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Verteilte Systeme & EAM

Vorlesung verteilte Systeme inkl. EAM, 4. Semeter Wirtschaftsinformatik

Vorlesung verteilte Systeme inkl. EAM, 4. Semeter Wirtschaftsinformatik

103
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Kartei Details

Karten 103
Sprache Deutsch
Kategorie Informatik
Stufe Universität
Erstellt / Aktualisiert 24.03.2014 / 02.06.2014
Weblink
https://card2brain.ch/box/verteilte_systeme_eam
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Was ist Architektur in der Informatik?

Beschreibung des Zusammenspiels der Komponenten eines komplexen Systems

Was ist ein Verteiltes System?

Zusammenschluss unabhängiger Computer, die sich für den Benutzer als ein einzelnes System präsentieren (nach Tanenbaum)

Was ist EAM?

Enterprise Architecture Management - Die Disziplin, die sich mit der Gestaltung der Unternehmensarchitektur beschäftigt

Was umfasst das EAM?

Planen, bauen, betreiben und steuern der Unternehmensarchitektur

Beschreibe die Gliederung von EAM und deren Zielsetzung.

Strategie: Klarheit über grundsätzliche Ausrichtung und Ausgestaltung des EAM (Weshalb?)

Eingangs- und Ergebnistypen: Gewährleistung einer dokumentierten und bewertbaren Unternehmensarchitektur (Was?)

Prozesse und Organisation: Nachhaltige Planung und Entwicklung (Wie und Wer?)

Werkzeuge: Unterstützung der Prozesse (Womit?)

Modelle und Methoden: Gestaltung der grundlegenden Strukturen und Mechanismen für den Umgang mit relevanten Bestandteilen (Auf welcher Basis?)

 

Nenne Einflüsse auf das EAM.

  • Organisationskultur
  • Geschäftsziele und -strategien
  • Regulatorischer Einfluss
  • Fachlicher Einfluss
  • Technischer Einfluss

Nenne Wechselwirkungen, die das EAM betreffen.

  • Andere EAM-Methoden-Frameworks
  • Andere EAM-Struktur-Frameworks
  • IT-Governance-Framework
  • Servicemanagement-Framework

Nenne Auwirkungen von EAM.

  • Programm
  • Projekt
  • Softwareentwicklung
  • Betrieb
  • Risikomanagement
  • Sicherheitsmanagement
  • Projektmanagement
  • IT-Service-Management

Was ist PPM?

Anforderungen, Programme und Projekte, sie bilden die Schnittstelle zur Umsetzung der Architektur.

UML - Nenne und erläutere die verschiedenen Sichten.

  • Die Bausteinsicht
    • Klassen sind elementare Bausteine
    • Betrachtung der statischen Strukturen und der Verhaltensweisen der Bausteine
  • Die Verteilungssicht
    • Zuordnung von physischen Bausteinen zu Hardware-Knoten
    • Beschreibung der Hardware-Knoten mit ihren Schnittstellen
  • Die Laufzeitsicht
    • Beschreibung von Schnappschüssen der existierenden Laufzeitobjekten
    • Beschreibung komplexer Abläufe zur Laufzeit

 

Gliedere die einzelnen Diagrammarten der UML.

  • Strukturdiagramme
    • Klasse
    • Objekt
    • Paket
    • Komponente
    • Kompositions-Struktur
    • Verteilung
  • Verhaltens-Diagramme
    • Use-Case
    • Aktivität
    • Zustand
  • Interaktions-Diagramme
    • Sequenz
    • Kommunikation
    • Interaktions-Übersicht
    • Zeitverlauf

Was sind Architekturdimensionen?

  • Befassen sich mit der Architektur "im Großen"
  • Ziel: Reduktion und Beherrschung der Komplexität

Was sind Architekturaspekte?

  • über die Architekturdimensionen hinausgehende Charakterisierungen von Lösungsarchitekturen
  • befassen sich mit den Details
  • dienen der Bewertung und Auswahl von Lösungsarchitekturen

Nenne das Grundprinzip und die Ziele der starken Kohäsion.

"Zusammenhangskraft"

  • Grundprinzip: Jedes Teilsystem beschäftigt sich mit einer klar abgegrenzten Teilaufgabe
  • Ziele: Erhöhung von Einfachheit des Systems und der Effizienz der Erstellungsprozesse
               Schaffung von Redundanzfreiheit
               Trennunung von fachlicher und technischer Verantwortlichkeit

Nenne das Grundprinzip und die Ziele der losen Kopplulng.

