auch versions). Physikalisch ist ein Release meist eine Zusammen-stellung der ausführbaren Elemente mit zugehöriger Dokumentation und der Definition des Installations-Vorganges (auch dies möglichst automatisiert), ... manchmal aber auch eine Zusammenstellung der Quellen zusammen mit dem Produktionsprozess. Thomas Belzner, Waldemar Lohrer

Release-Mgmt: Die fertigen Pakete Vorlesung KonfigMgmt 27.03.2017 Release-Mgmt: Die fertigen Pakete 1.0 1.1 1.2 1.3 2.0 Release 1 Release 2 Sourcen (Versions-Management) Konfiguration (Release) Zeit A B C Release-Arten: - Vollrelease - Teilrelease - Bugfix - Emergency Pack Wichtig: - Stücklisten für Releases; - Kennzeichnen der Releases Thomas Belzner, Waldemar Lohrer

Vorlesung KonfigMgmt 27.03.2017 Change-Management Außer bei der ersten Entwicklung eines SW-Systems werden die Änderungen an einem SW-System hauptsächlich durch Anforderungen der Umwelt veranlasst: Fehler treten auf und müssen behoben werden, neue oder geänderte Funktionalität wird gebraucht, technische Basissysteme, Schnittstellen ändern sich, ... Thomas Belzner, Waldemar Lohrer

Vorlesung KonfigMgmt 27.03.2017 Change-Management ... ... ist der geordnete steuernde Umgang mit diesen Anforderungen der Umwelt an das System und gibt schließlich den Anstoß zur Erzeugung neuer Versionen, Konfigurationen und Releases des Systems. Release 1 Release 2 Thomas Belzner, Waldemar Lohrer

Der Change-Management-Prozess Vorlesung KonfigMgmt 27.03.2017 Der Change-Management-Prozess Änderungsantrag (Change Request) Kunde Entwickler Was ist zu ändern? Richtig verstanden? Auslieferung Nein Entwickler (Versions-, Release- Management) Kunde Ja Entwickler Ja Beauftragung Nein Wie ist zu ändern? Was kostet es? Vorschlag ok? Nein Ja Kunde Change Control Board Kunde Thomas Belzner, Waldemar Lohrer

KonfigMgmt im SW-Entwicklungs-Prozess Vorlesung KonfigMgmt 27.03.2017 KonfigMgmt im SW-Entwicklungs-Prozess Das Konfigurations-Management ist ein wichtiger Baustein bei allen Normen und Richtlinien zur SW-Entwicklung, wie z.B. DIN EN ISO 9001 („TÜV-Zertifikat“) V-Modell IEEE-Normen (828-90, 1027-87) Standards des US-Verteidigungsministeriums, der NASA, ... und nicht zuletzt auch das „aktuelle“ RUP (Rational Unified Process) von den „Köchen“ der UML. Thomas Belzner, Waldemar Lohrer

Vorlesung KonfigMgmt 27.03.2017 KonfigMgmt bei ISO 9001 6. Unterstützende Tätigkeiten (phasenunabhängig) 6.1 Konfigurationsmanagment (KM) 6.1.1 Allgemeines 6.1.2 KM-Plan 6.1.3 KM-Tätigkeiten 6.1.3.1 Identifikation und Rückverfolgung der Konfiguration 6.1.3.2 Lenkung von Änderungen 6.1.3.3 Konfigurations-Statusbericht Thomas Belzner, Waldemar Lohrer

KonfigMgmt bei ISO 9001 6.1.1 Allgemeines ... Das KM sollte a) die Versionen jedes Softwareelements (SE) eindeutig identifizieren; b) die Versionen jedes SE, die gemeinsam die spezifische Version eines Produkts bilden, identifizieren;

Workflow und Raumkonzept Vorlesung KonfigMgmt 27.03.2017 Workflow und Raumkonzept Worum geht‘s? Komplexität in der SW-Entwicklung Einsatzbereiche KonfigMgmt im SW-Entw.-Prozess Technik und Produkte Workflow und Raumkonzept Thomas Belzner, Waldemar Lohrer

Workflow entlang Versions-/Build-/ReleaseMgmt ... Entwickeln der Quellen, compilieren und testen der einzelnen erzeugten SE (ausleihen) (zurückgeben) produktive Nutzung Integrieren und testen einer Konfiguration Systemtest Testen des Ge- samtsystems (Release + Nach- barsysteme + Umwelt) Erzeugen und testen eines Releases

