DE112021005848T5

DE112021005848T5 - Koordinieren von in einer skalierbaren anwendung umgesetzten anfragen

Info

Publication number: DE112021005848T5
Application number: DE112021005848.7T
Authority: DE
Inventors: Martin Ross; Jack William Donato Evans; Jack Richard William Stevenson; Luke James Powlett
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 2020-12-18
Filing date: 2021-11-25
Publication date: 2023-08-31
Also published as: US20220201091A1; GB202310318D0; KR20230109694A; WO2022128394A1; CN116635834A; US11356524B1; AU2021398915A1; GB2617499A; JP2024500420A

Abstract

Es werden ein Verfahren, ein Computersystem und ein Computerprogrammprodukt zum Koordinieren von in einer skalierbaren Anwendung umgesetzten Anfragen bereitgestellt. Die vorliegende Erfindung kann ein Registrieren von Metadaten bezüglich eines Antwortverhaltens umfassen, das anzuwenden ist, wenn eine Client-Anfrage auf mehreren Anwendungsinstanzen umgesetzt wird. Die vorliegende Erfindung kann ein Erweitern einer Client-Anfrage gemäß den Metadaten umfassen, um erweiterte Anfrage-Instanzen bereitzustellen, um die Fertigstellung einer erforderlichen Anzahl von Antwort-Instanzen von den Anwendungsinstanzen zu koordinieren, an welche die erweiterten Anfrage-Instanzen weitergeleitet werden. Die vorliegende Erfindung kann ein Koordinieren eines Status der Client-Anfrage über die Anwendungsinstanzen hinweg umfassen, um ausstehende erweiterte Anfrage-Instanzen abzubrechen, wenn eine erforderliche Anzahl von fertiggestellten Instanzen empfangen wurde.

Description

HINTERGRUND
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der Datenverarbeitung und insbesondere in einer skalierbaren Anwendung umgesetzte Anfragen, und konkret ein Koordinieren von in mehreren Anwendungsinstanzen umgesetzten Anfragen.
Cloud-Computing kann Platform as a Service (PaaS) umfassen, das dem Verbraucher eine Möglichkeit bereitstellen kann, von ihm selbst erstellte oder erworbene Anwendungen in einer Cloud-Infrastruktur einzusetzen. Cloud-Anbieter stellen eine Datenverarbeitungsplattform bereit, die üblicherweise ein Betriebssystem, eine Ausführungsumgebung für Programmiersprachen, eine Datenbank und einen Webserver umfasst. Anwendungsentwickler können ihre Software auf der Cloud-Plattform entwickeln und ausführen, und die zugrundeliegenden Computer- und Speicherressourcen können automatisch skaliert werden, um dem Anwendungsbedarf zu entsprechen.
Einige Cloud-Plattformen ermöglichen es, Anwendungen zu skalieren, indem sie mehrere Instanzen (d.h. Replikate) einer einzusetzenden Anwendung bereitstellen. Ein Arbeitslast-Verteiler kann den mehreren Anwendungsinstanzen vorgeschaltet sein, um Arbeit zwischen den Anwendungsinstanzen gleichmäßig zu verteilen. Der Arbeitslast-Verteiler kann den Verkehr zwischen den Anwendungsinstanzen im Umlaufverfahren verteilen, und dies funktioniert gut bei einer Arbeitslast zur Laufzeit. Einige Cloud-Plattformen können eine Möglichkeit bereitstellen, Client-Anfragen an eine bestimmte Instanz einer Anwendung zu senden oder ein Umlaufverfahren durchzuführen.
Für einige Befehlsanfragen wie zum Beispiel ein Sammeln von Traces ist ein derartiges Umlaufverfahren möglicherweise nicht ideal, da der Befehl nur an eine der Anwendungsinstanzen gehen könnte. Deshalb kann in derartigen Situationen eine Befehlsanfrage auf mehreren Anwendungsinstanzen umgesetzt werden.
Beim Sammeln von Traces kann es eine Option geben, Traces nur so lange zu sammeln, bis ein bestimmtes Endereignis eintritt. Dies kann von Vorteil sein, da es die Menge der gesammelten Traces und den zugehörigen Mehraufwand begrenzen kann, was die Diagnose erleichtern kann. Wenn der Trace auf mehreren Anwendungsinstanzen umgesetzt wird, kann jede Instanz so lange fortgesetzt werden, bis ein Endereignis in dieser Instanz auftritt, was dazu führen kann, dass mehrTrace-Daten gesammelt werden und ein zugehöriger hoher Mehraufwand beim Sammeln von Trace-Daten entsteht.
KURZDARSTELLUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbaren ein Verfahren, ein Computersystem und ein Computerprogrammprodukt zum Koordinieren von in einer skalierbaren Anwendung umgesetzten Anfragen. Die vorliegende Erfindung kann ein Registrieren von Metadaten bezüglich eines Antwortverhaltens umfassen, das anzuwenden ist, wenn eine Client-Anfrage auf mehreren Anwendungsinstanzen umgesetzt wird. Die vorliegende Erfindung kann ein Erweitern einer Client-Anfrage gemäß den Metadaten umfassen, um erweiterte Anfrage-Instanzen bereitzustellen, um die Fertigstellung einer erforderlichen Anzahl von Antwort-Instanzen von den Anwendungsinstanzen zu koordinieren, an welche die erweiterten Anfrage-Instanzen weitergeleitet werden. Die vorliegende Erfindung kann ein Koordinieren eines Status der Client-Anfrage über die Anwendungsinstanzen hinweg umfassen, um ausstehende erweiterte Anfrage-Instanzen abzubrechen, wenn eine erforderliche Anzahl von fertiggestellten Instanzen empfangen wurde.
Figurenliste
Diese und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden ausführlichen Beschreibung von veranschaulichenden Ausführungsformen davon, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen zu lesen ist. Die verschiedenen Merkmale der Zeichnungen sind nicht maßstabsgetreu, da die Veranschaulichungen dem Fachmann ein klares Verständnis der Erfindung in Verbindung mit der ausführlichen Beschreibung ermöglichen sollen. Es zeigen:

