Ziele des Vorhabens

Ziel des Vorhabens ist der Entwurf eines neuartigen Workflow-Management-Systems (WfMS) [1] für die e-Science-Umgebung. Konkret soll ein generisches WfMS entworfen werden, welches eine dynamische Zuordnung der einen Arbeitsschritt durchführenden Instanz erlaubt. Hierbei legt der abstrakt beschriebene Workflow Rollen fest, um die sich Client-Systeme – im Folgenden mit Akteur bezeichnet - bewerben können. Die Ausführung eines Workflows folgt somit zwar den im abstrakten Workflow festgelegten Rahmenbedingungen, wird aber von den sich um Ausführung bewerbenden Akteuren bestimmt (Pull-basiertes Muster) [2]. Ähnliche Kommunikationsmuster finden sich beispielsweise in Issue-Tracking- oder Customer-Relation-Management-Systemen, wobei diese allerdings eher für ihre spezifischen Einsatzgebiete konzipiert wurden und sich insbesondere auf die Prozesse einer einzelnen Organisation konzentrieren. 


In der e-Science-Domäne wird mit dem Konzept der virtuellen Organisation [3] eine Infrastruktur propagiert, in der Arbeitsabläufe über Organisationsgrenzen hinweg unterstützt werden. Dieser Ansatz und die dabei etablierten Technologien eröffnen die im Vorhaben zu verwirklichende Möglichkeit, Arbeitsabläufe Akteur-gesteuert über Organisationsgrenzen hinweg zu unterstützen. Zur Umsetzung der erwünschten dynamischen Zuordnung der Akteure soll hierbei das Konzept der historisierenden XML-Dokumente verwendet werden, die den Lebenszyklus eines konkreten Workflows dokumentieren. Hierbei wird im Konzept der Einsatz qualifizierter elektronischer XML-Signaturen eingeplant.


Zugleich soll die entwickelte Architektur prototypartig mittels Grid-Technologien implementiert werden, um so ein neues Kommunikationsmuster in der e-Science-Workflow-Domäne zu etablieren [4] [5]. Als zu demonstrierender Workflow soll ein Arbeitsablauf verwendet werden, dessen Akteure Schritte durchführen, die rechtsverbindlich dokumentiert werden müssen. Konkret sollen die Regularien der Nachweisverordnung der Entsorgungsbranche genutzt und softwaretechnisch in eine existierende Anwendung abgebildet werden. Abschließend wird das entworfene WfMS in das im e-Science-Bereich verbreitet eingesetzte UNICORE-System integriert werden. 

 
Insgesamt lassen sich die folgenden Ziele festhalten:

  • Entwurf eines Workflow-Management-Systems, in dem Arbeitsabläufe durch abstrakte Rollen beschrieben werden.
  • Konzeption der Instanziierung und Verwaltung konkreter Workflows.
  • Unterstützung über Organisationsgrenzen hinweg verteilter Akteure, die sich um Rollen eines konkreten Workflow bewerben können.
  • Erstellen eines umfassenden Sicherheitskonzeptes, welches auch bei Verwendung qualifizierter elektronischer Signaturen nutzbar ist.
  • Realisierung des Systems durch Erweiterung der UNICORE-Software.
  • Erschließen neuer Anwendungsfelder für Workflow-Systeme der e-Science-Domäne und hier insbesondere der UNICORE-Software.
  • Erstellen von Softwarebibliotheken zur Verarbeitung historisierender XML-Dokumente und zur Prüfung und Erstellung qualifizierter elektronischer XML-Signaturen.
  • Demonstration eines neuen Anwendungsfelds aus der Entsorgungsbranche.
  • Integration der Anwendung in ein in der Entsorgungsbranche eingesetztes Softwareprodukt. 

 


Literatur

  1. Hollingsworth, D. (1995). Workflow Management Coalition: The Workflow Reference Model. Document Number TC00-1003
  2. Russel, e. (2005). Workflow Resource Patterns: Identification, Representation and Tool Support. Springer Lecture notes in computer science ISSN 0302-9743, S. 216-232.
  3. Foster, I., Kesselman, C., & Tuecke, S. (2001). The Anatomy of the Grid: Enabling Scalable Virtual Organizations. International Journal of Supercomputer Applications.
  4. Buya, R., & Yu, J. (2006). Taxonomy of workflow management systems for grid computing. Journal of Grid Computing, S. 171–200.
  5. Gomes, C., Rana, O., & Cunha, J. (2008). Extending Grid-Based Workflow Tools With Patterns/Operators. International Journal of High Performance Computing Applications, S. 301–318.
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