Betriebliche Unternehmenssoftware und IBM System z · 2 Software Design and Quality Group Institute for Program Structures and Data Organization BIS und System z – Seminar SomSem

KIT – University of the State of Baden-Wuerttemberg and National Research Center of the Helmholtz Association

SOFTWARE DESIGN AND QUALITY GROUP INSTITUTE FOR PROGRAM STRUCTURES AND DATA ORGANIZATION, FACULTY OF INFORMATICS

www.kit.edu

Betriebliche Unternehmenssoftware und IBM System z

Vorbesprechung Seminar SomSem 2011 Dr.-Ing. Michael Kuperberg

2 Software Design and Quality Group Institute for Program Structures and Data Organization

BIS und System z – Seminar SomSem 2011 Dr.-Ing. Michael Kuperberg

14.04.2011

Hinweis

!   Alle Informationen (inklusive dieser Folien) sind auch in unserem Wiki verfügbar: http://sdqweb.ipd.uka.de/wiki/

!   Sie brauchen die Inhalte der Folien also nicht mitzuschreiben.



14.04.2011

Übersicht

!   Rahmenbedingungen

!   Hinweise zur Bewertung

!   Vorstellung der Themen

!   Auswahl der Themen

!   Kontakt-Informationen



14.04.2011

Rahmenbedingungen

!   Erstellung einer Ausarbeitung von ca. 15 inhaltlichen Seiten (*) !   Erstellung von Vortragsfolien (30 min Vortrag) (*) !   Vorträge (je 30 min) im Blockseminar, Datum: TBA

!   Anwesenheitspflicht !   Interne Review-Phase durch Studenten (*) Vorlagen im Wiki: .tex (auch für Folien!), .ppt/.pptx

!   Pflichtveranstaltung: Einführung in wissenschaftliches Arbeiten, Mittwoch, 20.04.2011 14:00-15:30 SR301

!   Blockseminar: voraussichtlich auch ein spannender eingeladener Vortrag aus der Industrie!



14.04.2011

Rahmenbedingungen – Termine

!   14.04.11 (Do) Vorbesprechung + Festlegung der Themen !   20.04.11 (Mi) Einführung ins Wissenschaftliche Arbeiten !   11.05.11 (Mi) Abgabe der Gliederung und Literaturliste !   15.06.11 (Mi) Abgabe einer Review-Version !   22.06.11 (Mi) Abgabe der Reviews !   29.06.11 (Mi) Abgabe der Ausarbeitung !   04.07.11 (Mo) Abgabe der Folien !   04.07.11 (Mo) Feedback zur Ausarbeitung durch Betreuer !   08.07.11 (Fr) Feedback zu den Folien durch Betreuer !   17.07.11 (So) Abgabe der finalen Ausarbeitung + Folien !   TBD (--) Blockseminar (wird angekündigt, vsl. Ende Juli) !   Weitere Termine mit den Betreuern nach Absprache



14.04.2011

Hinweise zur Bewertung

!   Zum Bestehen des Seminars sind notwendig: !   Abgabe von Ausarbeitung, Reviews, und Folien !   Teilnahme am Blockseminar !   Teilnahme an der Einführung ins Wissenschaftliche Arbeiten

!   Punktesystem !   Abgaben

(Gliederung und Literaturliste, Ausarbeitung 1. Version, Reviews, Ausarbeitung 2. Version, Präsentation 1. Version, Ausarbeitung finale Version, Präsentation finale Version)

!   pünktliche Abgabe: 4 Punkte !   am Tag nach der Deadline: 2 Punkte !   2 Tage nach der Deadline: 1 Punkt !   3 und mehr Tage nach der Deadline: 0 Punkte



14.04.2011


!   Punktesystem (Fortsetzung) !   vollständige Gliederung: 2 Punkte !   eigene Literatur gesucht, gefunden: 2 Punkte !   vollständiges Review: 2 Punkte !   Ausarbeitung nach Richtlinien: bis zu 8 Punkte !   Folien nach Richtlinien: bis zu 6 Punkte !   guter Vortrag: bis zu 2 Punkte