1 ein schematisches Schaubild eines Systems gemäß mindestens einer Ausführungsform;
2 einen Betriebsablaufplan, der einen Prozess zum Koordinieren von in einer skalierbaren Anwendung umgesetzten Anfragen gemäß mindestens einer Ausführungsform veranschaulicht;
3 einen Betriebsablaufplan, der einen Prozess zum Koordinieren der Fertigstellung mehrerer Anfrage-Instanzen gemäß mindestens einer Ausführungsform veranschaulicht;
4 ein Blockschaubild eines Systems, das gemäß mindestens einer Ausführungsform dargestellt ist;
5 ein Blockschaltbild von internen und externen Komponenten von in 1 dargestellten Computern gemäß mindestens einer Ausführungsform;
6 ein Blockschaubild einer veranschaulichenden Cloud-Computing-Umgebung, die das in 1 dargestellte System umfasst, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; und
7 ein Blockschaubild von funktionalen Schichten der veranschaulichenden Cloud-Computing-Umgebung aus 6 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Ausführliche Ausführungsformen der beanspruchten Strukturen und Verfahren werden hierin offenbart; jedoch wird darauf hingewiesen, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich die beanspruchten Strukturen und Verfahren veranschaulichen, die in verschiedenen Formen ausgeführt sein können. Die Erfindung kann jedoch in vielen verschiedenen Formen ausgeführt werden und darf nicht als beschränkt auf die hierin dargestellten beispielhaften Ausführungsformen angesehen werden. Vielmehr werden diese beispielhaften Ausführungsformen bereitgestellt, damit diese Offenbarung genau und vollständig ist und dem Fachmann der Umfang dieser Erfindung vollinhaltlich vermittelt wird. In der Beschreibung können Einzelheiten allgemein bekannter Eigenschaften und Techniken weggelassen sein, um zu vermeiden, dass die vorliegenden Ausführungsformen unnötig unklar gemacht werden.
Bei der vorliegenden Erfindung kann es sich um ein System, ein Verfahren und/oder ein Computerprogrammprodukt auf jeder möglichen technischen Detailstufe der Integration handeln. Das Computerprogrammprodukt kann ein durch einen Computer lesbares Speichermedium (oder -medien) mit durch einen Computer lesbaren Programmanweisungen darauf aufweisen, um einen Prozessor dazu zu veranlassen, Aspekte der vorliegenden Erfindung auszuführen.
Bei dem durch einen Computer lesbaren Speichermedium kann es sich um eine physische Einheit handeln, die Anweisungen zur Verwendung durch ein System zur Ausführung von Anweisungen behalten und speichern kann. Bei dem durch einen Computer lesbaren Speichermedium kann es sich zum Beispiel um eine elektronische Speichereinheit, eine magnetische Speichereinheit, eine optische Speichereinheit, eine elektromagnetische Speichereinheit, eine Halbleiterspeichereinheit oder jede geeignete Kombination daraus handeln, ohne auf diese beschränkt zu sein. Zu einer nicht erschöpfenden Liste spezifischerer Beispiele des durch einen Computer lesbaren Speichermediums gehören die Folgenden: eine auswechselbare Computerdiskette, eine Festplatte, ein Direktzugriffsspeicher (RAM), ein Nur-Lese-Speicher (ROM), ein löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher (EPROM bzw. Flash-Speicher), ein statischer Direktzugriffsspeicher (SRAM), ein auswechselbarer Kompaktspeicherplatte-Nur-Lese-Speicher (CD-ROM), eine DVD (digital versatile disc), ein Speicher-Stick, eine Diskette, eine mechanisch kodierte Einheit wie zum Beispiel Lochkarten oder erhabene Strukturen in einer Rille, auf denen Anweisungen gespeichert sind, und jede geeignete Kombination daraus. Ein durch einen Computer lesbares Speichermedium soll in der Verwendung hierin nicht als flüchtige Signale an sich aufgefasst werden, wie zum Beispiel Funkwellen oder andere sich frei ausbreitende elektromagnetische Wellen, elektromagnetische Wellen, die sich durch einen Wellenleiter oder ein anderes Übertragungsmedium ausbreiten (z.B. Lichtwellenleiterkabel durchlaufende Lichtimpulse) oder durch einen Draht übertragene elektrische Signale.
Hierin beschriebene, durch einen Computer lesbare Programmanweisungen können von einem durch einen Computer lesbaren Speichermedium auf jeweilige Datenverarbeitungs-/Verarbeitungseinheiten oder über ein Netzwerk wie zum Beispiel das Internet, ein lokales Netzwerk, ein Weitverkehrsnetzwerk und/oder ein drahtloses Netzwerk auf einen externen Computer oder eine externe Speichereinheit heruntergeladen werden. Das Netzwerk kann Kupferübertragungskabel, Lichtwellenübertragungsleiter, drahtlose Übertragung, Leitwegrechner, Firewalls, Vermittlungseinheiten, Gateway-Computer und/oder Edge-Server aufweisen. Eine Netzwerkadapterkarte oder Netzwerkschnittstelle in jeder Datenverarbeitungs-/Verarbeitungseinheit empfängt durch einen Computer lesbare Programmanweisungen aus dem Netzwerk und leitet die durch einen Computer lesbaren Programmanweisungen zur Speicherung in einem durch einen Computer lesbaren Speichermedium innerhalb der entsprechenden Datenverarbeitungs-/Verarbeitungseinheit weiter.
Bei durch einen Computer lesbaren Programmanweisungen zum Ausführen von Arbeitsschritten der vorliegenden Erfindung kann es sich um Assembler-Anweisungen, ISA-Anweisungen (Instruction-Set-Architecture), Maschinenanweisungen, maschinenabhängige Anweisungen, Mikrocode, Firmware-Anweisungen, zustandssetzende Daten, Konfigurationsdaten für integrierte Schaltungen oder entweder Quellcode oder Objektcode handeln, die in einer beliebigen Kombination aus einer oder mehreren Programmiersprachen geschrieben werden, darunter objektorientierte Programmiersprachen wie zum Beispiel Smalltalk, C++ oder dergleichen sowie prozedurale Programmiersprachen wie zum Beispiel die Programmiersprache „C“ oder ähnliche Programmiersprachen. Die durch einen Computer lesbaren Programmanweisungen können vollständig auf dem Computer des Benutzers, teilweise auf dem Computer des Benutzers, als eigenständiges Software-Paket, teilweise auf dem Computer des Benutzers und teilweise auf einem fernen Computer oder vollständig auf dem fernen Computer oder Server ausgeführt werden. In letzterem Fall kann der entfernt angeordnete Computer mit dem Computer des Benutzers durch eine beliebige Art Netzwerk verbunden sein, darunter ein lokales Netzwerk (LAN) oder ein Weitverkehrsnetzwerk (WAN), oder die Verbindung kann mit einem externen Computer hergestellt werden (zum Beispiel über das Internet unter Verwendung eines Internet-Dienstanbieters). In einigen Ausführungsformen können elektronische Schaltungen, darunter zum Beispiel programmierbare Logikschaltungen, vor Ort programmierbare Gatter-Anordnungen (FPGA, field programmable gate arrays) oder programmierbare Logikanordnungen (PLA, programmable logic arrays) die durch einen Computer lesbaren Programmanweisungen ausführen, indem sie Zustandsinformationen der durch einen Computer lesbaren Programmanweisungen nutzen, um die elektronischen Schaltungen zu personalisieren, um Aspekte der vorliegenden Erfindung durchzuführen.
Aspekte der vorliegenden Erfindung sind hierin unter Bezugnahme auf Ablaufpläne und/oder Blockschaltbilder bzw. Schaubilder von Verfahren, Vorrichtungen (Systemen) und Computerprogrammprodukten gemäß Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass jeder Block der Ablaufpläne und/oder der Blockschaltbilder bzw. Schaubilder sowie Kombinationen von Blöcken in den Ablaufplänen und/oder den Blockschaltbildern bzw. Schaubildern mittels durch einen Computer lesbarer Programmanweisungen ausgeführt werden können.
Diese durch einen Computer lesbaren Programmanweisungen können einem Prozessor eines Universalcomputers, eines Spezialcomputers oder einer anderen programmierbaren Datenverarbeitungsvorrichtung bereitgestellt werden, um eine Maschine zu erzeugen, so dass die über den Prozessor des Computers bzw. der anderen programmierbaren Datenverarbeitungsvorrichtung ausgeführten Anweisungen ein Mittel zur Umsetzung der in dem Block bzw. den Blöcken der Ablaufpläne und/oder der Blockschaltbilder bzw. Schaubilder festgelegten Funktionen/Schritte erzeugen. Diese durch einen Computer lesbaren Programmanweisungen können auch auf einem durch einen Computer lesbaren Speichermedium gespeichert sein, das einen Computer, eine programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung und/oder andere Einheiten so steuern kann, dass sie auf eine bestimmte Art funktionieren, so dass das durch einen Computer lesbare Speichermedium, auf dem Anweisungen gespeichert sind, ein Herstellungsprodukt aufweist, darunter Anweisungen, welche Aspekte der/des in dem Block bzw. den Blöcken des Ablaufplans und/oder der Blockschaltbilder bzw. Schaubilder festgelegten Funktion/Schritts umsetzen.
Die durch einen Computer lesbaren Programmanweisungen können auch auf einen Computer, eine andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung oder eine andere Einheit geladen werden, um das Ausführen einer Reihe von Prozessschritten auf dem Computer bzw. der anderen programmierbaren Vorrichtung oder anderen Einheit zu verursachen, um einen auf einem Computer ausgeführten Prozess zu erzeugen, so dass die auf dem Computer, einer anderen programmierbaren Vorrichtung oder einer anderen Einheit ausgeführten Anweisungen die in dem Block bzw. den Blöcken der Ablaufpläne und/oder der Blockschaltbilder bzw. Schaubilder festgelegten Funktionen/Schritte umsetzen.
Die Ablaufpläne und die Blockschaltbilder bzw. Schaubilder in den Figuren veranschaulichen die Architektur, die Funktionalität und den Betrieb möglicher Ausführungen von Systemen, Verfahren und Computerprogrammprodukten gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. In diesem Zusammenhang kann jeder Block in den Ablaufplänen oder Blockschaltbildern bzw. Schaubildern ein Modul, ein Segment oder einen Teil von Anweisungen darstellen, die eine oder mehrere ausführbare Anweisungen zur Ausführung der festgelegten logischen Funktion(en) aufweisen. In einigen alternativen Ausführungen können die in den Blöcken angegebenen Funktionen in einer anderen Reihenfolge als in den Figuren gezeigt stattfinden. Zwei nacheinander gezeigte Blöcke können zum Beispiel in Wirklichkeit im Wesentlichen gleichzeitig ausgeführt werden, oder die Blöcke können manchmal je nach entsprechender Funktionalität in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt werden. Es ist darüber hinaus anzumerken, dass jeder Block der Blockschaltbilder bzw. Schaubilder und/oder der Ablaufpläne sowie Kombinationen aus Blöcken in den Blockschaltbildern bzw. Schaubildern und/oder den Ablaufplänen durch spezielle auf Hardware beruhende Systeme umgesetzt werden können, welche die festgelegten Funktionen oder Schritte durchführen, oder Kombinationen aus Spezial-Hardware und Computeranweisungen ausführen.
Die nachfolgend beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen stellen ein System, ein Verfahren und ein Programmprodukt zum Koordinieren von in einer skalierbaren Anwendung umgesetzten Anfragen bereit. Von daher verfügt die vorliegende Ausführungsform über das Vermögen, den technischen Bereich des Verwaltens und Diagnostizierens von Anwendungen in einer skalierbaren Cloud-Umgebung zu verbessern, indem ein Mechanismus bereitgestellt wird, mit dem die Fertigstellung von Anfragen oder Aktionen, die an mehrere Instanzen einer Anwendung verteilt wurden, zwischen den Instanzen koordiniert werden kann. Insbesondere kann die vorliegende Erfindung ein Registrieren von Metadaten bezüglich eines Antwortverhaltens umfassen, das anzuwenden ist, wenn eine Client-Anfrage auf mehreren Anwendungsinstanzen umgesetzt wird. Die vorliegende Erfindung kann ein Erweitern einer Client-Anfrage gemäß den Metadaten umfassen, um erweiterte Anfrage-Instanzen bereitzustellen, um die Fertigstellung einer erforderlichen Anzahl von Antwort-Instanzen von den Anwendungsinstanzen zu koordinieren, an welche die erweiterten Anfrage-Instanzen weitergeleitet werden. Die vorliegende Erfindung kann ein Koordinieren eines Status der Client-Anfrage über die Anwendungsinstanzen hinweg umfassen, um ausstehende erweiterte Anfrage-Instanzen abzubrechen, wenn eine erforderliche Anzahl von fertiggestellten Instanzen empfangen wurde.
Wie vorstehend beschrieben, kann Cloud-Computing Platform as a Service (PaaS) umfassen, das dem Verbraucher eine Möglichkeit bereitstellen kann, von ihm selbst erstellte oder erworbene Anwendungen in einer Cloud-Infrastruktur einzusetzen. Cloud-Anbieter stellen eine Datenverarbeitungsplattform bereit, die üblicherweise ein Betriebssystem, eine Ausführungsumgebung für Programmiersprachen, eine Datenbank und einen Webserver umfasst. Anwendungsentwickler können ihre Software auf der Cloud-Plattform entwickeln und ausführen, und die zugrundeliegenden Computer- und Speicherressourcen können automatisch skaliert werden, um dem Anwendungsbedarf zu entsprechen.
Einige Cloud-Plattformen ermöglichen es, Anwendungen zu skalieren, indem sie mehrere Instanzen (d.h. Replikate) einer einzusetzenden Anwendung bereitstellen. Ein Arbeitslast-Verteiler kann den mehreren Anwendungsinstanzen vorgeschaltet sein, um Arbeit zwischen den Anwendungsinstanzen gleichmäßig zu verteilen. Der Arbeitslast-Verteiler kann den Verkehr zwischen den Anwendungsinstanzen im Umlaufverfahren verteilen, und dies funktioniert gut bei einer Arbeitslast zur Laufzeit. Einige Cloud-Plattformen können eine Möglichkeit bereitstellen, Client-Anfragen an eine bestimmte Instanz einer Anwendung zu senden oder ein Umlaufverfahren durchzuführen.
Für einige Befehlsanfragen wie zum Beispiel ein Sammeln von Traces ist ein derartiges Umlaufverfahren möglicherweise nicht ideal, da der Befehl nur an eine der Anwendungsinstanzen gehen könnte. Deshalb kann in derartigen Situationen eine Befehlsanfrage auf mehreren Anwendungsinstanzen umgesetzt werden.
Beim Sammeln von Traces kann es eine Option geben, Traces nur so lange zu sammeln, bis ein bestimmtes Endereignis eintritt. Dies kann von Vorteil sein, da es die Menge der gesammelten Traces und den zugehörigen Mehraufwand begrenzen kann, was die Diagnose erleichtern kann. Wenn der Trace auf mehreren Anwendungsinstanzen umgesetzt wird, kann jede Instanz so lange fortgesetzt werden, bis ein Endereignis in dieser Instanz auftritt, was dazu führen kann, dass mehr Trace-Daten gesammelt werden und ein zugehöriger hoher Mehraufwand beim Sammeln von Trace-Daten entsteht.
