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In this paper various techniques in relation to large-scale systems are presented. At first, explanation of large-scale systems and differences from traditional systems are given. Next, possible specifications and requirements on hardware and software are listed. Finally, examples of large-scale systems are presented.
OSGi is a popular Java-based platform, which has its roots in the area of embedded systems. However, nowadays it is used more and more in enterprise systems. To fit this new application area, OSGi has recently been extended with the Remote Services specification. This specification enables distribution, which OSGi was previously lacking. However, the specification provides means for synchronous communication only and leaves out asynchronous communication. As an attempt to fill a gap in this field, we propose, implement and evaluate an approach for the integration of asynchronous messaging into OSGi.
A Look at Service Meshes
(2021)
Service meshes can be seen as an infrastructure layer for microservice-based applications that are specifically suited for distributed application architectures. It is the goal to introduce the concept of service meshes and its use for microservices with the example of an open source service mesh called Istio. This paper gives an introduction into the service mesh concept and its relation to microservices. It also gives an overview of selected features provided by Istio as relevant to the above concept and provides a small sample setup that demonstrates the core features.
Microservices are meanwhile an established software engineering vehicle, which more and more companies are examining and adopting for their development work. Naturally, reference architectures based on microservices come into mind as a valuable thing to utilize. Initial results for such architectures are published in generic and in domain-specific form. Missing to the best of our knowledge however, is a domain-specific reference architecture based on microservices, which takes into account specifics of the insurance industry domain. Jointly with partners from the German insurance industry, we take initial steps to fill this gap in the present article. Thus, we aim towards a microservices-based reference software architecture for (at least German) insurance companies. As the main results of this article we thus provide an initial such reference architecture together with a deeper look into two important parts of it.
Even for the more traditional insurance industry, the Microservices Architecture (MSA) style plays an increasingly important role in provisioning insurance services. However, insurance businesses must operate legacy applications, enterprise software, and service-based applications in parallel for a more extended transition period. The ultimate goal of our ongoing research is to design a microservice reference architecture in cooperation with our industry partners from the insurance domain that provides an approach for the integration of applications from different architecture paradigms. In Germany, individual insurance services are classified as part of the critical infrastructure. Therefore, German insurance companies must comply with the Federal Office for Information Security requirements, which the Federal Supervisory Authority enforces. Additionally, insurance companies must comply with relevant laws, regulations, and standards as part of the business’s compliance requirements. Note: Since Germany is seen as relatively ’tough’ with respect to privacy and security demands, fullfilling those demands might well be suitable (if not even ’over-achieving’) for insurances in other countries as well. The question raises thus, of how insurance services can be secured in an application landscape shaped by the MSA style to comply with the architectural and security requirements depicted above. This article highlights the specific regulations, laws, and standards the insurance industry must comply with. We present initial architectural patterns to address authentication and authorization in an MSA tailored to the requirements of our insurance industry partners.
To avoid the shortcomings of traditional monolithic applications, the Microservices Architecture (MSA) style plays an increasingly important role in providing business services. This is true even for the more conventional insurance industry with its highly heterogeneous application landscape and sophisticated cross-domain business processes. Therefore, the question arises of how workflows can be implemented to grant the required flexibility and agility and, on the other hand, to exploit the potential of the MSA style. In this article, we present two different approaches – orchestration and choreography. Using an application scenario from the insurance domain, both concepts are discussed. We introduce a pattern that outlines the mapping of a workflow to a choreography.
The transfer of historically grown monolithic software architectures into modern service-oriented architectures creates a lot of loose coupling points. This can lead to an unforeseen system behavior and can significantly impede those continuous modernization processes, since it is not clear where bottlenecks in a system arise. It is therefore necessary to monitor such modernization processes with an adaptive monitoring concept in order to be able to correctly record and interpret unpredictable system dynamics. For this purpose, a general measurement methodology and a specific implementation concept are presented in this work.
Microservices is an architectural style for complex application systems, promising some crucial benefits, e.g. better maintainability, flexible scalability, and fault tolerance. For this reason microservices has attracted attention in the software development departments of different industry sectors, such as ecommerce and streaming services. On the other hand, businesses have to face great challenges, which hamper the adoption of the architectural style. For instance, data are often persisted redundantly to provide fault tolerance. But the synchronization of those data for the sake of consistency is a major challenge. Our paper presents a case study from the insurance industry which focusses consistency issues when migrating a monolithic core application towards microservices. Based on the Domain Driven Design (DDD) methodology, we derive bounded contexts and a set of microservices assigned to these contexts. We discuss four different approaches to ensure consistency and propose a best practice to identify the most appropriate approach for a given scenario. Design and implementation details and compliance issues are presented as well.
In microservice architectures, data is often hold redundantly to create an overall resilient system. Although the synchronization of this data proposes a significant challenge, not much research has been done on this topic yet. This paper shows four general approaches for assuring consistency among services and demonstrates how to identify the best solution for a given architecture. For this, a microservice architecture, which implements the functionality of a mainframe-based legacy system from the insurance industry, serves as an example.