!   Maximalpunktzahl 60 Punkte !   Notenbereich:

!   30-37 Punkte: 4 !   38-45 Punkte: 3 !   46-53 Punkte: 2 !   54-60 Punkte: 1



14.04.2011


!   Punktesystem (Fortsetzung) !   Innerhalb des Notenbereichs kann sich die Note

noch um +/- 1 verbessert/verschlechtern. Dazu fließen in die Note noch zusätzlich ein: !   Inhalt/Qualität der Ausarbeitung !   Inhalt/Qualität der Folien !  Qualität der Diskussionsbeiträge im Blockseminar



14.04.2011

Themenübersicht

1.  Andreas Rentschler: Programmierparadigmen und Modularisierungskonzepte 2.  Benjamin Klatt: Codeanalyse für betriebliche Informationssysteme; Variabilitätserkennung 3.  Dennis Westermann: Performance Unit Testing 4.  Dennis Westermann: Benchmarks für PaaS-Umgebungen 5.  Franz Brosch: Fehlerklassifikation / Relevanz von Fehlerklassen

6.  Giovanni Falcone: Vergleich von x EAM Frameworks 7.  Henning Groenda: Symbolic execution and white-box testing 8.  Johannes Stammel: Modelle und Herleitungsverfahren für Software-Änderungsbeschreibungen 9.  Klaus Krogmann: Reverse Engineering auf Achitekturebene: IBM Rational-Werkzeuge 10.  Matthias Huber: Security auf System z

11.  Michael Hauck: Entwurfsmuster in der Cloud und Auswirkungen auf nichtfunktionale Eigenschaften 12.  Michael Hauck: Performancemessung auf SystemZ 13.  Nikolaus Huber: Elastizität von Ressourcendimensionierung bei SystemZ 14.  Qais Noorshams: Technische Architektur von Storage bei System z (als Zusatzthema) 15.  Qais Noorshams: Vergleich von Storage Virtualisierungstechniken bei IBM / HP / etc.

16.  Zoya Durdik: Analyse von Entwurfsmustern und Hypothesen dazu 17.  Zoya Durdik: Literaturrecherche zur Qualitätsbewertung von Enterprise Service-Mashups 18.  Zoya Durdik: Überblick über Expertensysteme im Bereich von Software-Entwurfsentscheidungen



14.04.2011

Language Concepts and Implementation Techniques Favoring Reuse ! Reusability is an important quality attribute in software engineering

! lower costs, risks and time-to-market; increase maintainability ! reuse may occur on different levels:

! code vs. process-level reuse ! blackbox vs. whitebox reuse

!   different techniques exist: ! separation of concerns, loose coupling, high cohesion, abstraction

! Programming paradigms supporting reusability: !   modular, functional, object-oriented, feature-oriented,

aspect-oriented, generic, generative, meta programming, … !   Implementation techniques aiming reuse:

!   API, embedded DSL, pattern framework, component framework, DSL, … ! Your task: Survey on language concepts and implementation

techniques which enable reuse, illustrate these by means of examples.

! Contact: Andreas Rentschler ([email protected])



14.04.2011

Multi-Product Code Analysis for Variation Detection !   Transform parallel products into

multi-tenant systems for SaaS scenarios

! Requirement: Software analysis to understand differences between multiple products

! Questions to deal with in this Topic: ! Investigate existing code analysis techniques

potentially used to detect variations? ! What types of differences can be detected? !   Are they related to reverse-engineering techniques?

!   Kontakt: Benjamin Klatt ([email protected])



14.04.2011

Performance Unit Testing

!   Performance Unit Tests sind Erweiterungen von klassischen Unit Tests zum ermitteln von Performance-Aspekten wie z.B. die Antwortzeit einer Komponente.