Deshalb kann es unter anderem von Vorteil sein, Metadaten bezüglich eines Antwortverhaltens zu registrieren, das anzuwenden ist, wenn eine Client-Anfrage auf mehreren Anwendungsinstanzen umgesetzt wird, eine Client-Anfrage gemäß den Metadaten zu erweitern, um erweiterte Anfrage-Instanzen bereitzustellen, um die Fertigstellung einer erforderlichen Anzahl von Antwort-Instanzen von den Anwendungsinstanzen zu koordinieren, von denen die erweiterten Anfrage-Instanzen weitergeleitet werden, und einen Status der Client-Anfrage über die Anwendungsinstanzen hinweg zu koordinieren, um ausstehende erweiterte Anfrage-Instanzen abzubrechen, wenn eine erforderliche Anzahl von fertiggestellten Instanzen empfangen wurde.
Gemäß mindestens einer Ausführungsform kann die vorliegende Erfindung das Abbrechen von Anfrage-Instanzen bei Anwendungsinstanzen verbessern, die nicht fertiggestellt werden müssen, weil eine Antwort von einer oder mehreren anderen Anwendungsinstanzen verfügbar ist. Bei der Client-Anfrage kann es sich um einen Befehl handeln, der auf den Anwendungsinstanzen durchzuführen ist.
Gemäß mindestens einer Ausführungsform kann die vorliegende Erfindung die Benutzererfahrung verbessern und die Fähigkeit zum Verwalten von Anwendungen in einer skalierbaren Cloud-Umgebung verbessern.
Gemäß mindestens einer Ausführungsform kann die vorliegende Erfindung das Verwalten von Anwendungen in einer skalierbaren Cloud-Umgebung verbessern, indem sie eine Ressourcennutzung in Bezug auf Prozessor, Speicher und Reaktionszeit verringert.
Gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Erweitern einer Client-Anfrage gemäß den Metadaten ein Hinzufügen von Anweisungen zur Koordinierung von Antworten in einer Kopfzeile einer Anfrage-Instanz umfassen. Das Koordinieren eines Status der Client-Anfrage über die Anwendungsinstanzen hinweg kann eine Endpunktprüfung bereitstellen, um eine Aktualisierung einer fertiggestellten Anfrage-Instanz zu empfangen, und damit Anfrage-Instanzen prüfen können, ob andere Anfrage-Instanzen fertiggestellt sind. In einer Ausführungsform wird die Endpunktprüfung durch einen Rückrufmechanismus bereitgestellt, bei dem Anwendungsinstanzen Aktualisierungen für den Endpunkt bereitstellen, wenn eine Antwort-Instanz fertiggestellt ist. In einer anderen Ausführungsform wird die Endpunktprüfung durch einen Ereignisregistrierungsmechanismus bereitgestellt, bei dem sich Anwendungsinstanzen für ein Ereignis einer fertiggestellten Anfrage-Instanz registrieren.
Gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Verfahren ein Weiterleiten der erweiterten Anfrage-Instanzen an mehrere Anwendungsinstanzen auf der Grundlage der registrierten Metadaten umfassen. Die erweiterten Anfrage-Instanzen können an alle Anwendungsinstanzen weitergeleitet werden, und bei einer erforderlichen Anzahl von fertiggestellten Antwort-Instanzen kann es sich um eine einzelne Antwort-Instanz handeln.
Gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Verfahren auf einer Router-Komponente vor einer skalierbaren Anwendung durchgeführt werden, die mehrere in einer skalierbaren Cloud-Umgebung befindliche Anwendungsinstanzen bewältigen kann.
Gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Verfahren ein Kombinieren mehrerer Antwort-Instanzen von den Anwendungsinstanzen umfassen, um eine aggregierte Antwort auf der Grundlage der registrierten Metadaten zu bilden, wobei die aggregierte Antwort eine oder mehrere fertiggestellte Antwort-Instanzen und etwaige abgebrochene Antwort-Instanzen enthält. Dazu kann ein Warten auf Antwort-Instanzen von allen Anfrage-Instanzen und ein Kombinieren der einen oder mehreren Antwort-Instanzen gehören, um eine aggregierte Antwort zu bilden. Alternativ dazu kann das Verfahren eine Antwort auf die Client-Anfrage senden, wenn die erforderliche Anzahl von Antwort-Instanzen empfangen wurde, ohne auf den Abbruch der anderen Anfrage-Instanzen zu warten.
Gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Registrieren von Metadaten ein Registrieren einer Schnittstellenspezifikation für eine Anwendung umfassen, die Metadaten aufweist, die Regeln bezüglich der Fertigstellung von Antwort-Instanzen und eine erforderliche Anzahl von fertiggestellten Antwort-Instanzen angeben. Das Registrieren einer Schnittstellenspezifikation für eine Anwendung kann ein Erstellen der Metadaten bezüglich des Antwortverhaltens gemäß Anforderungen umfassen, die einem Anfragetyp zugehörig sind; und ein Zuweisen der erstellten Metadaten zu der Schnittstellenspezifikation.
Gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann es ein auf einem Computer ausgeführtes Verfahren zum Koordinieren von in einer skalierbaren Anwendung umgesetzten Anfragen geben, das Verfahren aufweisend: Empfangen einer Client-Anfrage, die an mehrere Anwendungsinstanzen weiterzuleiten ist; Erweitern von Instanzen der Client-Anfrage gemäß registrierten Metadaten, um die Fertigstellung einer erforderlichen Anzahl von Antwort-Instanzen von den Anwendungsinstanzen zu koordinieren, an welche die erweiterten Anfrage-Instanzen weitergeleitet werden; und Koordinieren eines Status der Anfrage über die Anwendungsinstanzen hinweg, um ausstehende Anfrage-Instanzen abzubrechen, wenn eine erforderliche Anzahl von fertiggestellten Antwort-Instanzen empfangen wurde.
Gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann es ein System zum Koordinieren von in einer skalierbaren Anwendung umgesetzten Anfragen geben, aufweisend: einen Prozessor und einen Speicher, der so konfiguriert ist, dass er dem Prozessor Computerprogrammanweisungen zur Ausführung der Funktion der Komponenten bereitstellt: eine Registrierungskomponente zum Registrieren von Metadaten bezüglich des Antwortverhaltens, wenn eine Anfrage auf mehreren Anwendungsinstanzen umgesetzt wird; eine Anfrage-Instanz-Erweiterungskomponente zum Erweitern einer Client-Anfrage gemäß den Metadaten, um erweiterte Anfrage-Instanzen bereitzustellen, um die Fertigstellung einer erforderlichen Anzahl von Antwort-Instanzen von den Anwendungsinstanzen zu koordinieren, an welche die erweiterten Anfrage-Instanzen weitergeleitet werden; und eine Anfrage-Instanz-Koordinierungskomponente zum Koordinieren eines Status der Client-Anfrage, um ausstehende erweiterte Anfrage-Instanzen abzubrechen, wenn eine erforderliche Anzahl von fertiggestellten Antwort-Instanzen empfangen wurde.
Gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das System eine Spezifikationsprüfungskomponente umfassen, um registrierte Metadaten in einer Schnittstellenspezifikation zu prüfen, darunter Metadaten, die Regeln für die Fertigstellung von Antwort-Instanzen und eine erforderliche Anzahl von fertiggestellten Antwort-Instanzen angeben.
Gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das System eine Aggregationskomponente zum Kombinieren mehrerer Antwort-Instanzen von den Anwendungsinstanzen umfassen, um eine aggregierte Antwort auf der Grundlage der registrierten Metadaten zu bilden, darunter fertiggestellte Antwort-Instanzen und abgebrochene Antwort-Instanzen.
Gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Komponente zum Koordinieren von Anfrage-Instanzen eine Endpunktprüfung bereitstellen, um eine fertiggestellte Anfrage-Instanz zu aktualisieren, und damit Anfrage-Instanzen prüfen können, ob andere Anfrage-Instanzen fertiggestellt sind. Die Fertigstellungskoordinierungskomponente kann eine Rückrufmechanismuskomponente oder eine Ereignisregistrierungskomponente umfassen.
Gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das System eine Komponente für das Weiterleiten von Anfrage-Instanzen umfassen, aufweisend: Analysieren der registrierten Metadaten für die Anwendung; Erkennen von Weiterleitungsmetadaten; und Weiterleiten der erweiterten Anfrage-Instanzen an die Anwendungsinstanzen auf der Grundlage der erkannten Weiterleitungsmetadaten. Bei dem System kann es sich um eine Router-Komponente vor mehreren Anwendungsinstanzen handeln, die sich in einer skalierbaren Cloud-Umgebung befinden können.
Gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein System zum Koordinieren von auf einer skalierbaren Anwendung mit mehreren Anwendungsinstanzen umgesetzten Anfragen bereitgestellt werden, aufweisend: einen Prozessor und einen Speicher, der so konfiguriert ist, dass er dem Prozessor Computerprogrammanweisungen bereitstellt, um die Funktion der Komponenten auszuführen: eine Anfrageempfangskomponente zum Empfangen einer an mehrere Anwendungsinstanzen weiterzuleitenden Client-Anfrage; eine Anfrage-Instanz-Erweiterungskomponente zum Erweitern von Instanzen der Anfrage gemäß registrierten Metadaten, um die Fertigstellung einer erforderlichen Anzahl von Antwort-Instanzen von Anwendungsinstanzen zu koordinieren, an welche die erweiterten Anfrage-Instanzen weitergeleitet werden; und eine Komponente zum Koordinieren von Anfrage-Instanzen zum Koordinieren eines Status der Client-Anfrage über die Anwendungsinstanzen hinweg, um ausstehende Anfrage-Instanzen abzubrechen, wenn eine erforderliche Anzahl von fertiggestellten Antwort-Instanzen empfangen wurde.
Gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Computerprogrammprodukt zum Koordinieren von in einer skalierbaren Anwendung umgesetzten Anfragen bereitgestellt werden, wobei das Computerprogrammprodukt ein durch einen Computer lesbares Speichermedium aufweist, auf dem Programmanweisungen enthalten sind, wobei die Programmanweisungen durch einen Prozessor ausführbar sind, um den Prozessor zu veranlassen zum: Registrieren von Metadaten bezüglich des Antwortverhaltens, das anzuwenden ist, wenn eine Anfrage auf mehreren Anwendungsinstanzen umgesetzt wird; Erweitern einer Client-Anfrage gemäß den Metadaten, um erweiterte Anfrage-Instanzen bereitzustellen, um die Fertigstellung einer erforderlichen Anzahl von Antwort-Instanzen von Anwendungsinstanzen zu koordinieren, an welche die erweiterten Anfrage-Instanzen weitergeleitet werden; und Koordinieren eines Status der Client-Anfrage über die Anwendungsinstanzen hinweg, um ausstehende erweiterte Anfrage-Instanzen abzubrechen, wenn eine erforderliche Anzahl von fertiggestellten Antwort-Instanzen empfangen wurde.
Gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann es sich bei dem durch einen Computer lesbaren Speichermedium um ein nichtflüchtiges, durch einen Computer lesbares Speichermedium handeln, und der durch einen Computer lesbare Programmcode kann durch einen Verarbeitungsschaltkreis ausführbar sein.
Es werden Konzepte zum Steuern der Interaktion mit einer skalierbaren Anwendung vorgeschlagen. Skalierbarkeit im Zusammenhang mit Cloud-Computing kann als die Fähigkeit betrachtet werden, mit wachsenden oder abnehmenden Ressourcen umzugehen, um die Verkehrsnachfrage in angemessener Weise zu erfüllen. Im Wesentlichen kann die Skalierbarkeit ein Kapazitätsniveau bereitstellen, das je nach Bedarf wachsen oder schrumpfen kann. Eine skalierbare Anwendung kann mehrere Anwendungsinstanzen in Form von Replikaten der Anwendung aufweisen, die jeweils die Funktion der Anwendung ausführen können. Die Anwendungsinstanzen können über Cloud-Ressourcen hinweg bereitgestellt werden, auch über verschiedene Cloud-Dienstanbieter in einer Multi-Cloud- oder Hybrid-Cloud-Lösung.
Befehle in Form von Hypertext Transfer Protocol- (HTTP-) Anfragen (d.h. ein Informationspaket, das ein Computer an einen anderen Computer sendet, um Daten auszutauschen) können an nur eine der Anwendungsinstanzen oder an mehrere Anwendungsinstanzen weitergeleitet werden. Die Anzahl von Anwendungsinstanzen kann variieren, und eine skalierbare Anwendung kann zu jedem beliebigen Zeitpunkt eine einzelne Anwendungsinstanz oder mehrere Anwendungsinstanzen aufweisen.
Das beschriebene Verfahren und System stellen einen Mechanismus bereit, durch den die Fertigstellung von Anfragen oder Aktionen, die an mehrere Anwendungsinstanzen verteilt wurden, zwischen den Anwendungsinstanzen koordiniert werden kann. Das Verfahren und das System werden an einer Router-Komponente bereitgestellt, die zwischen Client-Befehlen und Anwendungsinstanzen bereitgestellt wird, die als Teil einer Cloud-Plattform bereitgestellt, von dieser gehostet oder ihr zugehörig sein können.
Unter Bezugnahme auf 1 zeigt ein schematisches Schaubild eine beispielhafte Ausführungsform eines Systems 100, in dem das beschriebene Verfahren umgesetzt werden kann. Man sollte sich bewusst sein, dass 1 lediglich eine Veranschaulichung einer Umsetzung bereitstellt und keinerlei Einschränkungen in Bezug auf die Umgebungen, in denen verschiedene Ausführungsformen umgesetzt werden können, mit sich bringt. Es können viele Abwandlungen an den abgebildeten Umgebungen beruhend auf Gestaltungs- und Umsetzungsanforderungen vorgenommen werden.
Es wird eine Cloud-Plattform 110 gezeigt, die eine Plattform zum Entwickeln, Ausführen oder Verwalten von Anwendungen bereitstellt. Bei der Cloud-Plattform 110 kann es sich um eine beliebige Form von Cloud-Plattform handeln, die Weiterleitungs- und Skalierungsfunktionen bereitstellt, darunter eine Multi-Cloud-Plattform, eine Hybrid-Cloud-Plattform usw., und sie kann Mikrodienst-Architekturen ermöglichen, bei denen eine Anwendung oder eine Komponente einer Anwendung unabhängig vom Rest des Systems eingesetzt und skaliert werden kann.
Eine Schnittstelle zur Anwendungsprogrammierung (API) 140 definiert einen Satz von Spezifikationen, der Hypertext Transfer Protocol- (HTTP)-Anfrage-Nachrichten und Definitionen von Antwort-Nachrichten für eine auf der Plattform 110 eingesetzte Anwendung umfasst. Aus Gründen der Skalierbarkeit kann eine API 140 zum Beispiel mehrere Anwendungsinstanzen 141 bis 143 unterstützen, die auf verschiedenen Servern der Cloud-Plattform 110 bereitgestellt werden können.
Die API 140 kann aus einem oder mehreren öffentlich sichtbaren Endpunkten für ein definiertes Anfrage-Antwort-Nachrichtensystem bestehen. Ein Client 101 kann Befehlsanfragen an die API 140 ausgeben, die sich auf die Entwicklung, das Ausführen oder das Verwalten der Anwendung beziehen. Zum Beispiel kann es sich dabei um HTTP-Anfragen handeln, wie zum Beispiel Representational State Transfer- (REST-) API-Anfragen oder Simple Object Access Protocol- (SOAP-) Anfragen.
Die Cloud-Plattform 110 kann eine Router-Komponente 120 zum Weiterleiten von Client-Anfragen 102 von einem Client 101 an die API 140 umfassen. Die Router-Komponente 120 kann Zugang zu einer Schnittstellenspezifikation 121 für die API 140 haben, die bei der Router-Komponente 120 registriert oder für diese zugänglich ist. Die Router-Komponente 120 kann in einer ähnlichen Umsetzung wie ein Arbeitslast-Verteiler zum gleichmäßigen Verteilen einer Arbeitslast zwischen Anwendungsinstanzen bereitgestellt werden. Die beschriebene Router-Komponente 120 kann zusätzliche Funktionen einer Anfrage-Fertigstellungskoordinierungskomponente 130 umfassen, die in eine bestehende Form der Router-Komponente 120 umgesetzt werden kann.