... führt zum 3-stufigen Raumkonzept

Der Weg durch die Räume Die Übergänge von SE bzw. Konfigurationen in den nächsten Raum stellen wichtige Planungseinheiten für ein Entwicklungs- oder Wartungsprojekt dar. Hier spielen KM und QM (Qualitätsmanagement) zusammen: Für den Übergang müssen definierte Qualitätskriterien erfüllt sein. Der Übergang in den nächsten Raum ist mit Aktivitä-ten zur Dokumentation und des KM verbunden z.B. Erstellung von Release-Notes z.B. Archivierung eines Release

KM auch für Konfigurationen und Räume Ebenso wie die einzelnen Software-Elemente unterliegen auch die Konfigurationen und Releases dem Versionsmanagement. Je nach Testvorgehen und Parallelisierung der Inte-grations- und Testarbeiten kann es auch mehrere Integrationsräume für eine Konfiguration geben. Für ein Release gibt es jedoch immer genau einen Releaseraum.

Technik und Produkte für das KM Vorlesung KonfigMgmt 27.03.2017 Technik und Produkte für das KM Worum geht‘s? Komplexität in der SW-Entwicklung Einsatzbereiche KonfigMgmt im SW-Entw.-Prozess Technik und Produkte Workflow und Raumkonzepte Thomas Belzner, Waldemar Lohrer

KM und Werkzeug-Unterstützung Eine Umsetzung der beschriebenen Konzepte des Konfigurations-Managements ohne Unterstützung durch Werkzeuge ist - außer im trivialen 1-1-1-Fall (1 Entwickler, 1 SE, 1 Version) - praktisch nicht möglich! Allerdings muss auch klar sein: Allein der Einsatz eines KonfigMgmt-Werkzeuges alleine - und sei es noch so ausgefuchst - sichert noch lange kein sauberes Konfigurations-Manage-ment im Projekt!

Standard-Funktionalität eines KM-Tools Ausleihen, Zurückgeben (check out, check in) zum Ändern (u.U. nur an den Autor) nur zum Lesen auch „alte“ Versionen Definition von Konfigurationen Zustandsmodelle für SE, Konfigurationen Infos (Autor, Grund der Änderung, ...) zu einzelnen SE-Versionen Reports (Konfigurationen, SE in einem bestimmten Zustand, ...)

KM ist Drehscheibe für den Workflow

Weitere Features von KM-Werkzeugen Rollenkonzepte für Entwickler (Autor, Reviewer, Leser eines SE) Freie Definition von Zustandsmodellen für SE, Konfigurationen, Releases Automatisierung von Prozessen (z.B. beim check-in Benachrichtigung von Autoren von SE, die von einer Änderung betroffen sein können, Prüfroutinen auf Konsistenz, sonstige Trigger ...) Unterstützung von Raumkonzepten (z.B. virtuelle Dateisysteme, ...) ...

Interner Aufbau von KM-Werkzeugen Es gibt verschiedenen Speicherverfahren der verschiedenen Versionen eines SE Delta, reverse Delta, Vollversionen, komprimiert Organisation der Datenspeicherung alles im Dateisystem Inhalte im Dateisystem, Metainformationen in der Datenbank alles in einer Datenbank z.T. starke Integration mit dem Betriebsystem bzw. dem Dateisystem

Produkte Freie Software Betriebssystemkomponenten rcs (revision control sytem) cvs (concurrent version system) Betriebssystemkomponenten sccs (source code control system) ... Mächtige (und teure) Produkte Continuus (von Telelogic) ClearCase (Rational -> IBM)

Weitere Einsatzbereiche für KM Vorlesung KonfigMgmt 27.03.2017 Weitere Einsatzbereiche für KM Worum geht‘s? Komplexität in der SW-Entwicklung Einsatzbereiche KonfigMgmt im SW-Entw.-Prozess Technik und Produkte Workflow und Raumkonzepte Thomas Belzner, Waldemar Lohrer

KonfigMgmt nur für „große“ Projekte? NEINM ! Es lohnt sich schon bei einem Mitarbeiter, denn es unterstützt Versionierung und Baselining und damit das Festhalten definitiver Entwicklungs- und Auslieferungsstände, es erleichtert die Übersicht und Dokumentation der Änderungen.

KonfigMgmt nur für SW-Entwicklung? NEINM ! Es lohnt sich ebenso z.B. bei Studien, denn auch dort hat man schnell mit einer Vielzahl von Einzel-Elementen des Gesamtwerkes zu tun (Kapitel, Abbildungen, Listen und Tabellen im Anhang, etc.); auch diese Text-Dokumente entwickeln sich in vielen Schritten (Versionen) bis zum endgültigen Stand; auch für Text-Dokumente gibt es ein Zustandsmodell, definiert durch die Qualitätssicherung.