Dynamische Adaption in heterogenen verteilten eingebetteten ...

3.3 Architektur und Aufgaben eines Verwalters
Für eine zentrale Datenbank benötigt man einen zentralen Knoten, der diesen Dienst anbietet. Ein
solcher Ansatz hat die üblichen Vor- und Nachteile eines zentralen Dienstes. Vorteil ist, dass die Daten
wirklich nur einmal vorgehalten werden. Außerdem ist der Ort des Dienstes fest, sodass der Dienst
leicht zu erreichen ist und sein Ort statisch konfiguriert werden kann. Allerdings hat der Ausfall des
Dienstes Einfluss auf alle Verwalter. Zudem kann der zentrale Dienst zum Engpass werden, wenn zu
viele Verwalter gleichzeitig Daten abfragen oder eintragen wollen.
Bei einem verteilten Datenbankdienst kann jeder beteiligte Verwalter einen Teil der Daten abspeichern.
Dabei gibt es noch unterschiedliche Ansätze, wie die Zuordnung der Daten zu den einzelnen
Knoten vorgenommen und wie eine globale Suche auf dem Datenbestand realisiert wird.
Eine Möglichkeit ist der Einsatz von Peer-to-Peer-Techniken [LCP + 05]. Dabei gibt es den Ansatz,
ein strukturiertes Netzwerk zu bilden oder auf einem unstrukturierten Netzwerk zu arbeiten. Auf einem
strukturierten Netzwerk wird eine globale Abbildung definiert, um zu einem Suchschlüssel den Knoten
zu finden, der das gewünschte Datum enthält. Nachteil dabei ist, dass der Aufenthaltsort der Daten
nicht selektiv festgelegt werden kann und somit die Daten nicht auf den Knoten abgelegt werden
können, von denen sie am häufigsten benötigt werden. Bei einem unstrukturierten Netzwerk werden
Suchanfragen an alle bekannten Knoten gesendet, welche ihrerseits die Anfrage weiterleiten, falls sie
das entsprechende Datum nicht besitzen. Da der Ort eines Datums hier frei bestimmbar ist, eignet
sich dieser Ansatz besser für die betrachteten Szenarios. Skalierungsprobleme, die dieser Ansatz mit
sich bringt, wirken sich erst in großen globalen Netzwerken aus, sind bei kleinen lokalen Netzwerken
jedoch zu vernachlässigen.
Eine Alternative zur Organisation als Peer-to-Peer Dienst stellt ein zentraler Koordinator dar, der
den Aufenthaltsort der Daten kennt, verwaltet und einen Suchdienst anbietet. Die Daten selbst liegen
dann je nach Strategie beispielsweise bei dem Knoten, der sie zuletzt gebraucht oder verändert hat.
Dieser Ansatz weist allerdings wieder ähnliche Nachteile, wie ein komplett zentraler Dienst auf.
Abschließend lässt sich feststellen, dass die Auswahl der verwendeten Technik vom Einsatzzweck
abhängt. Für stark dynamische Systeme ist ein Ansatz mit Peer-to-Peer Technik sinnvoll. In den meisten
Fällen wird jedoch eine Hardwaredatenbank mit zentraler Komponente ausreichend sein.
3.3.3.2 Erfassung der Eigenschaften
Das Hinzufügen von neuen Knoten und das Erfassen der Eigenschaften und Daten eines Knotens kann
manuell oder automatisch erfolgen. Die manuelle Erfassung eignet sich für Netze, bei denen selten
Knoten hinzugefügt oder ausgetauscht werden. Hier kann der Administrator die Daten manuell für
jeden neuen Knoten in die Datenbank eintragen. Für dynamische Netze ist ein automatischer Ansatz
sinnvoller.
Um die Daten automatisch zu erfassen, können selbstbeschreibende Knoten eingesetzt werden.
Ansätze zur Selbstbeschreibung von Sensoren existieren zum Beispiel mit IEEE 1451 [IEE98]. Dabei
wird eine genaue Beschreibung der Eigenschaften der vorhandenen Sensoren am Knoten gespeichert
und kann von dort ausgelesen werden. Eine umfangreichere Selbstbeschreibung wird im Rahmen
des Kommunikationsprotokolls TTP/A [PE03] angesprochen. Hier stehen zusätzlich Angaben zum
Mikrocontroller selbst zur Verfügung. Allerdings werden diese Daten nicht unbedingt auf dem Gerät
gespeichert, sondern es findet ein Abgleich mit einer Datenbank statt, in die mit der eindeutigen
Identifikation des Knotens indiziert wird. Ein ähnlicher Ansatz kann auch mit der hier vorgestellten
Hardwaredatenbank realisiert werden.
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