Das beschriebene Verfahren und System stellen die Anfrage-Fertigstellungskoordinierungskomponente 130 in einer Router-Komponente 120 bereit, um eine Anfrage 102 zu koordinieren, die möglicherweise an eine API 140 gesendet wird, wo die Anfrage möglicherweise auf mehreren Anwendungsinstanzen 141 bis 143 umgesetzt wird. Die Anfrage-Fertigstellungskoordinierungskomponente 130 kann einen Mechanismus bereitstellen, mit dem die Fertigstellung von Anfrage-Instanzen einer Client-Anfrage, die an mehrere Anwendungsinstanzen verteilt wurden, koordiniert werden kann.
Gemäß dem beschriebenen Verfahren kann die Schnittstellenspezifikation 121 Metadaten 122 bezüglich des Antwortverhaltens umfassen, das umzusetzen ist, wenn eine Client-Anfrage 102 als eine oder mehrere Anfrage-Instanzen für Anwendungsinstanzen umgesetzt wird. Die Metadaten 122 können ein erforderliches Weiterleiten zu einer Anzahl von Anwendungsinstanzen und eine erforderliche Anzahl von fertiggestellten Antwort-Instanzen umfassen, die von der einen oder den mehreren Anwendungsinstanzen empfangen werden müssen.
Die Anfrage 102 kann in der Router-Komponente 120 erweitert werden, so dass sie Anweisungen zur Fertigstellung der Koordinierung umfasst, aus denen sich erweiterte Anfrage-Instanzen 103 ergeben, die an eine Anzahl der Anwendungsinstanzen 141 bis 143 weitergeleitet werden können, wie in den Metadaten 122 angegeben. Antwort-Instanzen 104 auf die erweiterten Anfrage-Instanzen 103 können an der Komponente 130 zum Koordinieren von Anfragen empfangen werden, und ihre Fertigstellung kann gemäß der in den Metadaten angegebenen Koordinierung koordiniert werden. Eine aggregierte Antwort 105 kann an den Client 101 zurückgesendet werden, der die Antwort-Instanzen 104 von den Anwendungsinstanzen 141 bis 143 zusammenstellt.
In einer Umsetzung dieser Funktionalität kann eine Client-Anfrage 102 von allen Anwendungsinstanzen 141 bis 143 mit einer fertiggestellten Antwort-Instanz 104 auf die erforderliche Anfrage umgesetzt werden, so dass andere Anfrage-Instanzen 103 ohne Fertigstellen der Anfrage abgebrochen werden können. Dies kann durch einen Koordinierungsmechanismus wie zum Beispiel einen Rückrufmechanismus oder einen Ereignisregistrierungsmechanismus umgesetzt werden, wie nachstehend beschrieben.
Unter Bezugnahme auf 2 ist ein Betriebsablaufplan dargestellt, der das beispielhafte Koordinieren von Anfragen veranschaulicht, die in einem skalierbaren Anwendungsprozess 200 gemäß mindestens einer Ausführungsform umgesetzt werden. Das beschriebene Verfahren kann wie folgt an der Router-Komponente 120 ausgeführt werden, die vor den mehreren Anwendungsinstanzen 141 bis 143 bereitgestellt wird, die sich in einer skalierbaren Cloud-Umgebung befinden können.
Das Verfahren kann Metadaten bezüglich eines Antwortverhaltens registrieren, wenn eine Anfrage auf mehreren Anwendungsinstanzen umgesetzt wird. Die Metadaten können registriert werden, indem eine Schnittstellenspezifikation für eine Anwendung registriert 201 wird, die Metadaten umfasst, die sich auf das Weiterleiten von Anfragen an mehrere Anwendungsinstanzen beziehen und eine erforderliche Anzahl von fertiggestellten Antwort-Instanzen und Regeln bezüglich der Fertigstellung von Antwort-Instanzen angeben. Das Registrieren 201 einer Schnittstellenspezifikation für eine Anwendung kann ein Erstellen der Metadaten gemäß Anforderungen, die einem Anfragetyp zugehörig sind, und ein Zuweisen der erstellten Metadaten zu der Schnittstellenspezifikation umfassen.
Bei den Metadaten kann es sich um Anmerkungen zur Schnittstellenspezifikation handeln, die entweder manuell von einem Benutzer erstellt oder automatisch unter Verwendung eines Algorithmus des maschinellen Lernens generiert werden. Ein Entwickler oder Ingenieur kann die Schnittstellenspezifikation, einschließlich der Metadaten-Anmerkungen, erstellen. Metadaten können auf der Grundlage der Art der erwarteten Anfrage (PUT, GET, POST usw.) aufgenommen werden, oder es kann ein grundlegender Satz von Metadaten mit aufgenommen werden, wenn keine erwarteten Anfragen bekannt sind. Die Metadaten können einen Hinweis darauf bereitstellen, dass das Weiterleiten (d.h. die Koordinierung/Verwaltung) einer Anfrage und/oder einer Antwort auf unterschiedliche oder besondere Weise erfolgen soll. Beispielsweise geben die Anmerkungen, welche die Metadaten bereitstellen, im Falle eines Befehls (d.h. einer Anfrage) zum Ermöglichen von Tracing einer Anwendung an, dass die Anfrage an alle Anwendungsinstanzen und nicht nur an eine Instanz gesendet werden soll, und dass eine fertiggestellte Antwort erforderlich ist, und es kann eine Regel dafür festgelegt werden, was eine fertiggestellte Antwort ausmacht.
Die Schnittstellenspezifikation kann zum Zeitpunkt der Bereitstellung bei der Plattformtechnologie registriert werden und für eine Router-Komponente vor den Anwendungsinstanzen zugänglich sein. Auf diese Weise können die Anfragen von der Router-Komponente an jede der entsprechenden Anwendungsinstanzen, die durch die Schnittstellenspezifikation beschrieben sind, verteilt werden.
Die Schnittstellenspezifikation kann auch als Schnittstellendokument, API-(Anwendungsprogrammierungsschnittstellen-) Dokument oder Ul- (Benutzerschnittstellen-) Spezifikation bezeichnet werden und eine Spezifikation oder Beschreibung für die Anwendung umfassen, die sich an ein standardisiertes Rahmenwerk hält. Die Schnittstellenspezifikation für die Anwendung kann Anweisungen umfassen, die sich auf eine Interaktion und/oder Integration mit einer der Anwendung zugehörigen Anwendungsschnittstelle beziehen. Die Schnittstellenspezifikation kann die Einzelheiten der Software-Benutzerschnittstelle in einem schriftlichen Dokument erfassen und alle möglichen Aktionen, die ein Endbenutzer über die Anwendung durchführen kann, sowie alle Elemente zur visuellen, akustischen und sonstigen Interaktion in der Anwendung abdecken. Die Schnittstellenspezifikation kann somit die Hauptquelle für die Umsetzung/Integration von Informationen darüber sein, wie die Anwendung funktionieren soll. Über die Umsetzung hinaus kann die Schnittstellenspezifikation die Nutzbarkeit, die Lokalisierung und die Demo-Begrenzungen (demo limits) berücksichtigen. Im Allgemeinen kann das Ziel einer Anforderungsspezifikation darin bestehen, zu beschreiben, wozu ein Produkt (d.h. eine Anwendung) in der Lage ist, während die Schnittstellenspezifikation ausführlich beschreiben kann, wie diese Anforderungen in der Praxis umgesetzt werden.
Zum Beispiel kann es sich bei der Schnittstellenspezifikation 121 um ein Swagger^®-Dokument in Form einer Spezifikation für maschinenlesbare Schnittstellendateien zum Beschreiben, Erzeugen, Nutzen und Visualisieren von RESTful- (Representational State Transfer-) Webdiensten (d.h. Anwendungen) und zum Dokumentieren von RESTful APIs handeln. Swagger^® ist eine eingetragene Marke von NutraClick, LLC. Bei Representational State Transfer handelt es sich um einen Software-Architekturstil, der einen Satz von Einschränkungen definiert, die zum Erstellen von Webdiensten zu verwenden sind. Webdienste, die dem REST-Architekturstil entsprechen (d.h. RESTful-Webdienste), stellen die Zusammenarbeitsfähigkeit zwischen Computersystemen im Internet bereit. Bei einer RESTful API handelt es sich um eine Schnittstelle zur Anwendungsprogrammierung, die HTTP-Anfragen verwendet, damit zwei oder mehr Anwendungen Daten miteinander austauschen können.
Sobald eine Schnittstellenspezifikation 121 registriert 201 ist, kann das Verfahren eine Client-Anfrage empfangen 202. Die Client-Anfrage kann einen Befehl umfassen, der auf den Anwendungsinstanzen durchzuführen ist. Dabei kann es sich um Hypertext Transfer Protocol- (HTTP-) Anfragen handeln. Zu Beispielen für den Befehl gehören ein Befehl zum Erkennen und/oder Beheben von Fehlern in den Anwendungsinstanzen (z.B. TRACE HTTP-Anfrage), ein Befehl zum Empfangen einer Statusnachricht, die einen Status der Anwendungsinstanzen aufweist (z.B. STATUS HTTP-Anfrage), ein Befehl zum Abrufen von Informationen aus der Instanz der Anwendung (z.B. GET HTTP-Anfrage), ein Befehl zum Senden von Daten an die Anwendung, zum Beispiel Kundeninformationen, Hochladen von Dateien usw. (z.B. POST HTTP-Anfrage), ein Befehl zum Entfernen von vorab definierten Informationen (z.B. DELETE HTTP-Anfrage), ein Befehl zum Herstellen eines Datenübertragungsflusses mit der Anwendung (z.B. CONNECT HTTP-Anfrage), ein Befehl zum Beschreiben der Datenübertragungsoptionen für die Anwendung (z.B. OPTIONS HTTP-Anfrage), ohne darauf beschränkt zu sein.
In vorgeschlagenen Ausführungsformen kann ein Konzept zum Aufrufen von Anfragen über RESTful-Schnittstellen eingesetzt werden, die an alle Instanzen (oder eine Auswahl der Instanzen) einer Anwendung weitergeleitet und von diesen fertiggestellt werden. Wie die Befehle aufgerufen werden, kann auf der Grundlage von Metadaten beruhen, die einer Schnittstellenspezifikation für die Anwendung zugehörig sind.
Das Verfahren kann die Schnittstellenspezifikation für die empfangene Anfrage prüfen 203, um die Anweisungen bezüglich des Weiterleitens und Koordinierens von Antworten auf die Anfrage zu ermitteln. Wenn die Metadaten darauf hinweisen, dass Anfrage-Instanzen an mehrere Anwendungsinstanzen (entweder alle Instanzen oder eine Teilmenge der Instanzen) zu senden sind und dass lediglich Antwort-Instanzen von weniger als allen Anwendungsinstanzen benötigt werden, an welche die Anfrage zu senden ist, wird die Anfrage erweitert 204, um erweiterte Anfrage-Instanzen zu erzeugen, die Anweisungen zum Koordinieren des Abbruchs von Anfrage-Instanzen umfassen, die nicht fertiggestellt werden müssen.
Das Verfahren kann mehrere Anfrage-Instanzen, die an die mehreren Anwendungsinstanzen zu senden sind, erweitern 204. Jede Anfrage-Instanz kann erweitert 204 werden, um Anweisungen zum Koordinieren der Fertigstellung einer erforderlichen Anzahl von Antworten von Anwendungsinstanzen bereitzustellen, an welche die Anfrage weitergeleitet wird. Zum Beispiel kann die Anweisung in der Kopfzeile der Anfrage-Instanzen enthalten sein.
Die erweiterten Anfrage-Instanzen können gemäß den Weiterleitungsmetadaten an die Anwendungsinstanzen gesendet 205 werden.
Das Verfahren koordiniert 206 einen Status der Anfrage, der alle Anfrage-Instanzen über die Anwendungsinstanzen hinweg umfasst, um ausstehende Anfrage-Instanzen abzubrechen, wenn eine erforderliche Anzahl von fertiggestellten Antwort-Instanzen empfangen wurde. Dadurch werden die Verwendung von Ressourcen und Verzögerungen beim Reagieren auf den Client verringert, die auftreten würden, wenn jede einzelne Anfrage-Instanz fertiggestellt werden müsste.
Die Koordinierung kann eine Endpunktprüfung bereitstellen, um eine Aktualisierung zu empfangen, wenn eine Anfrage-Instanz fertiggestellt wurde, und damit Anfrage-Instanzen prüfen können, ob andere Anfrage-Instanzen fertiggestellt sind. Die Anwendungsinstanz kann die Endpunktprüfung durchführen, oder die Koordinierungskomponente kann sich registrieren, wenn sie eine entsprechende Antwort-Instanz empfängt. Die Endpunktprüfung kann durch einen Rückrufmechanismus, einen Ereignisregistrierungsmechanismus oder durch ein anderes Verfahren bereitgestellt werden, das die Koordinierung zwischen den Anfrage-Instanzen ermöglicht.
Das Verfahren kann alle Antworten der Anfrage-Instanzen abwarten, die an die Anwendungsinstanzen gesendet werden, um die Antworten, einschließlich fertiggestellter Antworten und abgebrochener Antworten, zu kombinieren 207, um eine einzelne aggregierte Antwort an den Client zu senden 208. Alternativ kann das Verfahren eine erste Antwort von einer Anfrage-Instanz oder einer bestimmten Anzahl von Anfrage-Instanzen an den Client zurücksenden, sobald sie empfangen wurde(n), ohne auf die Antworten der anderen Anfrage-Instanzen zu warten. Dies kann es ermöglichen, dass eine Antwort auf eine fertiggestellte Anfrage so schnell wie möglich gesendet wird.
Ob die mehreren Instanzen der Anwendungsinstanzen kombiniert 207 werden sollen, um eine aggregierte Antwort zu bilden, kann in den registrierten Metadaten angegeben werden.
Unter Bezugnahme auf 3 ist ein Betriebsablaufplan dargestellt, der den beispielhaften Prozess 300 zum Koordinieren der Fertigstellung mehrerer Anfrage-Instanzen eines Rückrufmechanismus gemäß mindestens einer Ausführungsform veranschaulicht.
Die mehreren Anfrage-Instanzen können an mehrere Anwendungsinstanzen mit einer Rückrufanweisung gesendet 301 werden. Der auf den Anfrage-Instanzen bereitgestellte Rückruf koordiniert, wenn eine Anwendungsinstanz fertiggestellt wurde, damit die anderen aufhören können. Die Anfrage-Instanzen können an alle Anwendungsinstanzen oder an eine Teilmenge der Instanzen gemäß den Metadaten der Schnittstellenspezifikation gesendet 301 werden.
Eine fertiggestellte Antwort kann von einer an eine der Anwendungsinstanzen gesendeten Anfrage-Instanz empfangen 302 werden. Die Anfrage-Instanz kann den Rückruf aufrufen 303, um den die Anfrage-Instanz erweitert wurde, um anzuzeigen, dass sie fertiggestellt wurde.
Die verbleibenden Anwendungsinstanzen, welche die Anfrage-Instanzen bearbeiten, können die Fertigstellung beobachten 304, wenn die Anwendungsinstanzen den Rückruf für den Status als Teil der Bearbeitung der Anfrage-Instanzen abfragen. Die verbleibenden Anwendungsinstanzen, welche die verbleibenden Anfrage-Instanzen bearbeiten, brechen deshalb die Bearbeitung ihrer Anfrage-Instanz ab 305 und senden eine geeignete Antwort.
Das folgende Beispiel zeigt, wie eine beispielhafte Umsetzung des beschriebenen Verfahrens in einer Trace-Anfrage funktionieren kann.
Eine Anwendung wird auf einer Cloud-Plattform mit drei Anwendungsinstanzen (Replikaten) bereitgestellt, verfügt über eine zugehörige API-Spezifikation an einem vorher festgelegten Ort und ist bei einer Router-Komponente der Cloud-Plattform registriert. Die API-Spezifikation umfasst Weiterleitungsmetadaten, die angeben, dass Anfragen an alle Instanzen verteilt werden sollen, und Antwortmetadaten, die besagen, dass die Anfrage nur von einer Instanz umgesetzt werden muss (erforderlich: 1) und dass die Antworten aggregiert werden sollen. Die Antwort-Metadaten können auch eine Regel umfassen, wie die Daten zu aggregieren sind. Zum Beispiel die Regel „200, wenn mindestens eine Antwort von 200, sonst am häufigsten“, was bedeutet, dass der Antwortcode der aggregierten Antwort 200 lauten sollte, wenn es mindestens einen Antwortcode von 200 aus den Antwort-Instanzen gab, während andernfalls, wenn es keine Antwortcodes von 200 gibt, der am häufigsten vorkommende Antwortcode (d.h. 503) verwendet werden kann.
Die Metadaten für die Trace-Anfrage können Folgendes umfassen:

