Decentralized cross-organizational application deployment using multiple different deployment automation technologies

Abstract

With the rise of cloud computing, the automated deployment and management of applications has become increasingly important. Manual execution of deployment steps can become error-prone, time-consuming, and costly. Therefore, deployment technologies are necessary to achieve a high level of automation. However, the majority of these technologies have one common drawback, they all use a central orchestrator for the deployment execution. Most often, multiple departments or even companies participate in the deployment process. Moreover, most deployments are not based on workflow technologies, which restrict the orchestration capabilities as well as the customization of complex deployment logic that may be needed for the deployment of complex applications. Furthermore, often more than one deployment technology is used, e.g. Terraform for setting up the virtual machine and Kubernetes for running the applications on top of it. As a result, the orchestration of the deployment (i) between participants and (ii) different deployment technologies for the correct deployment execution and data exchange is necessary. To address these challenges, this work proposes an approach to enable decentralized cross-organizational application deployment based on multiple deployment technologies. This is done by (i) annotation of a deployment model with participant information and (ii) generation of participant-specific workflows orchestrating the deployment with different technologies and data exchange between participants. To prove the feasibility of this approach, a prototypical implementation and an accompanying case study is provided.

Mit der steigenden Nutzung von Cloud Computing ist die automatisierte Bereitstellung und Verwaltung von Anwendungen ein entscheidendes Thema geworden. Die manuelle Ausführung kann daher fehleranfällig, zeitaufwändig und sehr kostspielig werden. Daher sind Deployment-Technologien notwendig um einen hohen Automatisierungsgrad zu erreichen. Die meisten Technologien weisen jedoch einen gemeinsamen Nachteil auf: Sie verwenden einen zentralen Orchestrator für die Ausführung des Deployments. Allerdings sind in den meisten Fällen mehrere Abteilungen oder auch Unternehmen am Deployment beteiligt. Ebenfalls basieren die meisten Deployments nicht auf Workflow-Technologien, was somit die Orchestrierungsmöglichkeiten, sowie komplexe Deployment- Logik einschränkt. Darüber hinaus wird oft mehr als nur eine Deployment-Technologie verwendet, wie z.B. Terraform für das Aufsetzen der virtuellen Maschine und Kubernetes für die Ausführung der Applikation. Dementsprechend ist die Orchestrierung des Deployments zwischen (i) mehreren Teilnehmern und (ii) verschiedenen Deployment-Technologien für die korrekte Ausführung des Deployments notwendig. Daher wird in dieser Arbeit ein Ansatz vorgeschlagen, welches ein dezentrales Deployment auf Basis mehrerer Deployment-Technologien ermöglicht. Dies geschieht durch die (i) Annotation eines Deployment-Modells mit teilnehmerrelevanten Deployment-Informationen und (ii) die Generierung von teilnehmerspezifischen Workflows, die das Deployment mit verschiedenen Technologien und den Datenaustausch zwischen den Teilnehmern orchestrieren. Um den vorgestellten Ansatz zu validieren, wird eine prototypische Implementierung und eine begleitende Fallstudie bereitgestellt.