In this thesis, we investigate three different aspects of distributed information systems: security, caching, and self-management. We describe our concept of a security system for distributed and open systems using our query processing system ObjectGlobe as an example. One part of this concept is our OperatorCheck server, which validates the semantics of an operator and analyzes its quality before the operator is actually used in queries. This is done semi-automatically using an oracle-based approach to compare a formal specification of an operator against its implementation. Further security measures are integrated into the query processing engine: secure communication channels are established, authentication and authorization are performed, and overload situations are avoided by admission control. Operators are guarded using Java's security model to prevent unauthorized resource access and leakage of data. The resource consumption of operators is monitored and limited to avoid resource monopolization. We present a semantic caching scheme suitable for caching responses from Web services on the SOAP protocol level. Web services are typically described using WSDL documents. For semantic caching we developed an XML-based declarative language to annotate WSDL documents with information about the caching-relevant semantics of requests and responses. Using this information, our semantic cache answers requests based on the responses of similar previously executed requests. Performance experiments---based on the scenarios of TPC-W and TPC-W Version 2---conducted using our prototype implementation demonstrate the effectiveness of the proposed semantic caching scheme. We present a novel autonomic computing concept which is hiding the ever increasing complexity of managing IT infrastructures. For this purpose, we virtualize, pool, and monitor hardware to provide a dynamic computing infrastructure. A fuzzy-logic-based controller supervises all services running on this virtual platform. Higher-level services such as business applications profit from running on this platform. For example, failed services are restarted automatically. A service overload is detected and remedied by either starting additional service instances or by moving the service to a more powerful server. The capabilities and constraints of the services and the hardware environment are specified in a declarative XML language.     «

In this thesis, we investigate three different aspects of distributed information systems: security, caching, and self-management. We describe our concept of a security system for distributed and open systems using our query processing system ObjectGlobe as an example. One part of this concept is our OperatorCheck server, which validates the semantics of an operator and analyzes its quality before the operator is actually used in queries. This is done semi-automatically using an oracle-based app...     »

Im Rahmen dieser Arbeit werden drei Aspekte verteilter Informationssysteme untersucht: Sicherheit, Caching und Selbstverwaltung. Wir beschreiben unser Sicherheitssystem für verteilte, erweiterbare Systeme am Beispiel unseres verteilten Anfrageprozessors ObjectGlobe. Unser OperatorCheck-Server, der die Semantik eines Operators überprüft und seine Qualität untersucht, bevor der Operator tatsächlich in Anfragen eingesetzt wird, stellt einen Teil dieses Sicherheitssystems dar. Der OperatorCheck-Server arbeitet dabei halbautomatisch unter Verwendung eines Orakels, um eine formale Spezifikation eines Operators mit seiner Implementierung zu vergleichen. Weitere Sicherheitsmaßnahmen sind in den Anfrageprozessor integriert: Sichere Kommunikationskanäle werden aufgebaut, Authentifizierung und Autorisierung werden durchgeführt und Überlastsituationen werden durch eine Zugangskontrolle verhindert. Operatoren werden durch das Sicherheitssystem von Java überwacht, um unautorisierte Zugriffe auf Ressourcen und Datenlecks zu verhindern. Der Ressourcenverbrauch von Operatoren wird überwacht und beschränkt, um die Monopolisierung von Ressourcen zu vermeiden. Wir stellen einen semantischen Cache für die Antworten von Web-Services vor, der auf der SOAP-Protokollebene arbeitet. Web-Services werden üblicherweise mit Hilfe von WSDL-Dokumenten beschrieben. Wir haben eine XML-basierte deklarative Sprache entworfen, um WSDL-Dokumente mit cachingrelevanten Informationen bezüglich der Semantik von Anfragen und Antworten anzureichern. Unter Verwendung dieser Informationen kann unser semantischer Cache Anfragen basierend auf früheren Ergebnissen ähnlicher Anfragen beantworten. Wir haben Leistungsmessungen basierend auf den Szenarien der TPC-W und TPC-W Version 2 Benchmarks durchgeführt, die die Effektivität des vorgeschlagenen Cachingansatzes belegen. Für die Messungen haben wir unsere prototypische Implementierung des Caches verwendet. Wir stellen ein neuartiges Konzept für Autonomic Computing vor, das die steigende Komplexität des IT-Managements verbirgt. Zu diesem Zweck virtualisieren und überwachen wir die Hardware und fassen sie in einem Pool zusammen, um eine dynamische Infrastruktur zur Verfügung zu stellen. Ein Fuzzy-Logik-basierter Controller überwacht alle Dienste, die auf dieser virtuellen Plattform ausgeführt werden. Höherwertige Dienste, wie zum Beispiel Geschäftsanwendungen, profitieren davon, auf dieser Plattform ausgeführt zu werden. Beispielsweise werden abgestürzte Dienste automatisch neu gestartet. Überlastsituationen von Diensten werden entdeckt und behoben, indem entweder eine weitere Dienstinstanz gestartet wird oder indem der Dienst auf einen leistungsfähigeren Rechner umgezogen wird. Die Fähigkeiten und Anforderungen der Dienste und der Hardwareumgebung werden mit Hilfe einer XML-basierten Sprache spezifiziert.     «

Im Rahmen dieser Arbeit werden drei Aspekte verteilter Informationssysteme untersucht: Sicherheit, Caching und Selbstverwaltung. Wir beschreiben unser Sicherheitssystem für verteilte, erweiterbare Systeme am Beispiel unseres verteilten Anfrageprozessors ObjectGlobe. Unser OperatorCheck-Server, der die Semantik eines Operators überprüft und seine Qualität untersucht, bevor der Operator tatsächlich in Anfragen eingesetzt wird, stellt einen Teil dieses Sicherheitssystems dar. Der OperatorCheck-Serv...     »