       Pfade:
              /v1/sta rtTrace
                     post:
                            operationld: "startTrace"
                            Beschreibung: „Anweisen des Servers, mit dem Tracing zu
                            beginnen"
                            Weiterleitung:
                                   Anfrage: „all-instances"
                            Antwort:
                                   Typ: „Aggregat"
                                   Regeln „200, wenn mindestens eine Antwort von 200,
                                   sonst am häufigsten"
                                   erforderlich: 1
                            Antworten:
                                   200:
                                          Beschreibung: „OK"
                                   503:
                                          Beschreibung: „nicht verfügbar"

Es wurde ein Problem festgestellt, das dazu führt, dass eine Ausnahme ausgelöst wird und ein Trace erforderlich ist. Ein Benutzer gibt einen Befehl über die REST-API aus, um einen Trace zu starten und zu beenden, wenn die Ausnahme beobachtet werden kann.

Die Anfrage wird an die Router-Komponente weitergeleitet, wo die API-Spezifikation überprüft werden kann, und, statt nur an eine Instanz der Anwendung weitergeleitet zu werden, kann die Anfrage an alle Anwendungsinstanzen weitergeleitet werden, wie es die Metadaten erfordern, d.h. die Anfrage: „all-instances“.

Es kann ein Rückruf auf den Anfrage-Instanzen bereitgestellt werden, um zu koordinieren, wenn eine Anwendungsinstanz die Anfrage-Instanz fertiggestellt hat, so dass die anderen aufhören können.

Jede Anwendungsinstanz empfängt eine Anfrage-Instanz und beginnt zu tracen. Von den drei Anwendungsinstanzen zeichnet die zweite die Ausnahme auf und sendet eine definierte Antwort-Instanz. Die zweite Anwendungsinstanz ruft den durch den Router zu der Anfrage-Instanz hinzugefügten Rückruf auf, um anzuzeigen, dass sie fertiggestellt wurde .

Die verbleibende erste und dritte Anwendungsinstanz fragen den Rückruf nach einem Status ab, beobachten die Fertigstellung durch die zweite Anwendungsinstanz und beenden das Tracen, indem sie geeignete Antwort-Instanzen senden.

Die Router-Komponente wartet auf Antworten von allen Anwendungsinstanzen, an welche die Anfrage weitergeleitet wurde, und aggregiert diese dann zu einer einzelnen Antwort an die Client-Anwendung, wie in den Metadaten gefordert. Zum Beispiel: „HTTP Status Code: 200 [{„BIP3001 nicht beobachtet auf Serverinstanz 0001“},{„BIP3001 beobachtet auf Serverinstanz 0002“},{„BIP3001 nicht beobachtet auf Serverinstanz 0003“}].

Dies stellt ein Starten des Tracings auf allen Anwendungsinstanzen und ein Beenden des Tracings auf allen Anwendungsinstanzen bereit, wenn man den Fehler beobachtet hat. Wenn der Benutzer die Trace-Protokolle abruft, hat er das Ereignis erfasst und die Ressourcen effizient genutzt.

In einer anderen Ausführungsform kann eine Umsetzung einen Ereignisregistrierungsmechanismus anstelle eines Rückrufmechanismus für die Koordinierung der Anfrage-Instanzen wählen.

