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Seminar

Fehlertoleranz und Echtzeitfür E-Commerce

Prof. Miroslaw MalekPeter K. Ibach

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e-labe-labTerminplan

28.04. Überblick, Organisatorisches

Einführung E-Commerce

Vorstellen der Themen-/Aufgabengebiete

05.05. Einführung: Fehlertoleranz und Echtzeit

Vergabe der ersten Themen/Aufgaben

12.05 Festlegen der Themen/Aufgaben

Vertiefung: Fehlertoleranz und Echtzeit

e-labe-labTerminplan

19.05. Spezifikation

Architektur/Systemdesign

26.05. 1. Vortrag: E-Commerce Komponenten Wolfgang Bartels

02.06. 2. Vortrag: Allgemeines Shopsystem

e-labe-labDependability Tree (Laprie 95)

Dependability

Attributes

Means

Impairments

AvailabilityReliabilitySafetyConfidentialityIntergrityMaintainability

Fault PreventionFault ToleranceFault RemovalFault Forecasting

FaultsErrorsFailures

e-labe-labCombined Fault Classes (Laprie 95)

PhysicalFaults

Physical FaultsHuman-Made Faults

Accidential FaultsIntentional, Non-Malicious FaultsIntentianally Mallicious Faults

Development FaultsOperational Faults

Internal FaultsExternal Faults

Permanent FaultsTemporary Faults

DesignFaults

InteractionFaults

MaliciousLogic

Intrusion

e-labe-labFailure Classification (Laprie 95)

Failures

Domain

Perception bySeveral Users

Consequences onEnvironment

Value

Time

Consistent

Inconsisten (Byzantine)

Benign

Catastrophic

...

e-labe-labFault Model (Christian 1991)

• Timing Fault (TF): the task completes after the deadline specified or never (ei > ci) 

• Crash Fault (CF): a server omits to respond to all subsequent input until it restarts

• Fail Stop (FS): a server informs the system in case of a crash fault

• Value fault: the output is incorrect (not subject to be tolerated)Suitable model if: – a server can exceed the specified task worst-case execution

time, or– the network can delay messages, but– it is unlikely that computation results or messages are

corrupted.

e-labe-labError Classes

Timing error The task completes after the deadline specified or never (ei > ci).

Special cases of the (arbitrary) timing error are the early timing error, the late timing error, and the infinitely late timing error.Software fault: programming faults in the code of a task instance that produce infinite loops or other execution delay. Specification fault: bad (under-estimated) evaluation of WCET ci.

Crash fault: A server omits to respond to all subsequent input until it restarts Fail ftop: A server informs the system in case of a crash fault

Value error The task completes with an incorrect result.

Impromptu error

The system spontaneously delivers a service item that was not specified.

e-labe-labFault Tolerance Techniques

• Error detection• Error diagnosis• Error recovery

– Backward recovery– Forward recovery– Compensation

• Hardware Fault Tolerance• Software Fault Tolerance

e-labe-labEchtzeit-Systeme

DSPecialist.ppt

e-labe-labEchtzeit-Systeme

RTsystems.ppt

e-labe-labVorhersage von Antwortzeiten

Predictor.ppt

e-labe-labIBM "Autumn School"

• vom 2.10. bis 6.10.2000• "Autumn School" zum Themenkreis e-Business• Ort: Berlin• Praktiker von IBM stellen Vorgehensweisen im

Bereich Projektmanagement vor• Lösungsarchitekturen werden diskutiert• Hands-On Erfahrungen

• eingeladen: Hauptstudiums-/Promotions- Studenten mit e-Business Qualifikation

e-labe-labScheduling for Responsiveness

RT Tasks

Queues Processors

...

Nodes

TaskAllocation

TaskSequencing

How should real-time tasks be allocated to nodes and in what

order should they be executed?

e-labe-labResponsiveness

Reliability (system specific)

R(t) = P(no system failure until time t)

Responsiveness (specific to load and fault assumptions)

r(t) = P(no task failure** until time t)

t

r(t)

1

e-labe-labResponsiveness

)( iii ceP

i

itr 11)(

i

itr 211)(

Task fault probabilityof task i

Responsiveness without replication

Responsiveness with duplication

e-labe-labThemen (1)

• Hardware– Ausfallsichere Linux Cluster– Shared Disk Systeme - Zugriff auf gemeinsame

Festplatten– Redundanter Netzzugang - Betrieb mehrerer

Netzwerkanschlüsse– Unterbrechungsfreie Stromversorgung

e-labe-labThemen (2)

• Middleware– Clustering/Lastballancierung - Middleware

Lösungen für Commodity (Massenware) Cluster – Echtzeit – Lastanalysen, Bearbeitung der

Anfragen nach Prioritäten bzw. Zeitschranken, Überlastsicherung, Zeitvorhersagen

– Verteilte Datenbanken - Was ist in E-Commerce Transaktionssystemen zu beachten?

– Mobile Endgeräte - Wie kann man Handys (WAP, SMS) und andere Endgeräte integrieren?

e-labe-labThemen (3)

• E-Commerce Anwendungen– Shop Lösungen - Intershop und Co. Überblick

über die Features der verbreiteten Shopsysteme – ePayment systeme - Wie kann man bezahlen?– Auktionssysteme– Satellitenkomponenten - Personalisierung, B2B,

Navigation/Retrieval, etc?

e-labe-labThemen (4)

• Beispielszenarien / Content – Virtual Office – Daten sind von überall aus über beliebige Endgeräte

zugreifbar– Elektronische Second-Hand Börse – Vermittlung von gebrauchten

Gegenständen– Börsensystem– Game/Entertainment – Videoserver, Netzwerkspiele, Majority Voting

Chess

Allgemeine ShoplösungIntegration von Prewiev, Photos, Warenkorb, Bezahlfunktion,

Bestellauslösung