Gastbeitrag: Microsoft Azure am Institut für Institut für Datenbanken und Informationssysteme (DBIS) der Universität Ulm


Im Rahmen unsere Gastbeitragsreihe zum Thema Microsoft Azure in der universitären Forschung stellt heute Kevin Andrews von der Universität Ulm das Proteus Projekt vor, bei dem der Einsatz von Azure entscheidend zur Realisierung beiträgt.

Unter der Direktion von Prof. Dr. Manfred Reichert wird am Institut für Datenbanken und Informationssysteme (DBIS) der Universität Ulm die Flexibilisierung der IT-gestützten Prozessausführung innerhalb des Prozessmanagement erforscht. Diese Flexibilität erstreckt sich durch den gesamten Prozesslebenszyklus, von der Modellierung, über die Ausführung, bis hin zu Ad-Hoc Änderungen an bereits laufenden Prozessinstanzen.

Im Rahmen des derzeit laufenden Projektes Proteus arbeitet das Institut an der Implementierung eines völlig neuartigen Ansatzes für IT-gestützte Prozesse und deren effizienter Ausführung. Die dafür zu entwickelnde Software ermöglicht dann eine flexible Ausführung objektzentrischer Prozesse, d.h. Prozesse in die Business Objekte verschiedenen Typs involviert sind. Objektzentrische Prozesse zeichnen sich dadurch aus, dass sämtliche Abläufe und Daten, die während der Prozessausführung benötigt werden in logische Objekte gekapselt werden. Damit wird jeder Baustein eines Geschäftsprozesses im System durch ein Objekt repräsentiert. Diese Kapselung der Prozessabläufe in einzelne Objekte erlaubt eine wesentlich flexiblere Ausführung und weniger restriktive Modellierung von Geschäftsprozessen im Vergleich zum traditionellen, aktivitätszentrierten Prozessmanagement. Insbesondere ist auch eine enorme Produktivitätssteigerung bei der Entwicklung prozessorientierter Informationssysteme zu erkennen.

Das DBIS Institut verwendet für die Entwicklung dieser Software die Azure Cloud um die Skalierbarkeit der erarbeiteten Lösung zu demonstrieren und zu testen. Nach initialen Last Tests mithilfe von Azure wurde erkannt, dass das traditionelle Modell einer zentralen SQL-basierten relationalen Datenbank für die potentiell riesige Menge an Objekten im Proteus Prototyp nicht skalierbar genug ist. Im Echtzeitbetrieb müssen oft zehntausende von Prozessinstanzen mit hunderttausenden Objekten gleichzeitig Koordiniert werden. Typische Client-Server Anwendungen haben meistens an einer Stelle einen Flaschenhals, in diesem Fall die Datenhaltungsschicht.


Das Team vom Institut für Datenbanken und Informationssysteme (DBIS)  (c) Universität Ulm

Um eine signifikant bessere Skalierung zu erreichen, wurde der Prototyp der Software vollständig in Azure Service Fabric integriert. Dies erlaubt es, jedes Objekt im Proteus Prozessmanagementsystem als Micro Service anzubieten. Das Reliable Actor Framework, welches von Azure Service Fabric angeboten wird, erleichterte sehr den Umbau des Server Teils von Proteus, von einem traditionellen Web-Service mit relationaler Datenbank hin zu einem verteilten Service Fabric Micro Service. Durch die verteilte Datenhaltung und Ausführung der Prozessinstanzen in der Azure Cloud wurde ein großer Schritt in Richtung flexibler, massiv skalierbarer Geschäftsprozessausführung getätigt.

Die Azure Cloud wird am DBIS Institut auch für zahlreiche kleinere Projekte, Abschlussarbeiten, Lehrveranstaltungen und Seminare verwendet, da sie zu Demonstrations- und Testzwecken einen enorm einfachen Zugriff auf verteilte Datenbanken, Compute-Cluster, NoSQL-Datenbanken und skalierbare virtuelle Maschinen erlaubt. Im Gegensatz zu vielen anderen Cloud-Diensten können dank des Rollensystems die Studenten in Eigenregie Cloud-Dienste ausprobieren.

Hier finden Sie unseren ersten Gastbeitrag: Microsoft Azure an der Georg-August-Universität Göttingen

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