FORSCHUNGSBERICHT 2004 - Fachrichtung Chemie und ...

FORSCHERGRUPPE
»COMQUAD (Components with quantitative
properties and adaptivity)«
Laufzeit: 01.01.2001 - 01.02.2004 (1. Förderperiode)
Sprecher: Prof. Dr. rer. nat. habil. Alexander Schill
Telefon: (0351) 463 - 38261
Fax: (0351) 463 - 38251
E-Mail: schill@rn.inf.tu-dresden.de
Fakultät: Informatik
FORSCHERGRUPPEN
Wissenschaftliche Zielstellung:
Das Forschungsvorhaben hatte eine Systemarchitektur und dazugehörende Entwicklungsmethodik
zum Ziel, die die Komposition adaptiver Software aus Komponenten unter Berücksichtigung
zusagbarer quantitativer Eigenschaften unterstützen. Beispiele für quantitative Eigenschaften
sind Durchsatz und Verweilzeit oder auf höheren Abstraktionsebenen etwa auch Bildraten,
Bildqualität, Transaktionsanzahl pro Sekunde, Anzahl gleichzeitig bedienbarer Clients eines
Servers etc. Es war Ziel des Vorhabens, eine große Vielfalt an nicht-funktionalen Eigenschaften
von Komponenten abzudecken. Insbesondere sollen neben den genannten rein quantitativen
Eigenschaften auch Sicherheitseigenschaften unterstützt werden.
Komponenten können aggregiert werden. Bei der Komposition geht eine Komponente einen
Kontrakt ein, der besagt, dass die Komponente unter spezifi zierten Rahmenbedingungen quantitative
Zusagen einhält unter der Voraussetzung, dass hierfür im Kontrakt aufgeführte andere
Komponenten ebenfalls ihre Zusagen einhalten. Komponenten werden von Containern ausgeführt;
dies sind abstrakte Maschinen, die verschiedenste physische und virtuelle Ressourcen
mit elementaren Eigenschaften zur Verfügung stellen und die das Konstrukt der Komponente
explizit kennen („component-awareness“).
Quantitative Zusagen müssen in realen Systemen unter ständigen Änderungen von Parametern
durchgesetzt werden. So können die Container in ihrem Verhalten Änderungen der
Umgebung widerspiegeln. Beispiele sind Änderungen in der verfügbaren Bandbreite bei
mobilen Endgeräten oder Schwankungen in den verfügbaren Betriebsmitteln, die durch Hinzukommen
einer neuen Last ausgelöst werden. Aber auch von der Seite des Benutzers und des
Anwendungsprogramms können die Anforderungen an quantitative Eigenschaften zeitlich oder
abhängig von Benutzerprofi len wechseln. Unsere Entwicklungsmethodik sollte diese Dynamik
von vornherein mit einbeziehen. Das heißt, dass die Spezifi kation der o.g. Kontrakte auch die
Beschreibung des Verhaltens bei sich ändernden Eigenschaften der Container bzw. variierten
Anforderungen der Anwendung ermöglichen sollte.
Die Gesamtzielsetzung wurde durch verschiedene, aufeinander abgestimmte und eng
verzahnte Projektbereiche verfolgt. Im einzelnen wurden Methoden zur Spezifi kation von
quantitativen Anforderungen und Adaptionseigenschaften für Komponenten, Techniken zur
Abbildung solcher Anforderungen auf Basis der Kontrakte sowie Mechanismen zur hierarchischen
Konfi gurierung von Komponenten entwickelt. Hierfür wurden ferner Mechanismen
zur statischen Adaption zur Initialisierungszeit sowie zur dynamischen Adaption zur Laufzeit
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