Unterstützung virtueller Arbeitsumgebungen durch replizierte Kooperationsanwendungen - Spezifikation eines vektorzeitbasierten Replikationsverfahrens fuer den Einsatz im Internet

Mit dem Erfolg des World Wide Web (W3) in den letzten Jahren hat das Internet als Plattform zur Entwicklung von CSCW-Systemen stark an Bedeutung gewonnen. So finden wir heute bereits zahlreiche Anwendungen, die zur Unterstützung organisationsübergreifender Kooperationsaufgaben eingesetzt werden. Sie sind oftmals durch eine zentrale Architektur gekennzeichnet, so daß bereits der Ausfall des zentralen Systems zum Ausfall der gesamten Anwendung führt. Ebenfalls können sich die langen Antwortzeiten negativ bemerkbar machen, wenn auf das zentrale System über weit entfernte Netzwerke zugegriffen werden muß. Um diese Nachteile zu umgehen, wird in der Arbeit ein asynchrones Replikationsverfahren vorgestellt, das speziell für den Einsatz im Internet entworfen wurde. Durch dieses Verfahren können Rechnersysteme hinter einer Firewall, und Knoten, die zeitweise durch etwaige Netzwerkausfälle nicht erreichbar sind, in den Replikationsmechanismus einbezogen werden. Damit ist es insbesondere auch zur Anbindung mobiler Systeme (Laptops, PDAs) geeignet. Es gewährleistet eine hohe Autonomie der einzelnen Knoten, ohne strikte Sperrverfahren zu verwenden. Der Replikationsalgorithmus basiert auf einem Vektorzeitmodell zur Erhaltung der kausalen Ordnung der Sende- und Empfangsereignisse in einem verteilten System. Die Spezifikation wird anhand gefärbter Petri-Netze (CPN) formal angegeben. In der Dissertation wird anhand einer Fallstudie untersucht, inwieweit die Vermeidung von strikten Sperrverfahren in einer W3-basierten Kooperationsanwendung sinnvoll ist. Dazu wurde die Datenbank einer Kooperationsanwendung ausgewertet, die von über 5000 Benutzern aus verschiedenen Arbeitsgruppen über ein Erhebungszeitraum von ca. 2 Jahren über das Internet verwendet wurde. Es zeigte sich, daß nebenläufige Schreibzugriffe auf die gemeinsam bearbeiteten Dokumente nur selten auftraten und damit die Verwendung von Replikationsverfahren nahelegt, die auf strikte Sperrverfahren verzichten. Es wird weiter aufgezeigt, wie durch die Verwendung von objektorientierten oder strukturierten Dokumentarchitekturen die Wahrscheinlichkeit nebenläufiger Zugriffe auf gemeinsam bearbeitete Dokumente verringert werden kann. Am Ende der Arbeit wird von der Fallstudie abstrahiert und der Einsatz des vorgestellte Replikationsverfahren in anderen Anwendungsfeldern (Electronic Commerce, Verteiltes Web-Site-Management) diskutiert. Stichwörter: BSCW, CSCW, Groupware, Internet, Intranet, Replikation, Vektorzeit, WWW.