Cloud Computing: Serverless
(2021)
A serverless architecture is a new approach to offering services over the Internet. It combines BaaS (Backend-as-a-service) and FaaS (Function-as-a-service). With the serverless architecture no own or rented infrastructures are needed anymore. In addition, the company does not have to worry about scaling any longer, as this happens automatically and immediately. Furthermore, there is no need any longer for maintenance work on the servers, as this is completely taken over by the provider. Administrators are also no longer needed for the same reason. Finally, many ready-made functions are offered, with which the development effort can be reduced. As a result, the serverless architecture is very well suited to many application scenarios, and it can save considerable costs (server costs, maintenance costs, personnel costs, electricity costs, etc.). The company only must subdivide the source code of the application and upload it to the provider’s server. The rest is done by the provider.
In this paper we describe the selection of a modern build automation tool for an industry research partner of ours, namely an insurance company. Build automation has become increasingly important over the years. Today, build automation became one of the central concepts in topics such as cloud native development based on microservices and DevOps. Since more and more products for build automation have entered the market and existing tools have changed their functional scope, there is nowadays a large number of tools on the market that differ greatly in their functional scope. Based on requirements from our partner company, a build server analysis was conducted. This paper presents our analysis requirements, a detailed look at one of the examined tools and a summarizes our comparison of all three tools from our final comparison round.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit dem Ansatz und der Bewertung originärer immaterieller Vermögensgegenstände des Anlagevermögens im handelsrechtlichen Jahresabschluss. Es handelt sich hierbei um die Untersuchung der Frage, ob die Verpflichtung zur Aktivierung oben genannter Vermögensgegenstände die Aussagekraft eines Jahresabschlusses nach HGB erhöht. Während die internationalen Rechnungslegungsstandards (IFRS) den Ansatz immaterieller Vermögensgegenstände – unabhängig davon, ob sie entgeltlich erworben oder selbst erstellt wurden – schon lange vorsehen, hat sich der Gesetzgeber in Deutschland im Rahmen des Bilanzrechtsmodernisierungsgesetzes nun auch dazu entschlossen, das HGB-Bilanzrecht u. a. in diesem Punkt den IFRS anzupassen und das bisher in § 248 Abs. 2 HGB kodifizierte Aktivierungsverbot aufzuheben. Der vom Bundesministerium der Justiz am 21. Mai 2008 veröffentlichte Gesetzentwurf dient als Grundlage der Untersuchung. Die einzelnen geplanten Änderungen wurden ausführlich betrachtet und werden je nach Bedeutung für den Ansatz und die Bewertung – mehr oder weniger stark – diskutiert. Wie sich im Verlauf dieser Arbeit zeigen wird, ist davon auszugehen, dass die zukünftig für originäre immaterielle Vermögensgegenstände geltende Aktivierungspflicht auf Grund der zu erbringenden Nachweise – ebenso wie nach IFRS – als faktisches Wahlrecht betrachtet werden kann. Somit hätte die Aufhebung des § 248 Abs. 2 HGB nur geringe Auswirkungen auf die Bilanzierung von Unternehmen. Wenn allerdings die Möglichkeit der Aktivierung in Anspruch genommen wird und relevante Angaben im Anhang gemacht werden, ist eine Erhöhung des Informationsgehaltes eines Jahresabschlusses zweifellos gegeben.
Das Forschungspapier entwirft ein Soll-Prozessmuster für die Verwaltung von Herbarbelegen im Botanischen Garten/ Botanischen Museum in Berlin-Dahlem im Rahmen des Forschungsvorhabens "Herbar Digital". Ausgangspunkt für die Erstellung des Soll- Modells sind die bereits dokumentierten Geschäftsprozesse. Die bestehenden Prozesse werden an die Ausbaustufe 1 von Herbar Digital angepasst, um die Kosten für die Digitalisierung eines Herbarbeleges zu senken. Als Grundlage für die Optimierung der Geschäftsprozesse dient die Kanban- Methode zur Ablaufsteuerung. Die Untersuchung des Wertschöpfungskettendiagramms zeigt, dass eingehende Pflanzen nach Montage im General Herbar eingelagert werden. Bei Bedarf werden die Belege zur Digitalisierung hervorgeholt, um danach wieder eingelagert oder verliehen zu werden. Werden neue Herbarbelege ohne vorherige Einlagerung digitalisiert, lassen sich Einfrier-, Ein- und Auslagerungstätigkeiten sowie Wegezeiten einsparen. Aus diesem Optimierungspotential resultiert die Soll- Modellierung der Hauptprozesse "Eingang bearbeiten" und "Herbarbeleg digitalisieren" sowie deren unterstützende Prozesse. Anschließend wird das Optimierungspotential quantifiziert. Es zeigt sich, dass 1,2 Arbeitsstellen eingespart werden können.