!   Aufgabe: !   Beschreibung möglicher Einsatzszenarien für Performance Unit Tests !   Vergleich bestehender Performance Unit Test Tools (z.B. ContiPerf,

JUnitPerf) !   Funktionsumfang, Handhabbarkeit, etc.

!   Durchführung einer kleinen Fallstudie mit einem der Tools

!   Kontakt: Dennis Westermann ([email protected])



14.04.2011

Benchmarks für PaaS-Umgebungen

!   Benchmarks repräsentieren typische Anwendungen und Lastprofile einer bestimmten Domäne. Sie werden verwendet um die Performance eines Systems zu charakterisieren.

!   Als Plattform as a Service (PaaS) bezeichnet man das Bereitstellen einer Laufzeitumgebung als Cloud-Dienst. Beispiele sind Google AppEngine, Windows Azure, oder Amazon Elastic Beanstalk.

!   Aufgabe: !   Erstellen einer Übersicht existierender Benchmarks die für Plattform as a

Service (PaaS) Umgebungen geeignet sind (z.B. SpecWeb) !   Durchführung einer Fallstudie mit einem der Benchmarks (z.B. auf

Amazon‘s Elastic Beanstalk Plattform)

!   Kontakt: Dennis Westermann ([email protected])



14.04.2011

Faults and Failures in Software Systems !   Today’s software systems: functionality provided through

a complex interplay of many factors and components: !   application software, middleware, virtualization layers, operating

systems, hardware, networks, … !   Failures can arise due to very diverse reasons, like

!   application software bug !   hardware server unavailability !   network communication error !   …

!   Your task: search classical literature, as well as newest reports, for typical reasons of failure, and try to develop a classification of how and why software systems fail.

!   Contact: Franz Brosch ([email protected])



14.04.2011

!   Enterprise Architecture Management (EAM) Frameworks !   The Open Group Architecture

Framework ! DoDAF/MoDAF, UPDM !   Nato Architecture Framework (NAF) ! What are commonly used scenarios

highlighting the advantages of EAM frameworks?

! Which are the scenarios used for comparing EAM frameworks?

!   Kontakt: Giovanni Falcone ([email protected])

Common Case Studies for EAM Frameworks



14.04.2011

Symbolic execution and white-box testing ! Symbolic execution can be used for static analyses of control flow graphs to

determine which variable values lead to a certain node in the control flow graph.

!   White-Box-Testing strategies are used in quality assurance to reason about faults in implementation. Different errors can be found based on the tpe of control flow graph coverage: !   Statement coverage ! Branch coverage ! Condition/Decision coverage !   Path coverage

!   The reduction of tests sets in unit testing increases the efficiency and is especially important if the tests and their results have to be determined manually.

! Your Task: Review classical literature, as well as newest reports, for usages of symbolic execution techniques to determine minimal test sets

! Contact: Henning Groenda ([email protected])



14.04.2011

Online Data Reduction on Streams

l  Massive Amounts of Data created by Software, Sensors etc. l  Persistent Storage not possible

l  Data Reduction on Streams of (Numerical) Data required l  Create Synopses on the fly

-  Means Values, Histograms, Wavelets etc. -  Periodic Summarisation

l  Guarantee maximum Errors l  Query/Workload oriented Storage l  Multi-Dimensional Data

l  Contact: Jörg Henß ([email protected])



14.04.2011

Modelle und Herleitungsverfahren für Software-Änderungsbeschreibungen

!   Um die Wartbarkeit von Software bewerten zu können, ist es notwendig, Änderungen der Software und den Einsatz von Entwicklungs-Ressourcen analysieren und beschreiben zu können.

!   Fragen durch Studie beantworten: !   Existierende Ansätze zur

Änderungsbeschreibung und Ressourcen-Modellierung kategorisieren

!   Welche Herleitung-Verfahren werden verwendet und wie unterscheiden sie sich?

!   Welchem Zweck dient die Änderungsbeschreibung?

