Ein System aus Microservices agiert meist in offenen Umgebungen und kann dabei seine Konfiguration ändern. Für Entwicklung und Betrieb eines derartigen Systems ist eine Überwachungsstrategie unabdingbar. Betriebssysteme überwachen aber nur Systemdaten zur Nutzung der Betriebsmittel. Im Mittelpunkt des Vortrages steht die Überwachung von Anwendungsdaten mit Sonden, die sich einfach und unauffällig in Microservices integrieren. Spezielle Sondenprogramme bestimmen, was eine Datensonde wann mit welchen Anwendungsdaten macht, z.B. aufzeichnen, messen, prüfen, eskalieren oder auch ändern für synthetische Transaktionen, Fehlerinjektionen, Ablaufinterventionen, zur Klärung von Was-Wäre-Wenn Fragen, oder zum Nachstellen von aufgezeichneten Abläufen (Record&Replay). Ursprünglich wurden Datensonden für fehlertolerante, zeitgesteuerte Echtzeitsysteme entwickelt. Ihr Einsatz kommt auch in Frage für ereignisgesteuerte Systeme, mit oder ohne Microservices.

Zielpublikum: Entwickler, Tester, Architekten, Produktmanager
Voraussetzungen: Elementare Programmierkenntnisse erleichtern das Verständnis der geplanten Demonstrationen
Schwierigkeitsgrad: Advanced

Extended Abstract:

Microservices, die in offenen Systemumgebungen agieren und miteinander, in wechselnden Konfigurationen kommunizieren, müssen überwacht werden, im Labor und im Feld. Betriebssysteme überwachen jedoch nur Betriebsmittel, z.B. zur automatischen Lastverteilung oder zur Aufzeichnung von Daten für Loganalysen. Anwendungsspezifische Daten stehen aber in Variablen im Geschäftskern eines Microservices. Verpackt in unauffällige Datensensoren, die wie native Variablen erscheinen, können Datensonden auf diese anwendungsspezifische Daten zugreifen. Sondenprogramme legen fest, wann was mit oder durch diese Daten zu tun ist. So lassen sich Daten selektiv aufzeichnen, prüfen, bewerten und auch ändern ohne dass dafür die Implementierung eines überwachten Microservices geändert werden muss. Einfache Programmiertechniken und wenige Module mit definierten Schnittstellen genügen zur Implementierung von Kernfunktionen der Datensonden und Sondenprogramme. Die Module sind so strukturiert und entkoppelt, dass mit Datensonden auch Sondenteile überwacht werden können, z.B. die Laufzeit von Sondenprogrammen. Letzteres ist hilfreich, wenn Datensonden für Tests von Echtzeitsystemen eingesetzt werden, um den ungewünschten Sondeneffekt (probe effect) in den Griff zu bekommen, der andernfalls Tests invalidieren kann. Sondenprogramme können nicht nur Datenströme analysieren, sondern auch neue Datenströme generieren, etwa mit Hilfe von Datenfiltern oder durch Berechnung abgeleiteter Daten.

Mit Datensonden entstehen also Systeme aus zuverlässig überwachbaren Microservices. Deren Datensonden operieren lokal, in einem Microservice, oder kommunizieren mit eigenständigen, als spezielle Microservices operierende Datensonden, die eine globale Sicht haben auf mehrere, überwachbare Microservices. Datensonden wurden eingesetzt, z.B., zum Testen der Fehlertoleranz einer redundant ausgelegten X-by-Wire Fahrzeugsteuerung, zum Prüfen von invarianten Eigenschaften einer Robotersteuerung und für eine Sicherheitsintervention als letzte Option, und zum Absichern von Non-Stop Software Updates ebenfalls für einen Roboter, der von industriellen Microservices (move arm, pick object, place object ...) gesteuert wird.