Das vorliegende Forschungspapier dokumentiert die Geschäftsprozesse des Botanischen Gartens/ Botanischen Museums in Berlin-Dahlem, die im Zusam-menhang mit der Digitalisierung von Herbarbelegen stehen. Eine beteiligte Organisationseinheit im Botanischen Garten/ Botanischen Mu-seum ist die Abteilung I C Herbar, das für die Verwaltung und Lagerung der Herbarbelege zuständig ist. Die Abteilung III B Biodiversitätsinformatik bearbei-tet die digitalisierten Herbarbelege weiter. Die zahlreich identifizierten Geschäftsprozesse werden zunächst in einem Wertschöpfungskettendiagramm als Einstiegs- und Überblicksmodell verdichtet. Anschließend werden die Geschäftsprozesse im Einzelnen beschrieben und mit ARIS, d. h. zusätzlich durch Software- Unterstützung, modelliert, um eine späte-re Optimierung hinsichtlich Abläufe und Kosten zu ermöglichen.
Das Konzept der Agilität stiftet insbesondere im Kontext der Softwareentwicklung einen Nutzen. Es stellt sich die Frage, wie auch die öffentliche Verwaltung agiler werden und schlussendlich davon profitieren kann. Bislang liefern nur wenige Schriften eine dedizierte Auseinandersetzung mit dem Thema der agilen Verwaltung. In dieser Arbeit wird untersucht, ob agile Softwareentwicklung Ausgangspunkt einer potenziell agilen Verwaltung in Deutschland sein kann. Im Rahmen einer theorievergleichenden Gegenüberstellung wird ein Zielbild einer agilen Verwaltung ausgehend von den Merkmalen agiler Softwareentwicklung hergeleitet. Anschließend werden mögliche Spannungslinien zwischen dem entwickelten Zielbild und dem von Max Weber beschriebenen Idealtypus einer bürokratischen Verwaltung aufgedeckt. Im Ergebnis kennzeichnet eine agile Verwaltung ein Konglomerat unterschiedlicher Merkmale, die den Dimensionen Strategie, Struktur, Prozesse, Führung, Personal und Kultur zugeordnet werden können. Die öffentliche Verwaltung wird das Konzept der Agilität nicht vollständig, im Sinne der Ausprägung aller herausgearbeiteten Merkmale, organisational etablieren können. Die wesentlichen Spannungslinien ergeben sich aus den Bürokratiemerkmalen Amtshierarchie und Regelgebundenheit. Der Idealtypus einer agilen Verwaltung kann nur insofern eine Alternative zum Idealtypus der bürokratischen Verwaltung sein, als dass diejenigen Merkmale der Bürokratie, die sich mit den wesentlichen Strukturprinzipien des deutschen Staates decken, unberührt bleiben.
Nachhaltiges Anforderungsmanagement mit externen IT-Dienstleistern in der öffentlichen Verwaltung
(2023)
Kontext: Der Einfluss der Organisationskultur und -struktur auf das Outsourcing von IT-Prozessen in der öffentlichen Verwaltung wird untersucht.
Zielsetzung: Es wird die Wirkung der kulturellen und strukturellen Besonderheiten der öffentlichen Verwaltung auf die Zusammenarbeit mit externen IT-Dienstleistern erforscht. Ziel ist die Entwicklung eines nachhaltigen, zukunftswirksamen Konzepts des Anforderungsmanagements.
Methode: Expert*inneninterviews mit einer anschließenden qualitativen Inhaltsanalyse nach der Methodik von Gläser und Laudel werden durchgeführt.
Ergebnisse: Die Struktur der öffentlichen Verwaltung ist stark fragmentiert; die Kultur geprägt von Risikoaversion und bürokratischem Handeln.
Konklusion: Eine Kombination aus Kommunikations-, Wissens- und Beziehungsmanagement ermöglicht ein nachhaltiges Anforderungsmanagement.
We present an approach towards a data acquisition system for digital twins that uses a 5G net- work for data transmission and localization. The current hardware setup, which utilizes stereo vision and LiDAR for 3D mapping, is explained together with two recorded point cloud data sets. Furthermore, a resulting digital twin comprised of voxelized point cloud data is shown. Ideas for future applications and challenges regarding the system are discussed and an outlook on further development is given.
Metriken und Leistungskennzahlen zur Steuerung eines Startups mit einem Abonnement-Geschäftsmodell
(2017)
Diese Ausarbeitung schlüsselt wesentliche Metriken und Kennzahlen für Startups mit Abonnement-Geschäftsmodellen auf. Der Schwerpunkt liegt auf der Erklärung von Kennzahlen, welche innerhalb von neu gegründeten Startups mit einem Abonnement-Geschäftsmodell Anwendung finden sollten. Nach Einführung in die terminologischen Grundlagen, also nachdem die Begriffe Startup, Abonnement-Geschäftsmodelle und die Grundlagen von Kennzahlen erklärt wurden, werden zahlreiche Kennzahlen wie beispielsweise Average Revenue per User, Customer Churn Rate oder Customer Lifetime Value im Detail erklärt und anhand von Beispielrechnungen nahegebracht.