Bei einem Ereignisregistrierungsmechanismus kann eine Anwendungsinstanz für bestimmte „Ereignisse“ eine Anfrage zur „Registrierung“ an einen bestimmten Endpunkt senden. Üblicherweise verfügt die Anwendungsinstanz dann über „Behandlungsroutinen“ zur Behandlung verschiedener Ereignistypen (z.B. onMessage()- oder onError()-Funktionen), die ausgeführt werden, wenn der jeweilige Ereignistyp ausgelöst wird. In diesem Fall kann, wenn eine Anfrage-Instanz erfolgreich fertiggestellt wurde, die Anwendungsinstanz, welche die Anfrage-Instanz fertiggestellt hat, dem Endpunkt oder dem Koordinator 130 dies mitteilen. Dadurch wird ein „Ereignis“ ausgelöst, das die anderen Anwendungsinstanzen benachrichtigt, und deren onMessage()-Funktion wird mit einer Nachricht ausgelöst, die anzeigt, dass die erste Anwendungsinstanz fertiggestellt wurde. Die Anwendungsinstanzen würden dann entsprechende Maßnahmen ergreifen.

Unter Bezugnahme auf 4 ist ein Blockschaubild eines Systems gemäß mindestens einer Ausführungsform dargestellt. Das Blockschaubild zeigt eine in 1 dargestellte Ausführungsform einer Router-Komponente 120, die in einer zugehörigen skalierbaren Cloud-Umgebung bereitgestellt wird. Die Router-Komponente 120 kann auf einem Datenverarbeitungssystem 400 bereitgestellt werden, das mindestens einen Prozessor 401, ein Hardwaremodul oder eine Schaltung zum Ausführen der Funktionen der beschriebenen Komponenten umfasst, bei denen es sich um Softwareeinheiten handeln kann, die auf dem mindestens einen Prozessor ausgeführt werden. Es können mehrere Prozessoren bereitgestellt werden, auf denen parallele Verarbeitungsthreads laufen, wodurch eine parallele Verarbeitung einiger oder sämtlicher Funktionen der Komponenten ermöglicht wird. Der Speicher 402 kann so konfiguriert sein, dass er Computeranweisungen 403 für den mindestens einen Prozessor 401 bereitstellt, um die Funktionalität der Komponenten auszuführen.

Die Router-Komponente 120 umfasst eine Registrierungskomponente 420 zum Registrieren einer Schnittstellenspezifikation 121 mit Metadaten bezüglich des Antwortverhaltens, wenn eine Anfrage auf mehreren Anwendungsinstanzen umgesetzt wird. Metadaten, die durch die Schnittstellenspezifikation 121 bereitgestellt werden, umfassen Weiterleitungsmetadaten 421, die sich auf das für eine Anfrage erforderliche Weiterleitungsverhalten beziehen, wie zum Beispiel eine Anzahl von Anwendungsinstanzen, an welche die Anfrage zu senden ist. Metadaten, die durch die Schnittstellenspezifikation 121 bereitgestellt werden, umfassen auch Antwortmetadaten 422, die Regeln bezüglich der Fertigstellung von Antwort-Instanzen und eine erforderliche Anzahl von fertiggestellten Antwort-Instanzen umfassen. Metadaten, die durch die Schnittstellenspezifikation 121 bereitgestellt werden, können auch aggregierte Metadaten 423 umfassen, die das Meldeverhalten von Antworten auf eine Anfrage festlegen.

Die Router-Komponente 120 kann eine Anfrage-Fertigstellungskoordinierungskomponente 130 zum Koordinieren von Anfrage-Instanzen einer Anfrage umfassen, die an mehrere Anwendungsinstanzen zur Umsetzung gesendet werden.

Die Anfrage-Fertigstellungskoordinierungskomponente 130 kann eine AnfrageEmpfangskomponente 431 zum Empfangen einer Anfrage zum Weiterleiten an Anwendungsinstanzen sowie eine Spezifikationsprüfungskomponente 432 zum Prüfen von Metadaten in einer registrierten Schnittstellenspezifikation 121 für eine Anfrage umfassen. Eine Metadaten-Zugriffskomponente 433 kann auf registrierte Metadaten zugreifen, die Weiterleitungsmetadaten 421, Antwortmetadaten 422 und Aggregationsmetadaten 423 für eine Anfrage umfassen.

Die Anfrage-Fertigstellungskoordinierungskomponente 130 kann eine Anfrage-Instanz-Weiterleitungskomponente 434 zum Weiterleiten von Instanzen der Anfrage an mehrere Anwendungsinstanzen gemäß den Weiterleitungsmetadaten 421 und eine Anfrage-Instanz-Erweiterungskomponente 435 zum Erweitern jeder Anfrage-Instanz gemäß den Antwortmetadaten 422 umfassen, um Anweisungen zum Koordinieren der Fertigstellung einer erforderlichen Anzahl von Antwort-Instanzen von den Anwendungsinstanzen, an welche die Anfrage-Instanzen weitergeleitet werden, mit aufzunehmen.

Die Anfrage-Fertigstellungskoordinierungskomponente 130 kann eine Anfrage-Instanz-Koordinierungskomponente 440 zum Koordinieren eines Status der Anfrage über die Anwendungsinstanzen hinweg umfassen, um ausstehende Instanzen der Anfrage abzubrechen, wenn eine erforderliche Anzahl von fertiggestellten Antworten empfangen wurde. Die Fertigstellungskoordinierungskomponente 440 stellt eine Endpunktprüfung für eine fertiggestellte Anfrage-Instanz bereit, um eine Aktualisierung bei Fertigstellung zu senden, und damit Anfrage-Instanzen prüfen können, ob andere Anfrage-Instanzen fertiggestellt sind. Die Fertigstellungskoordinierungskomponente 440 kann eine Rückrufmechanismuskomponente 441 oder eine Ereignisregistrierungskomponente 442 umfassen.

Die Anfrage-Fertigstellungskoordinierungskomponente 130 kann eine Aggregierungskomponente 436 zum Kombinieren mehrerer Antwort-Instanzen von den Anwendungsinstanzen umfassen, um auf der Grundlage der registrierten Aggregierungsmetadaten 423 für die Anfrage eine aggregierte Antwort zu bilden. Die aggregierte Antwort kann fertiggestellte Antworten und abgebrochene Antworten umfassen.

5 stellt ein Blockschaubild von Komponenten eines Datenverarbeitungssystems, wie es für das in 1 dargestellte System der Router-Komponente 120 in der Cloud-Plattform 110 verwendet wird, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Man sollte sich bewusst sein, dass 5 lediglich eine Veranschaulichung einer Umsetzung bereitstellt und keinerlei Einschränkungen in Bezug auf die Umgebungen, in denen verschiedene Ausführungsformen umgesetzt werden können, mit sich bringt. Es können viele Abwandlungen an der dargestellten Umgebung vorgenommen werden.

Das Datenverarbeitungssystem kann einen oder mehrere Prozessoren 502, einen oder mehrere durch einen Computer lesbare RAMs 504, einen oder mehrere durch einen Computer lesbare ROMs 506, ein oder mehrere durch einen Computer lesbare Speichermedien 508, Einheitentreiber 512, ein Lese/Schreib-Laufwerk oder eine Lese/Schreib-Schnittstelle 514, einen Netzwerkadapter oder eine Netzwerkschnittstelle 516 umfassen, die alle über ein Datenübertragungsnetz 518 miteinander verbunden sind. Das Datenübertragungsnetz 518 kann mit jeder beliebigen Architektur umgesetzt werden, die zum Weiterleiten von Daten und/oder Steuerungsinformationen zwischen Prozessoren (wie zum Beispiel Mikroprozessoren, Datenübertragungs- und Netzwerkprozessoren usw.), Systemspeicher, Peripherieeinheiten und beliebigen anderen Hardware-Komponenten innerhalb des Systems ausgelegt ist.

Ein oder mehrere Betriebssysteme 510 und Anwendungsprogramme 511, wie zum Beispiel die Router-Komponente 120 und die Anfrage-Fertigstellungskoordinierungskomponente 130, sind auf einem oder mehreren der durch einen Computer lesbaren Speichermedien 508 zur Ausführung durch einen oder mehrere der Prozessoren 502 mittels eines oder mehrerer der jeweiligen RAMs 504 (die üblicherweise einen Cache enthalten) gespeichert. In der veranschaulichten Ausführungsform kann es sich bei jedem der durch einen Computer lesbaren Speichermedien 508 gemäß Ausführungsformen der Erfindung um eine Magnetplatten-Speichereinheit eines internen Festplattenlaufwerks, eine CD-ROM, eine DVD, einen Speicherstick, ein Magnetband, eine Magnetplatte, eine optische Platte, eine HalbleiterSpeichereinheit wie zum Beispiel RAM, ROM, EPROM, Flash-Speicher oder beliebige andere durch einen Computer lesbare Speichermedien handeln, die ein Computerprogramm und digitale Informationen speichern können.

Das Datenverarbeitungssystem kann auch ein Lese/Schreib-Laufwerk oder eine Lese/Schreib-Schnittstelle 514 umfassen, um von einem oder mehreren tragbaren, durch einen Computer lesbaren Speichermedien 526 zu lesen und auf diese(s) zu schreiben. Anwendungsprogramme 511 auf dem Datenverarbeitungssystem können auf einem oder mehreren der tragbaren, durch einen Computer lesbaren Speichermedien 526 gespeichert sein, über das jeweilige Lese/Schreib-Laufwerk oder die Lese/Schreib-Schnittstelle 514 gelesen und in die jeweiligen durch einen Computer lesbaren Speichermedien 508 geladen werden.

Das Datenverarbeitungssystem kann auch einen Netzwerkadapter oder eine Netzwerkschnittstelle 516 enthalten, wie zum Beispiel eine TCP/IP-Adapterkarte oder einen drahtlosen Datenübertragungsadapter. Die Anwendungsprogramme 511 auf dem Datenverarbeitungssystem können von einem externen Computer oder einer externen Speichereinheit über ein Netzwerk (zum Beispiel das Internet, ein lokales Netzwerk oder andere Weitverkehrsnetze oder drahtlose Netzwerke) und den Netzwerkadapter oder die Netzwerkschnittstelle 516 auf die Datenverarbeitungseinheit heruntergeladen werden. Von dem Netzwerkadapter oder der Netzwerk-Schnittstelle 516 können die Programme auf die durch einen Computer lesbaren Speichermedien 508 geladen werden. Das Netzwerk kann Kupferkabel, Lichtwellenleiter, drahtlose Übertragung, Leitwegrechner, Firewalls, Vermittlungseinheiten, Gateway-Computer und Edge-Server aufweisen.

Das Datenverarbeitungssystem kann auch einen Anzeigebildschirm 520, eine Tastatur oder einen Ziffernblock 522 und eine Computermaus oder ein Touchpad 524 umfassen. Die Einheitentreiber 512 weisen eine Schnittstelle zu dem Anzeigebildschirm 520 für die Bildgebung, zu der Tastatur oder dem Ziffernblock 522, zu der Computermaus oder dem Touchpad 524 und/oder zu dem Anzeigebildschirm 520 zur Druckabtastung von alphanumerischen Zeicheneingaben und Benutzerauswahlen auf. Die Einheitentreiber 512, das Lese/Schreib-Laufwerk oder die Lese/Schreib-Schnittstelle 514 und der Netzwerkadapter oder die Netzwerkschnittstelle 516 können Hardware und Software aufweisen (die auf den durch einen Computer lesbaren Speichermedien 508 und/oder dem ROM 506 gespeichert sind).

Bei der vorliegenden Erfindung kann es sich um ein System, ein Verfahren und/oder ein Computerprogrammprodukt auf jedem möglichen technischen Detaillierungsgrad von Integration handeln. Das Computerprogrammprodukt kann (ein) durch einen Computer lesbare(s) Speichermedium (oder -medien) beinhalten, auf dem/denen durch einen Computer lesbare Programmanweisungen gespeichert ist/sind, um einen Prozessor dazu zu veranlassen, Aspekte der vorliegenden Erfindung auszuführen.

