Zuverlässigkeit parallelisierter und verteilter CEP-Systeme

Abstract

Mithilfe des Paradigmas "Complex-Event-Processing" (CEP) lassen sich auf großen Datenströmen aus einfachen Ereignissen durch Korrelationen höherwertige Informationen in Echtzeit ableiten. An CEP-Systeme werden hohe Anforderungen wie Skalierbarkeit, vollständig korrekte Ergebnisse auch im Fehlerfall sowie eine hohe Verfügbarkeit und rechtzeitige Situationserkennung gestellt. Für viele Anwendungsfälle eignen sich verteilte und parallelisierte CEP-Systeme. Bei der selektionsbasierten Operatorparallelisierung werden eintreffende Datenströme anhand von Domänenwissen so in Selektionen zum parallelen Weiterverarbeiten aufgeteilt, dass zu erkennende Muster immer in mindestens einer Selektion komplett vorliegen. In dieser Diplomarbeit wird die Zuverlässigkeit dieser Art der Parallelisierung unter den Gesichtspunkten der Rechtzeitigkeit und vollständigen Korrektheit untersucht. Dabei kommen zwei grundverschiedene Verfahren zum Einsatz: Replikation und Wiederherstellung von Selektionen im Fehlerfall. Auch bei Ausfall einer Operatorinstanz müssen Situationen korrekt und rechtzeitig erkannt werden. Schließlich wird der mit einem mathematischen Modell berechnete, möglichst optimale Parallelisierungsgrad experimentell überprüft und ausgewertet. Es stellt sich heraus, dass das Wiederherstellungsverfahren im Vergleich zur Replikation wirtschaftlicher ist und dabei alle abgegebenen Garantien einhalten kann.