Crawling von Enterprise Topologien zur automatisierten Migration von Anwendungen : eine Cloud-Perspektive

Abstract

Eine schnelle Anpassung der IT an sich ändernde Anforderungen bei gleichzeitiger Reduktion der Kosten bestimmt heute die Konkurrenzfähigkeit einer Organisation. Voraussetzung dafür ist ein technisch detaillierter Einblick in die gesamte IT, also ein Instanzmodell aller Komponenten und deren Beziehungen zueinander. Da Organisationen diese Art der Dokumentation meist nicht durchführen, sind diese IT-Instanzmodelle typischerweise nicht vorhanden, unvollständig oder veraltet. Eine Ursache dafür ist, dass die manuelle Identifikation von Komponenten und deren Beziehungen eine sehr zeitaufwändige, fehleranfällige und somit kostenintensive Aufgabe ist. Neben der Adaption der IT im Allgemeinen erschwert dies auch die Migration von Anwendungen, welche durch den Trend zum Auslagern der IT in die Cloud stark nachgefragt wird. Die Vision dieser Arbeit ist es, einen technisch detaillierten, vollständigen und aktuellen Einblick in die IT zu erlauben und diesen zu nutzen, um die automatisierte Migration von Anwendungen zu ermöglichen.

Dafür stellt die vorliegende Arbeit eine Methode zum automatisierten Crawling eines Instanzmodells der gesamten IT einer Organisation vor. Zu dessen Repräsentation, Verwaltung und Verarbeitung wird mit dem Enterprise Topologie Graph (ETG) ein Metamodell eingeführt, das alle Anwendungen, der für deren Betrieb nötigen Komponenten und deren Beziehungen untereinander repräsentiert. ETGs und ihr automatisiertes Crawling erlauben einen umfassenden und vollständigen Einblick in die IT einer Organisation und bilden somit eine solide Grundlage für deren Analyse, Adaption und Optimierung. Darauf aufbauend wird eine Methode zur Migration von Anwendungen (AROMA) entwickelt, die es ermöglicht, von den Vorteilen fortschrittlicher IT-Umgebungen zu profitieren, ohne diese Anwendungen neu entwickeln zu müssen. Nach dem Crawling des ETGs der Ursprungsumgebung wird in der AROMA-Methode die zu migrierende Anwendung extrahiert, transformiert, evaluiert, adaptiert und in der Zielumgebung, zum Beispiel einer Cloud, bereitgestellt. Die Umsetzung der AROMA-Methode mithilfe des OASIS-Standards TOSCA trägt zur Automatisierung der Migration bei und erhält die Funktionalität der Anwendung. Die Forschungsbeiträge und Prototypen werden durch verschiedene Fallstudien validiert und anhand der Aspekte Automatisierung, Korrektheit, Anwendbarkeit, Erweiterbarkeit sowie der Verbesserung der Cloud-Eigenschaften und Portabilität der Anwendung evaluiert.

In order to remain competetive today, organizations have to ensure a fast adaptation of IT to changing demand while at the same time reducing IT cost. However, this requires a technically detailed overview of the complete IT, i.e., an instance model of all IT components and their relations. Typically, this kind of documentation is not performed in organizations and, therefore, these IT instance models are incomplete, outdated, or do not exist at all. One reason for this is that the manual identification of components and their relations is time consuming, error-prone, and hence costly. Besides IT adaptation in general, the lack of insight into IT is an obstacle for the migration of applications. Due to the trend of outsourcing IT into the cloud, migrating applications is on high demand. The vision of this thesis is to enable a technically-detailed, complete and up-to-date insight into an organization’s IT and, using this insight, to enable application migration.

Therefore, this thesis introduces a method for the automated crawling of instance models, representing the whole IT of an organization. To represent, manage, and process these instance models, Enterprise Topology Graphs (ETG) are proposed, a meta model to represent all applications, the components required to operate them, and their relations to each other. ETGs and their automated crawling enable a comprehensive and complete insight into an organization’s IT and thus, provide a sound base to analyze, adapt, and optimize IT in general. On top of this, a method for the migration of applications (AROMA) is developed, which enables organizations to benefit from advanced IT environments, without the need to reimplement their existing applications. After crawling the ETG from the source environment, an application migrated using the AROMA method is extracted, transformed, evaluated, adapted, and deployed in its target environment, e.g., a cloud. The realization of the AROMA method based on the OASIS standard TOSCA helps to automate all steps of the migration and preserves the functionality of the application. The research contributions and prototypical implementation are validated by various case studies and evaluated in terms of automation, correctness, general applicability, extensibility as well as the application’s improved exploitation of cloud-properties and portability.