Architektur und Mechanismen des Multi-Change Control Layer (MCCL)

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Rolf Ernst
• Fachliche Zuordnung: Rechnerarchitektur, eingebettete und massiv parallele Systeme
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 206480214

Dieses Projekt befasst sich mit der Entwicklung einer flexiblen verteilen Middleware, welche autonom Sicherheits- (Safety & Security) und Verfügbarkeitseigenschaften von mehreren, sich gleichzeitig ändernden Applikationen auf einer sich ändernden Hardwareplattform in einer sich ändernden Umgebung verwalten und sicherstellen soll. Obwohl die Anwendungen funktional unabhängig sein können, sind sie implizit über den Gebrauch gemeinsam genutzter Plattformkomponenten gekoppelt. Dies kann, aufgrund des Wettbewerbs um Ressourcen, zu gegensätzlichen oder widersprüchlichen Zielen führen. Die Anwendungsspezifikation und -anforderungen, sowie Plattformeigenschaften werden hierzu in Form von Kontrakten beschrieben. Basierend auf diesen Kontrakten muss die Middleware aktuelle und mögliche zukünftige Systemzustände bewerten sowie neue Systemkonfigurationen finden, um alle garantierten Eigenschaften sicherzustellen. Es ist die Aufgabe der Middleware, solche Konflikte zu lösen und die Gesamtleistung des Systems zu optimieren und für eine korrekte Ausführung zu sorgen. Dazu wurden eine Modell- und eine Ausführungsdomäne geschaffen, die für die Modellbildung und Analyse bzw. die Überwachung der Ausführung verantwortlich sind. Die Domänen beinhalten die Methoden, die in den B-Projekten entwickelt wurden. Die resultierende Middleware wurde mit einer vorhandenen Laufzeitumgebung kombiniert und bildet die Basis der C-Projekte. Dies war Schwerpunkt der ersten Projektphase.In Projektphase 2 soll diese Middleware eine zunehmende Offenheit der Hardwareplattform und der beteiligten Netzwerke berücksichtigen. Dies beinhaltet die Kooperation mehrerer vernetzter (Teil-)Systeme. Durch die Offenheit und Änderbarkeit der beteiligten Komponenten in diesem verteilten System, ist eine entsprechende fehlertolerante und manipulationssichere Koordination der Middlewarefunktionen vonnöten. Dieses Projekt definiert die Architektur sowie die dazugehörigen Koordinationsstrategien einer solchen Middleware. Eine Hauptaufgabe ist die Identifikation und Bestimmung der Anforderungen an die verschiedenen Funktionen und inwieweit die entwickelten Koordinationsmechanismen diese zusichern können. Dies betrifft nicht nur die Einigung auf eine geänderte Systemkonfiguration sondern insbesondere auch die Bestimmung und Evaluation des aktuellen Systemzustandes und des Laufzeitverhaltens der verteilten adaptiven Anwendungen. Hierzu werden geeignete Methoden und Mechanismen entwickelt, die zudem eine Einhaltung der funktionalen und nicht-funktionalen Anforderungen an das (verteilte) System und der beherbergten Anwendungen gewährleisten.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 1800: Überwachung und Steuerung nebenläufiger Funktionsänderungen in kritischen Systemen