Entwicklung von Methoden zum Service-Level-orientierten Ressourcenmanagement
Motivation
Die Vielfalt moderner IT-Dienstleistungen sowie das Paradigma der Geschäftsprozessorientierung (Business-driven IT Management) fordert von IT-Providern zunehmend, ihre IT-Services und die damit verbundenen Qualitätsgarantien an den Bedürfnissen der Kunden orientiert zu formulieren. Ein wichtiges Element hierbei sind Dienstvereinbarungen (Service Level Agreements, SLAs), die in Form von Verträgen zwischen dem IT-Provider und seinen Kunden Beschreibungen von IT-Services sowie die versprochenen Qualitätsparameter (Service Levels) enthalten.
Während Prozesse zur Erstellung solcher Dienstvereinbarungen unter anderem durch Best-Practice-Rahmenwerke wie die IT Infrastructure Library (ITIL) beschrieben werden, sind im Bereich der Unterstützung einer Service-Level-orientierten Diensterbringung noch zahlreiche Fragen ungeklärt. Insbesondere fehlt es noch an Konzepten, Methoden und Modellen für ein Service-Level-orientiertes Ressourcenmanagement bzw. einen Service-Level-orientierten Umgang mit Ressourcenengpässen auf Hardware- bzw. Systemebene.
Wird beispielsweise ein IT-Dienst zu einer bestimmten Zeit von mehreren Kunden nachgefragt, sodass aus Kapazitätsgründen nicht alle Nachfragen bewältigt werden können, so sollte die Entscheidung darüber, welche Anfragen be-/verarbeitet und welche zurückgewiesen werden nicht "zufällig" oder nach dem "First Come First Serve"-Prinzip erfolgen, sondern idealerweise so, dass durch die Entscheidung möglichst wenige SLA-Verletzungen entstehen und die negativen Auswirkungen für den Provider insgesamt so gering wie möglich sind (also z.B. möglichst geringe/keine Strafzahlungen wegen Nichterfüllung, möglichst geringer Imageverlust, möglichst hohe Kundenzufriedenheit, möglichst geringe Auswirkung auf die zu unterstützenden Geschäftsprozesse usw.).
Aufgabenstellung
Ziel der Arbeit ist die Definition von Anforderungen sowie die Entwicklung von Methoden und Modellen für ein Service-level-orientiertes Ressourcenmanagement. Im Rahmen der Diplomarbeit soll ein Ansatz entwickelt werden, der sich an den spezifischen Anforderungen für den Einsatz in einem vorgegebenen Data Center-Szenario orientiert. Die Methoden an sich können generisch formuliert/modelliert werden, wobei eine prototypische Implementierung (von Teilen der Lösung) in Form einer Simulation obligatorisch ist. Die konkrete programmiertechnische Einbindung der entwickelten Techniken in bestehende Software-Lösungen wird nicht verlangt.
Folgende Fragen sollen durch die Arbeit beantwortet bzw. folgende Ziele erreicht werden:
- Welche Ansätze/Methoden/Algorithmen existieren allgemein, um über konkurrierende Service- und Ressourcenanforderungen zu entscheiden? (z.B. First Come First Serve, Prioritäten, Multiple Queues, statistische Verfahren, ...)
- Welche Steuergrößen (einschließlich SLA-Metriken) können ermittelt werden, die für die Entscheidung zwischen Zuweisung weiterer Kapazitäten und Beibehaltung oder Entkopplung bestehender Kapazitäten zu Grunde gelegt werden können?
- Wie lassen sich die existierenden Ansätze jeweils im Hinblick auf die identifizierten Steuergrößen parametrisieren?
- Am konkreten Szenario: Bei besonders hoher Nachfrage nach verschiedenen Services durch unterschiedliche Anwender ...
- Wie sollten die verfügbaren Ressourcen den unterschiedlichen Services zugewiesen werden?
- Wie sollten die Anwender-Anfragen priorisiert werden?
- Prototypische Implementierung: Bereitstellung einer Simulations-Engine mit grafischer Oberfläche
Weitere Informationen
Fujitsu Siemens Computers (FSC) hat mit dem Produkt FlexFrame for Oracle (FF4O) eine vorintegrierte IT-Infrastruktur entwickelt, die dynamisch und bedarfsorientiert Server für Oracle-Services (Datenbank-Server, Applikationsserver) zuweist. Software und Betriebssystem befinden sich auf einem zentralen Speichersystem und können auf jedem Server des FlexFrame-Pools innerhalb weniger Minuten gestartet werden. Lastspitzen werden so durch das Hinzufügen von zusätzlichen Systemen bewältigt. Mit anderen Worten: Steigt die Nachfrage nach einem bestimmten Service, so werden freie Hardware-Ressourcen automatisch an diesen Service gebunden, um negative Auswirkungen auf Antwortzeit und Verfügbarkeit zu verhindern. Ist die Last wieder auf einem normalen Niveau, können die Ressourcen wieder entkoppelt und anderen Services zur Verfügung gestellt werden.
Wie die vorhandenen Ressourcen den angebotenen Diensten zugewiesen werden, beurteilt das System bislang anhand von Metriken wie CPU-Load oder Response Time. Nicht berücksichtigt werden dabei die in den SLAs vereinbarten Service Levels. Im Hinblick auf eine stärkere Kundenorientierung wäre das aber wünschenswert.
Diese Diplom-/Masterarbeit ist Bestandteil einer Kooperation zwischen der LMU München und Fujitsu Siemens Computers (FSC).
Aufgabensteller: Prof. Dr. H.-G. Hegering
Anforderungen: Hohes technisches Verständnis im Bereich IT-Services/Service-Management
Dauer der Arbeit: 6 Monate
Anzahl Bearbeiter: 1
Betreuer: Thomas Schaaf, Herbert Böllner (Fujitsu Siemens Computers), Andreas Ginzkey (Fujitsu Siemens Computers)