Es sei von vornherein klargestellt, dass das Umsetzen der hierin angeführten Lehren nicht auf eine Cloud-Computing-Umgebung beschränkt ist, obwohl diese Offenbarung eine ausführliche Beschreibung von Cloud-Computing aufweist. Vielmehr können Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gemeinsam mit jeder beliebigen Art von jetzt bekannter oder später erfundener Datenverarbeitungsumgebung umgesetzt werden.

Cloud-Computing ist ein Servicebereitstellungsmodell zum Ermöglichen eines problemlosen bedarfsgesteuerten Netzwerkzugriffs auf einen gemeinsam genutzten Pool von konfigurierbaren Datenverarbeitungsressourcen (z.B. Netzwerke, Netzwerkbandbreite, Server, Verarbeitung, Hauptspeicher, Speicher, Anwendungen, virtuelle Maschinen und Dienste), die mit minimalem Verwaltungsaufwand bzw. minimaler Interaktion mit einem Anbieter des Service schnell bereitgestellt und freigegeben werden können. Dieses Cloud-Modell kann mindestens fünf Eigenschaften aufweisen, mindestens drei Dienstmodelle und mindestens vier Implementierungsmodelle.

Bei den Eigenschaften handelt es sich um die Folgenden:

On-Demand Self-Service: Ein Cloud-Nutzer kann einseitig automatisch nach Bedarf für Datenverarbeitungsfunktionen wie zum Beispiel Serverzeit und Netzwerkspeicher sorgen, ohne dass eine menschliche Interaktion mit dem Anbieter der Dienste erforderlich ist.

Broad Network Access: Es sind Funktionen über ein Netzwerk verfügbar, auf die durch Standardmechanismen zugegriffen wird, welche die Verwendung durch heterogene Thin- oder Thick-Client-Plattformen (z.B. Mobiltelefone, Laptops und PDAs) unterstützen.

Resource-Pooling: Die Datenverarbeitungsressourcen des Anbieters werden zusammengeschlossen, um mehreren Nutzern unter Verwendung eines Multi-Tenant-Modells zu dienen, wobei verschiedene physische und virtuelle Ressourcen dynamisch nach Bedarf zugewiesen und neu zugewiesen werden. Es gibt eine gefühlte Standortunabhängigkeit, da der Nutzer allgemein keine Kontrolle bzw. Kenntnis über den genauen Standort der bereitgestellten Ressourcen hat, aber in der Lage sein kann, einen Standort auf einer höheren Abstraktionsebene festzulegen (z.B. Land, Staat oder Rechenzentrum).

Rapid Elasticity: Funktionen können für eine schnelle horizontale Skalierung (scale out) schnell und elastisch bereitgestellt werden, in einigen Fällen auch automatisch, und für ein schnelles Scale-in schnell freigegeben werden. Für den Nutzer erscheinen die für das Bereitstellen verfügbaren Funktionen häufig unbegrenzt und sie können jederzeit in jeder beliebigen Menge gekauft werden.

Measured Service: Cloud-Systeme steuern und optimieren die Verwendung von Ressourcen automatisch, indem sie eine Messfunktion auf einer gewissen Abstraktionsebene nutzen, die für die Art von Dienst geeignet ist (z.B. Speicher, Verarbeitung, Bandbreite sowie aktive Benutzerkonten). Die Nutzung von Ressourcen kann überwacht, gesteuert und gemeldet werden, wodurch sowohl für den Anbieter als auch für den Nutzer des verwendeten Dienstes Transparenz geschaffen wird.

Bei den Dienstmodellen handelt es sich um die Folgenden:

Software as a Service (SaaS): Die dem Nutzer bereitgestellte Funktion besteht darin, die in einer Cloud-Infrastruktur laufenden Anwendungen des Anbieters zu verwenden. Die Anwendungen sind über eine Thin-Client-Schnittstelle wie zum Beispiel einen Web-Browser (z.B. auf dem Web beruhende E-Mail) von verschiedenen Client-Einheiten her zugänglich. Der Nutzer verwaltet bzw. steuert die zugrunde liegende Cloud-Infrastruktur nicht, darunter das Netzwerk, Server, Betriebssysteme, Speicher bzw. sogar einzelne Anwendungsfunktionen, mit der möglichen Ausnahme von eingeschränkten benutzerspezifischen Anwendungskonfigurationseinstellungen.

Platform as a Service (PaaS): Die dem Nutzer bereitgestellte Funktion besteht darin, durch einen Nutzer erstellte bzw. erhaltene Anwendungen, die unter Verwendung von durch den Anbieter unterstützten Programmiersprachen und Tools erstellt wurden, in der Cloud-Infrastruktur einzusetzen. Der Nutzer verwaltet bzw. steuert die zugrunde liegende Cloud-Infrastruktur nicht, darunter Netzwerke, Server, Betriebssysteme bzw. Speicher, hat aber die Kontrolle über die eingesetzten Anwendungen und möglicherweise über Konfigurationen des Application Hosting Environment.

Infrastructure as a Service (laaS): Die dem Nutzer bereitgestellte Funktion besteht darin, das Verarbeiten, Speicher, Netzwerke und andere grundlegende Datenverarbeitungsressourcen bereitzustellen, wobei der Nutzer in der Lage ist, beliebige Software einzusetzen und auszuführen, zu der Betriebssysteme und Anwendungen gehören können. Der Nutzer verwaltet bzw. steuert die zugrunde liegende Cloud-Infrastruktur nicht, hat aber die Kontrolle über Betriebssysteme, Speicher, eingesetzte Anwendungen und möglicherweise eine eingeschränkte Kontrolle über ausgewählte Netzwerkkomponenten (z.B. Host-Firewalls).

Bei den Einsatzmodellen handelt es sich um die Folgenden:

Private Cloud: Die Cloud-Infrastruktur wird einzig und allein für eine Organisation betrieben. Sie kann durch die Organisation oder einen Dritten verwaltet werden und kann sich in den eigenen Räumen oder in fremden Räumen befinden.

Community Cloud: Die Cloud-Infrastruktur wird von mehreren Organisationen gemeinsam genutzt und unterstützt eine spezielle Benutzergemeinschaft, die gemeinsame Angelegenheiten hat (z.B. Mission, Sicherheitsanforderungen, Richtlinien sowie Überlegungen bezüglich der Einhaltung von Vorschriften). Sie kann durch die Organisationen oder einen Dritten verwaltet werden und kann in den eigenen Räumen oder fremden Räumen stehen.

Public Cloud: Die Cloud-Infrastruktur wird der allgemeinen Öffentlichkeit oder einer großen Industriegruppe zur Verfügung gestellt und sie gehört einer Cloud-Dienste verkaufenden Organisation.

Hybrid Cloud: Die Cloud-Infrastruktur ist eine Zusammensetzung aus zwei oder mehreren Clouds (privat, Benutzergemeinschaft oder öffentlich), die zwar einzelne Einheiten bleiben, aber durch eine standardisierte oder proprietäre Technologie miteinander verbunden sind, die Daten- und Anwendungsportierbarkeit ermöglicht (z.B. Cloud-Zielgruppenverteilung für den Lastenausgleich zwischen Clouds).

Eine Cloud-Computing-Umgebung ist dienstorientiert mit Fokus auf Statusunabhängigkeit, geringer Kopplung, Modularität und semantischer Interoperabilität. Im Herzen von Cloud-Computing liegt eine Infrastruktur, die ein Netzwerk aus zusammengeschalteten Knoten aufweist.

Unter Bezugnahme auf 6 ist eine veranschaulichende Cloud-Computing-Umgebung 50 abgebildet. Wie gezeigt ist, weist die Cloud-Computing-Umgebung 50 einen oder mehrere Cloud-Computing-Knoten 10 auf, mit denen von Cloud-Nutzern verwendete lokale Datenverarbeitungseinheiten wie zum Beispiel ein elektronischer Assistent (PDA, personal digital assistant) oder ein Mobiltelefon 54A, ein Desktop-Computer 54B, ein Laptop-Computer 54C und/oder ein Automobil-Computer-System 54N Daten austauschen können. Die Knoten 10 können miteinander Daten austauschen. Sie können physisch oder virtuell in ein oder mehrere Netzwerke wie private, Benutzergemeinschafts-, öffentliche oder hybride Clouds gruppiert werden (nicht gezeigt), wie vorstehend beschrieben wurde, oder in eine Kombination daraus. Dies ermöglicht es der Cloud-Computing-Umgebung 50, Infrastruktur, Plattformen und/oder Software als Dienst anzubieten, für die ein Cloud-Nutzer keine Ressourcen auf einer lokalen Datenverarbeitungseinheit vorhalten muss. Es sei darauf hingewiesen, dass die Arten der in 6 gezeigten Datenverarbeitungseinheiten 54A bis N lediglich veranschaulichend sein sollen und dass die Datenverarbeitungsknoten 10 und die Cloud-Computing-Umgebung 50 über eine beliebige Art Netzwerk und/oder über eine beliebige Art von über ein Netzwerk aufrufbarer Verbindung (z.B. unter Verwendung eines Web-Browsers) mit einer beliebigen Art von computergestützter Einheit Daten austauschen können.

Unter Bezugnahme auf 7 wird ein Satz von funktionalen Abstraktionsschichten gezeigt, die durch die Cloud-Computing-Umgebung 50 (6) bereitgestellt werden. Es sollte von vornherein klar sein, dass die in 7 gezeigten Komponenten, Schichten und Funktionen lediglich veranschaulichend sein sollen und Ausführungsformen der Erfindung nicht darauf beschränkt sind. Wie abgebildet ist, werden die folgenden Schichten und entsprechenden Funktionen bereitgestellt:

Eine Hardware- und Software-Schicht 60 kann Hardware- und Software-Komponenten umfassen. Zu Beispielen für Hardware-Komponenten können gehören: Mainframe-Computer 61; auf der RISC- (Reduced Instruction Set Computer) Architektur beruhende Server 62; Server 63; Blade-Server 64; Speichereinheiten 65; und Netzwerke sowie Netzwerkkomponenten 66. In einigen Ausführungsformen können Software-Komponenten eine Netzwerk-Anwendungsserver-Software 67 und eine Datenbank-Software 68 umfassen.

Eine Virtualisierungsschicht 70 stellt eine Abstraktionsschicht bereit, aus der die folgenden Beispiele für virtuelle Einheiten bereitgestellt werden können: virtuelle Server 71, virtueller Speicher 72, virtuelle Netzwerke 73, darunter virtuelle private Netzwerke, virtuelle Anwendungen und Betriebssysteme 74; und virtuelle Clients 75.

In einem Beispiel kann eine Verwaltungsschicht 80 die nachfolgend beschriebenen Funktionen bereitstellen. Eine Ressourcen-Bereitstellung 81 stellt die dynamische Beschaffung von Datenverarbeitungsressourcen sowie anderen Ressourcen bereit, die zum Durchführen von Aufgaben innerhalb der Cloud-Computing-Umgebung verwendet werden. Ein Messen und eine Preisfindung 82 stellen die Kostenverfolgung beim Verwenden von Ressourcen innerhalb der Cloud-Computing-Umgebung sowie die Abrechnung oder Rechnungsstellung für den Verbrauch dieser Ressourcen bereit. In einem Beispiel können diese Ressourcen Anwendungs-Software-Lizenzen aufweisen. Eine Sicherheit stellt die Identitätsüberprüfung für Cloud-Nutzer und Aufgaben sowie Schutz für Daten und andere Ressourcen bereit. Ein Benutzerportal 83 stellt Nutzern und Systemadministratoren den Zugang zu der Cloud-Computing-Umgebung bereit. Eine Verwaltung des Dienstumfangs 84 stellt die Zuordnung und Verwaltung von Cloud-Computing-Ressourcen bereit, so dass die benötigten Dienstziele erreicht werden. Ein Planen und Erfüllen von Vereinbarungen zum Dienstumfang (SLA, Service Level Agreement) 85 stellt die Anordnung vorab und die Beschaffung von Cloud-Computing-Ressourcen, für die eine zukünftige Anforderung vorausgesehen wird, gemäß einem SLA bereit.

