Explorative Visualisierung dynamischer Kommunikationsstrukturen in einem Publish-Subscribe-System

Abstract

Diese Arbeit setzt sich mit dem Thema Visualisierung von dynamischen Kommunikationsstrukturen in Publish-Subscribe-Systemen auseinander. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Prototyp entwickelt und evaluiert. Monitoring in verteilten Systemen ist unter anderem durch die Komplexität dieser Systeme mit einer hohen Dichte an Informationen verbunden. Visualisierung soll große Datenmengen anschaulich und aussagekräftig darstellen. Neben der Komplexität von verteilten Systemen stellen weitere Faktoren wie Dynamik, Nebenläufigkeit und Offenheit Herausforderungen bezüglich der Überwachung solcher Systeme dar. Die dynamischen Kommunikationsstrukturen in einem Publish-Subscribe-System abzubilden ist eine Möglichkeit, diesen Herausforderungen bei einem solchen Systemdesign zu begegnen. Eine Publish-Subscribe-Architektur beschreibt ein verteiltes System mit einer lose gekoppelten Kommunikationsform. Eine lose Kopplung schafft Unabhängigkeit zwischen den Systemkomponenten. Unabhängigkeit dieser Art hat zur Folge, dass Teilnehmer des Systems keine Information über das System oder andere Systemteilnehmer besitzen. Die Kommunikation geschieht indirekt und mit unbekannten Kommunikationspartnern. Eine Blackbox-Betrachtung der Kommunikation soll durch eine explorative Visualisierung der dynamischen Kommunikationsstrukturen aufgehoben werden. Auf diese Weise soll ein Verständnis der Systemstruktur erleichtert und Systemverhalten verifiziert werden. Die Ursache von nicht erwartungskonformen Kommunikationsverhalten kann auf diese Weise geprüft werden.

This thesis deals with the topic of visualization of dynamic communication structures in publish-subscribe-systems. A prototype was developed and evaluated as part of this thesis. Monitoring in distributed systems is associated with a high density of information due to the complexity of these systems. visualization should present large amounts of data in a clear and meaningful way. In addition to the complexity of distributed systems, other factors such as dynamics, concurrency and openness present challenges concerning monitoring such systems. Mapping dynamic communication structures in a publish-subscribe-system is one way to encounter those challenges in such a system design. A publish-subscribe-architecture describes distributed system with a loosely coupled form of communication. Loose coupling creates independence between system components. Such independence means, that system participants have no information about the system or other participants. Communication happens indirectly and with unknown communication partners. A black-box view of communication should be set aside by an explorative visualization of the dynamic communication structures. In this way, an understanding of the system structure should be facilitated as well as system behaviour verified. The cause of unexpected communication behaviours can be examined in this way.