Automatisierte Archivierung und Wiederinbetriebnahme cloud-basierter Anwendungen

Abstract

Mit der Einführung von Cloud-Infrastrukturen, auf denen Anwendungen entwickelt und bereitgestellt werden können, hat sich die Entwicklung von Software maßgeblich verändert: Während vor einigen Jahren noch der Entwickler oder gar der Kunde selbst die benötigte Infrastruktur für die jeweilige Software bereitstellen musste, werden heute viele web-basierte Anwendungen direkt für die Cloud entwickelt. Dies bringt den Vorteil, dass sich weder der Kunde noch der Softwarehersteller um die Wartung der Infrastruktur kümmern müssen. Darüber hinaus lassen sich Updates viel einfacher verteilen.

Diese Vorteile führen dazu, dass immer mehr und immer größere Anwendungen direkt für die Cloud entwickelt und dort betrieben werden. Dabei bestehen die Anwendungen meistens aus einem vielschichtigen und komplexen Netz so genannter Microservices. Dadurch wird es immer schwieriger, die kleinen Bestandteile einer großen Anwendung aufeinander abzustimmen. Um dieses Problem zu lösen, wurden Software-Systeme, wie beispielsweise OpenTOSCA, entwickelt, welche das Einrichten und Verwalten von Cloud-Systemen vereinfachen oder ganz automatisieren sollen.

Cloud-basierte Software wird von den Cloud-Betreibern nach Verbrauch abgerechnet. Das bedeutet, dass der Betreiber der Software nur für die Ressourcen zahlt, welche er auch in Anspruch nimmt. Wird aber eine Cloud-Anwendung nur zeitweise benötigt, fallen auch außerhalb der Nutzungszeiten Kosten an, wenn die Anwendung weiterhin in der Cloud bereit steht. Werden die Komponenten jedoch abgeschaltet, kann es bei zustand-behafteten Komponenten zu Datenverlust kommen, wodurch nur zwei Optionen bleiben: Die entsprechenden Komponenten werden weiterhin betrieben und verursachen weiterhin Kosten oder es muss ein Abschaltmechanismus in die Cloud-Anwendung einprogrammiert werden, welcher den Zustand der Komponenten konserviert und beim nächsten Start der Anwendung wieder lädt. Es ist daher wünschenswert, dass Systeme wie OpenTOSCA in der Lage sind, laufende Cloud-Anwendungen zu archivieren und zu einem späteren Zeitpunkt in exakt diesem Zustand wieder auszuführen.

Ziel dieser Arbeit ist es, einen Prototypen für ein solches System zu entwickeln und den Ansatz anhand eines Minimal-Beispiels zu testen. Hierbei wird ein besonderer Fokus auf zustand-behaftete Komponenten wie Message-Queues gelegt, da genau diese sich bisher als problematisch darstellen. Weiterhin sollte die Archivierung durch ein transaktionales Verfahren abgesichert werden, sodass nur ein erfolgreiches Archivieren der Anwendung zur tatsächlichen Löschung aus der Cloud führt. Die entsprechenden Hindernisse und Ergebnisse werden in diesem Dokument festgehalten.