Kontakt: Johannes Stammel [email protected]



14.04.2011

Reverse Engineering: C/C++ Hierarchien

! Erweiterung der Reverse Engineering-Lösung SoMoX ! Mechanismus für C/C++-Hierarchieerkennung

! Namenspräfixe ! Verzeichnisse !   Module !   Include-Hierarchie

! Kontakt: Klaus Krogmann ([email protected])



14.04.2011

Architektur-Reverse Engineering: IBM Rational

!   Was leisten die aktuellen Werkzeuge? ! Welche Strukturen können Sie extrahieren? ! Welche Techniken nutzen sie? ! Helfen Sie beim Architekturverstehen? ! Auswahl von 1-2 geeigneten Industriewerkzeugen ! Systematische Betrachtung und Bewertung der Fähigkeiten

! Kontakt: Klaus Krogmann ([email protected])



14.04.2011

Sicherheit auf System z

Datensicherheit ist eine der wichtigsten Anforderungen an Server und Betriebssysteme.

! Aufgabe: Untersuchung der Sicherheitsfeatures der System Z: ! Physikalische Trennung von VMs ! Zentrale Verwaltung von Sicherheitsdefinitionen ! Kryptographie-Koprozessor

! Kontakt: Matthias Huber ([email protected])



14.04.2011

Entwurfsmuster im Cloud Computing !   Softwareentwicklung für die Cloud erfordert auch

eine Untersuchung altbewährter Entwurfsmuster in Bezug auf ihre Einsetzbarkeit.

!   Hinzu kommen neue Entwurfsmuster speziell für die Programmierung mit Cloud-Technologien

!   Aufgabe: !   Entwickeln einer Übersicht über Entwurfsmuster (alte&neue),

die für Software in der Cloud besonders relevant sind !   Welche altbekannten Entwurfsmuster können wiederverwendet werden,

welche nicht? !   Welche neuen Entwurfsmuster haben sich herausgebildet?

!   Analyse der Entwurfsmuster in Bezug auf nicht-funktionale Eigenschaften (z.B. Performance, Zuverlässigkeit, Sicherheit)

!   Kontakt: Michael Hauck ([email protected])



14.04.2011

Performancemessung auf SystemZ

!   IBM SystemZ bietet vielfältige Möglichkeiten, um Performance-Eigenschaften des Systems und der darauf laufenden Software zu messen.

!   Aufgabe: !   Erarbeiten einer Übersicht über die wichtigsten Tools zur

Performancemessung auf SystemZ !   Was kann gemessen werden? Auf welcher Ebene wird gemessen? Wie

wird gemessen? !   Durchführung einfacher Messungen zur Veranschaulichung

der Tools !   Kontakt: Michael Hauck ([email protected])



14.04.2011

Resource Management on System z

!   Problem: !   Dynamic environment, changing workloads !   Adaptation must manage available resources efficiently

!   Task: Evaluate resource management facilities !   On different levels (Hardware, OS, etc.) !   Categorize management options

!   Small vs. big impact !   Cheap vs. expensive !   Quick vs. slow reconfiguration

!   Contact: Nikolaus Huber ([email protected])



14.04.2011

Storage-Virtualisierung auf System z

!   Storage-Virtualisierung ermöglicht eine beliebige Zusammenstellung realer Festplatten zu logischen Einheiten, die von Anwendungen/Betriebssystemen genutzt werden können

!   Storage-Virtualisierung bietet !   Flexiblen Storage, Anpassungen „on demand“ möglich !   Effiziente Ressourcenauslastung !   Reduzierten Wartungs- und Managementaufwand

!   Themen (Gruppenarbeit möglich): !   a) Nähere Untersuchung der System z

Storage-Architektur !   b) Vergleich Storage-Virtualisierung der System z

mit Lösungen anderer Hersteller (z.B. HP) !   Kontakt: Qais Noorshams ([email protected])

http://sdq.ipd.kit.edu/people/qais_noorshams/



14.04.2011

Expert Systems

!   Expert Systems !   Support decisions in various areas !   Aim specific problem domains !   Various problem-solving methods (rule-based, probabilities, etc.)