  • Grundprinzip: Reduktion des Grades der Abhängigkeit von Komponenten/Teilsystemen
  • Ziele: Bildung von Verbindung von Teilsystemen, Minimierung des Änderungsaufwandes, Erhöhung der Flexibilität

Nenne 5 Arten der Kopplung.

  1. Kopplung durch Aufruf (ein Baustein benutzt direkt einen anderen)
  2. Kopplung durch Erzeugung (ein Baustein erzeugt einen anderen)
  3. Kopplung durch Daten (über eine Datenbankstruktur)
  4. über die Laufzeitumgebung (dieselbe VM)
  5. über die Zeit (sequentielle Abfolge von Aktionen)

Nenne das Grundprinzip und die Ziele des "Offen-Geschlossen-Prinzips".

  • Grundprinzip: Komponenten sollen offen für Erweiterungen aber geschlossen für Änderungen sein
  • Ziele: Erweiterbarkeit ohne Änderung der bestehenden Funktionalität, Trennung von Verantwortlichkeiten, Reduktion von Nebenwirkungen Änderungs- und Testaufwand, Erhörung der Flexibilität

Nenne das Grundprinzip und die Ziele der "Abhängigkeit vom Abstrakten".

  • Grundprinzip: Abhängigkeiten sollen auf einer abstrakten Ebene realisiert werden
  • Ziele: Änderbarkeit der Umsetzung einer Funktionalität ohne Einfluss auf abhängige Komponenten; Reduktion von Nebenwirkungen, Änderungs- und Testaufwand; Erhöhung der Flexibilität

Nenne das Grundprinzip und die Ziele der "Abtrennung von Schnittstellen".

  • Grundprinzip: Mehrere spezifische Schnittstellen sind besser als eine große Universalschnittstelle
  • Ziele: Trennung verschiedener Verantwortungsbereiche; Schnittstellenbildung; Reduktion von Nebenwirkungen, Änderungs- und Testaufwand; Erhöhung der Flexibilität

Nenne das Grundprinzip und die Ziele der "Vermeidung zyklischer Abhängigkeiten".

 

  • Grundprinzip: zyklische Abhängigkeiten vereinfachen
  • Ziele: Klare Strukturierung von Systemen; Trennung verschiedener Verantwortungsbereiche; Erhöhung der Flexibilität

Nenne die Ziele der Zustands Architekturdimension.

zustandslos vs Zustandsbehaftet

  • Ziele:
    • Effizienzsteigerung der Architektur
    • Erhöhung der Skalierbarkeit
    • Reduktion von Kommunikation
    • Erhöhung der Ausfallsicherheit
    • Reproduzierbarkeit von Erbegnissen

Nenne die Ziele der Verteilungs Architekturdimension und die Unterschiede der Horizontalen und Vertikalen Verteilung.

  • Ziele:
    • Effizienzgewinnung durch Verteilung der Aufgaben an gleichartige oder explizit unterschiedliche Partner
  • Unterschiede:
    • Horizontal (nebeneinandner):
      • Lastverteilung gleichartiger Aufgaben
      • Erhöhte Ausfallsicherheit
      • Dynamische Lastverteilung
    • Vertikal (übereinander)
      • Schichtenbildung
      • starke Kohäsion (Zusammenhangskraft)

 

Nenne zwei Probleme der Verteilung.

  • Entfernte Methoden- oder Funktionsaufrufe haben wesentlich höheren Zeit- und Ressourcenbedarf
  • Verteilte Objekte beinhalten komplexe Basismechanismen

Nenne 3 Maßnahmen zum Umgang mit den Problemen der Verteilung.

  • Abwägen der Vor- und Nachteile
  • stabile Schnittstellen
  • Reduktion der Aufrufe und des Datenvolumens der Kommunikation

Nenne die Merkmale der asynchronen und synchronen Kommunikation.

  • Asynchron:
    • Zustand ist entweder aktiv oder passiv
    • nur aktive Prozesse versenden Nachrichten
    • passive Prozesse können nur durch eine Nachricht reaktiviert werden
  • Synchron:
    • Nachrichten haben keine Laufzeit

Nenne die Ziele der Nebenläufigkeits Architekturdimension und die Unterschiede des call backs und des pollings.

  • Ziele:
    • Effizienzsteigerung der asynchronen Kommunikation
    • Verhinderung von Wartezeiten
  • Unterschiede:
    • Callback
      • Steuerung beim Aufgerufenen
    • Polling
      • Steuerung beim Aufrufer

 

Nenne die Ziele und die Motivation der Persistenz Architekturdimension.