Eine Arbeitslastschicht 90 stellt Beispiele für die Funktionalität bereit, für welche die Cloud-Computing-Umgebung verwendet werden kann. Zu Beispielen für Arbeitslasten und Funktionen, die von dieser Schicht bereitgestellt werden können, gehören: Abbildung und Navigation 91; Software-Entwicklung und Lebenszyklusverwaltung 92; Bereitstellung von Ausbildung in virtuellen Klassenzimmern 93; Datenanalytikverarbeitung 94; Transaktionsverarbeitung 95; und Anfrage-Weiterleitungsverarbeitung 96.

Ein Computerprogrammprodukt der vorliegenden Erfindung weist eine oder mehrere durch einen Computer lesbare Hardware-Speichereinheiten auf, in denen ein durch einen Computer lesbarer Programmcode gespeichert ist, wobei der Programmcode von einem oder mehreren Prozessoren ausführbar ist, um die Verfahren der vorliegenden Erfindung umzusetzen.

Ein Computersystem der vorliegenden Erfindung weist einen oder mehrere Prozessoren, einen oder mehrere Speicher und eine oder mehrere durch einen Computer lesbare Hardware-Speichereinheiten auf, wobei die eine oder die mehreren Hardware-Speichereinheiten einen Programmcode enthalten, der von dem einen oder den mehreren Prozessoren über den einen oder die mehreren Speicher ausführbar ist, um die Verfahren der vorliegenden Erfindung umzusetzen.

Die Beschreibungen der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden zum Zwecke der Veranschaulichung aufgeführt, sollen jedoch nicht gesamthaft stehen für bzw. begrenzt sein auf die offenbarten Ausführungsformen. Für Fachleute werden viele Abänderungen und Abwandlungen ersichtlich sein, ohne von dem Umfang und Sinngehalt der beschriebenen Ausführungsformen abzuweichen. Die hierin verwendete Terminologie wurde gewählt, um die Grundgedanken der Ausführungsformen, die praktische Anwendung oder technische Verbesserung gegen auf dem Markt vorgefundenen Technologien bestmöglich zu erläutern oder um es anderen Fachleuten zu ermöglichen, die hierin dargelegten Ausführungsformen zu verstehen.

Es können Verbesserungen und Abwandlungen an dem oben Beschriebenen vorgenommen werden, ohne von dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Claims

Verfahren zum Koordinieren von in einer skalierbaren Anwendung umgesetzten Anfragen, das Verfahren aufweisend: Registrieren von Metadaten bezüglich eines Antwortverhaltens, das anzuwenden ist, wenn eine Client-Anfrage auf einer oder mehreren Anwendungsinstanzen umgesetzt wird; Erweitern der Client-Anfrage gemäß den Metadaten, um erweiterte Anfrage-Instanzen bereitzustellen, um die Fertigstellung einer erforderlichen Anzahl von Antwort-Instanzen von der einen oder den mehreren Anwendungsinstanzen zu koordinieren; und Koordinieren eines Status der Client-Anfrage über die Anwendungsinstanzen hinweg, um ausstehende erweiterte Anfrage-Instanzen abzubrechen, wenn eine erforderliche Anzahl von fertiggestellten Antwort-Instanzen empfangen wurde.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Erweitern der Client-Anfrage gemäß den Metadaten ein Hinzufügen von Anweisungen zur Koordinierung von Antworten in einer Kopfzeile einer erweiterten Anfrage-Instanz umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Koordinieren des Status der Client-Anfrage über die eine oder die mehreren Anwendungsinstanzen hinweg eine Endpunktprüfung bereitstellt, um eine Aktualisierung einer fertiggestellten Anfrage-Instanz zu empfangen, und damit Anfrage-Instanzen prüfen können, ob andere Anfrage-Instanzen fertiggestellt sind.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Endpunktprüfung durch einen Rückrufmechanismus bereitgestellt wird, bei dem die eine oder die mehreren Anwendungsinstanzen Aktualisierungen für den Endpunkt bereitstellen, wenn eine Antwort-Instanz fertiggestellt ist.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Endpunktprüfung durch einen Ereignisregistrierungsmechanismus bereitgestellt wird, bei dem sich die eine oder die mehreren Anwendungsinstanzen für ein Ereignis einer fertiggestellten Anfrage-Instanz registrieren.
Verfahren nach Anspruch 1, darüber hinaus aufweisend: Kombinieren mehrerer Antwort-Instanzen von den Anwendungsinstanzen, um eine aggregierte Antwort auf der Grundlage der registrierten Metadaten zu bilden, die eine oder mehrere fertiggestellte Antwort-Instanzen und etwaige abgebrochene Antwort-Instanzen enthält.
Verfahren nach Anspruch 6, darüber hinaus aufweisend: Warten auf die Antwort-Instanzen von den Anfrage-Instanzen; und Kombinieren der einen oder mehreren Antwort-Instanzen, um eine aggregierte Antwort zu bilden.
Computersystem zum Koordinieren von in einer skalierbaren Anwendung umgesetzten Anfragen, aufweisend: einen oder mehrere Prozessoren, einen oder mehrere durch einen Computer lesbare Speicher, ein oder mehrere durch einen Computer lesbare, physische Speichermedien und Programmanweisungen, die auf mindestens einem der einen oder der mehreren physischen Speichermedien zur Ausführung durch mindestens einen des einen oder der mehreren Prozessoren über mindestens einen der einen oder der mehreren Speicher gespeichert sind, wobei das Computersystem in der Lage ist, ein Verfahren durchzuführen, aufweisend: Registrieren von Metadaten bezüglich eines Antwortverhaltens, das anzuwenden ist, wenn eine Client-Anfrage auf einer oder mehreren Anwendungsinstanzen umgesetzt wird; Erweitern der Client-Anfrage gemäß den Metadaten, um erweiterte Anfrage-Instanzen bereitzustellen, um die Fertigstellung einer erforderlichen Anzahl von Antwort-Instanzen von der einen oder den mehreren Anwendungsinstanzen zu koordinieren; und Koordinieren eines Status der Client-Anfrage über die Anwendungsinstanzen hinweg, um ausstehende erweiterte Anfrage-Instanzen abzubrechen, wenn eine erforderliche Anzahl von fertiggestellten Antwort-Instanzen empfangen wurde.
Computersystem nach Anspruch 8, wobei das Erweitern der Client-Anfrage gemäß den Metadaten ein Hinzufügen von Anweisungen zur Koordinierung von Antworten in einer Kopfzeile einer erweiterten Anfrage-Instanz umfasst.
Computersystem nach Anspruch 8, wobei das Koordinieren des Status der Client-Anfrage über die eine oder die mehreren Anwendungsinstanzen hinweg eine Endpunktprüfung bereitstellt, um eine Aktualisierung einer fertiggestellten Anfrage-Instanz zu empfangen, und damit Anfrage-Instanzen prüfen können, ob andere Anfrage-Instanzen fertiggestellt sind.
Computersystem nach Anspruch 10, wobei die Endpunktprüfung durch einen Rückrufmechanismus bereitgestellt wird, bei dem die eine oder die mehreren Anwendungsinstanzen Aktualisierungen für den Endpunkt bereitstellen, wenn eine Antwort-Instanz fertiggestellt ist.
Computersystem nach Anspruch 10, wobei die Endpunktprüfung durch einen Ereignisregistrierungsmechanismus bereitgestellt wird, bei dem sich die eine oder die mehreren Anwendungsinstanzen für ein Ereignis einer fertiggestellten Anfrage-Instanz registrieren.
Computersystem nach Anspruch 8, darüber hinaus aufweisend: Kombinieren mehrerer Antwort-Instanzen von den Anwendungsinstanzen, um eine aggregierte Antwort auf der Grundlage der registrierten Metadaten zu bilden, die eine oder mehrere fertiggestellte Antwort-Instanzen und etwaige abgebrochene Antwort-Instanzen enthält.
Computersystem nach Anspruch 13, darüber hinaus aufweisend: Warten auf die Antwort-Instanzen von den Anfrage-Instanzen; und Kombinieren der einen oder mehreren Antwort-Instanzen, um eine aggregierte Antwort zu bilden.
Computerprogrammprodukt zum Koordinieren von in einer skalierbaren Anwendung umgesetzten Anfragen, aufweisend: ein oder mehrere nichtflüchtige, durch einen Computer lesbare Speichermedien und Programmanweisungen, die auf mindestens einem des einen oder der mehreren physischen Speichermedien gespeichert sind, wobei die Programmanweisungen von einem Prozessor ausführbar sind, um den Prozessor zu veranlassen, ein Verfahren durchzuführen, aufweisend: Registrieren von Metadaten bezüglich eines Antwortverhaltens, das anzuwenden ist, wenn eine Client-Anfrage auf einer oder mehreren Anwendungsinstanzen umgesetzt wird; Erweitern der Client-Anfrage gemäß den Metadaten, um erweiterte Anfrage-Instanzen bereitzustellen, um die Fertigstellung einer erforderlichen Anzahl von Antwort-Instanzen von der einen oder den mehreren Anwendungsinstanzen zu koordinieren; und Koordinieren eines Status der Client-Anfrage über die Anwendungsinstanzen hinweg, um ausstehende erweiterte Anfrage-Instanzen abzubrechen, wenn eine erforderliche Anzahl von fertiggestellten Antwort-Instanzen empfangen wurde.
Computerprogrammprodukt nach Anspruch 15, wobei das Erweitern der Client-Anfrage gemäß den Metadaten ein Hinzufügen von Anweisungen zur Koordinierung von Antworten in einer Kopfzeile einer erweiterten Anfrage-Instanz umfasst.
Computerprogrammprodukt nach Anspruch 15, wobei das Koordinieren des Status der Client-Anfrage über die eine oder die mehreren Anwendungsinstanzen hinweg eine Endpunktprüfung bereitstellt, um eine Aktualisierung einer fertiggestellten Anfrage-Instanz zu empfangen, und damit Anfrage-Instanzen prüfen können, ob andere Anfrage-Instanzen fertiggestellt sind.
Computerprogrammprodukt nach Anspruch 17, wobei die Endpunktprüfung durch einen Rückrufmechanismus bereitgestellt wird, bei dem die eine oder die mehreren Anwendungsinstanzen Aktualisierungen für den Endpunkt bereitstellen, wenn die Antwort-Instanz fertiggestellt ist.
Computerprogrammprodukt nach Anspruch 17, wobei die Endpunktprüfung durch einen Ereignisregistrierungsmechanismus bereitgestellt wird, bei dem sich die eine oder die mehreren Anwendungsinstanzen für ein Ereignis einer fertiggestellten Anfrage-Instanz registrieren.
Computerprogrammprodukt nach Anspruch 15, darüber hinaus aufweisend: Kombinieren mehrerer Antwort-Instanzen von den Anwendungsinstanzen, um eine aggregierte Antwort auf der Grundlage der registrierten Metadaten zu bilden, die eine oder mehrere fertiggestellte Antwort-Instanzen und etwaige abgebrochene Antwort-Instanzen enthält; Warten auf die Antwort-Instanzen von den Anfrage-Instanzen; und Kombinieren der einen oder mehreren Antwort-Instanzen, um eine aggregierte Antwort zu bilden.