!   Your tasks: !   Overview of expert systems

supporting software design !   Focus on software architecture relevant solutions !   Features and differentiation between tools

!   Kontakt: Zoya Durdik ([email protected])

http://lawinquebec.files.wordpress.com/

http://sdq.ipd.kit.edu/people/zoya_durdik/



14.04.2011

http://dev102.com/

Design Patterns and Styles

!   Design Patterns and Styles !   General solution to a repeating problem in a specific context

[Gamma]

!   Your tasks (teamwork possible): !   Analyze several architecture-relevant styles and patterns !   Elicit specific questions (requirements) that lead to the selection of

these patterns !   Check which questions play the major role for differentiation

between similar patterns


http://www.theclientsideblog.com/ http://sdq.ipd.kit.edu/people/zoya_durdik/



14.04.2011

Quality Estimation of Service-Mashups

!   Enterprise Service-Mashup: !   a new web-service !   composed of multiple other web-services !   using their functionality or data

!   Quality estimation: performance, reliability, security, etc. !   Your tasks:

!   Literature research “Methods for quality estimation of

enterprise service-mashups”


www.librarian.net/ talks/acrl-or/ http://sdq.ipd.kit.edu/people/zoya_durdik/



14.04.2011

Rahmenbedingungen – Termine

!   14.04.11 (Do) Vorbesprechung + Festlegung der Themen !   20.04.11 (Mi) Einführung ins Wissenschaftliche Arbeiten !   11.05.11 (Mi) Abgabe der Gliederung und Literaturliste !   15.06.11 (Mi) Abgabe einer Review-Version !   22.06.11 (Mi) Abgabe der Reviews !   29.06.11 (Mi) Abgabe der Ausarbeitung !   04.07.11 (Mo) Abgabe der Folien !   04.07.11 (Mo) Feedback zur Ausarbeitung durch Betreuer !   08.07.11 (Fr) Feedback zu den Folien durch Betreuer !   17.07.11 (So) Abgabe der finalen Ausarbeitung + Folien !   TBD (--) Blockseminar (wird angekündigt, vsl. Ende Juli) !   Weitere Termine mit den Betreuern nach Absprache



14.04.2011

Weitere Lehrveranstaltungen IPD Reussner im Sommersemester 2011

!   2 Vorlesungen, prüfbar (MSc, Diplom) im Vertiefungsfach "Softwaretechnik und Übersetzerbau“ !   Komponentenbasierte Software-Architektur (neu),

Prof. Dr. Ralf Reussner, Dienstags, 15.45-1715 im Gaede-HS (Gebäude 30.22)

!   Performance Engineering of Enterprise Software Systems, Dr. Samuel Kounev, Mittwochs, 11:30-13:00 im HS -101

!   Lesegruppe Softwaretechnik

!   Weitere Infos in unserem Wiki: http://sdqweb.ipd.kit.edu/wiki



14.04.2011

Weitere Angebote

!   Diplom-/Master-/Studien-/Bachelor-Arbeiten & Hiwi-Jobs http://sdq.ipd.kit.edu/diploma_theses_study_theses/

! Themen vorschlagen http://sdq.ipd.kit.edu/diploma_theses_study_theses/search_topic_thema_suchen/

!   Weitere Infos in unserem Wiki: http://sdqweb.ipd.kit.edu/wiki



14.04.2011

Auswahl der Themen

!   Themenblock: Musterverwendung in Eclipse !   Adapter !   Fabrik !   Model View Controller ! Presentation Abstraction Control

! Plug-in-Mechanismus von Eclipse ! Versionierung von Plug-Ins in Eclipse

! Mylyn



14.04.2011

Kontakt-Informationen

!   Wenn Sie weitere Fragen haben: !   Adresse unseres Wikis:

http://sdqweb.ipd.uka.de/wiki/ !   Kontakt:

<vorname>.<nachname>@kit.edu

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