  • Ziele:
    • Sicherstellung der Langfristigen Verfügbarkeit von Daten
  • Motivation:
    • Daten im Hauptspeicher sind flüchtig
    • Die bearbeiteten Datenmenge übersteigen in der Regel die Kapazität des Hauptspeichers
    • Daten haben großen Wert

Nenne typische Probleme der Persistenz.

  1. Verschiedene Typen von Datenbankmanagementsystemen
  2. Seiteneffekte durch Datenbank-Trigger
  3. Kooperation mit Mainframes

Nenne drei Arten des Mappings und die dazugehörigen Vor und Nachteile.

  • Vertikalses Mapping: Eine Tabelle je Klasse
    • Vorteile: Erweiterung ohne Änderung bestehender Tabellen; Direkte Abbildung des DB-Schemas
    • Nachteile: wenig performant; auf jeder Ebene werden für die Suche Joins benötigt
  • Horizontales Mapping: Eine Tabelle je konktreter Unterklasse
    • Vorteile: Erweiterung ohne Änderung bestehender Tabellen; Performant bei Suche konkreter Klassen; es werden keine Joins benötigt somit effizienter als vertikales Mapping
    • Nachteile: Änderung der Oberklasse führen zur Änderung aller Tabellen
  • Singletable Mapping: Alle Attribut aller Klassen sind in einer Tabelle
    • Vorteile: Performant bei tiefer Suche; gut einsetzbar, wenn Unterklassen wenig Attribute enthalten; Änderungen betreffen genau eine Tabelle
    • Nachteile: Führt zu großen, dünn besetzten Tabellen

Nenne das Grundprinzip, die Ziele und die Motivation des Architekturaspekts "Integration".

  • Grundprinzip: Einbindung bestehender Systeme in einen neuen Kontext
  • Ziele: Wiederverwendung von Komponenten
  • Motivation: Integration von Legacy-Systemen und kommerzieller Komponenten

Nenne drei typische Probleme der Integration

  1. Keine klare Trennung der Verantwortlichkeit
  2. Verständlichkeit stark erschwert
  3. mangelnde Performanz

Nenne zwei Lösungskonzepte der Integration.

  1. Dateitransfer
  2. Gemeinsame DB

Nenne die Ziele und die Varianten des Architekturaspekts "Transaktionsbehandlung".

  • Ziele:
    • Sicherstellen dass Datenbestände immer konsistent sind
    • Sicherstellen dass kein Konflikt bei gleichzeitigem Zugriff entsteht
  • Varianten:
    • Geschachtelte Transaktion
    • Verteilte Transaktion (Transaktionen, die in mehreren Teiltransaktionen in verteilten Systemen ausgeführt werden)

Nenne den Unterschied zwischen dem optimistischem Locking und dem pessimistischem Locking.

Das optimistische Locking erlaubt den gleichzeitigen Zugriff mehrerer User auf eine Datei, das pessimistische nicht.

Nenne vier nichtfunktionale Anforderungen an verteilte Architekturen.

  1. Zuverlässigkeit
  2. Bunutzbarkeit
  3. Wartbarkeit
  4. Korrektheit

Nenne zwei Architekturkonzepte der Client-Server Architektur.

  1. Partionierung (Aufteilung der Ressourcen auf verschiedene Rechner. Jede Anfrage nach einer Ressource wird vom selben Rechner beantwortet)
  2. Replikation (Verteilung der Ressourcen auf die Rechner, die für diesen Dienst als Server agieren)

Beschreibe den Ablauf eines Zugriffs gemäß der Client-Server Architektur.

  • Client baut Verbindung zum Server auf
  • Auslesen der gewünschten Daten
  • ggf. Manipulation der Daten
  • Freigabe der Verbindung

Nenne drei Merkmale der N-Tier Architektur.

  1. Zentrale Datenhaltung
  2. Skalierbarkeit
  3. Fehlertoleranz

Nenne die Schichten, aus denen typischer Weise eine Drei-Schicht-Architektur besteht und deren Bestandteile.

  1. Präsentationsschicht
    1. GUI-Elemente
    2. Dialogkontrolle
  2. Anwendungsschicht
    1. Service Schicht
    2. Geschäftsobjekt Schicht
  3. Persistenzschicht
    1. DBMS
    2. Datenbankzugriffscode

Inwiefern weicht eine Web Anwendung von der Drei-Schicht-Architektur ab?

Die Präsentation wird in zwei Schichten geteilt: Webclient und Webserver (Vorteil: Keine Installation auf dem Client notwendig)

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