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Einladung zur mündlichen Prüfung im Rahmen des Promotionsverfahrens von Frau Hillenbrand

Hiermit laden wir Sie im Namen des Dekans der Fakultät für Mathematik und Informatik zur mündlichen Prüfung im Rahmen des o. g. Promotionsverfahrens für Donnerstag, den 23.02.2023, um 10:15 Uhr

in den Raum B 121 im 1. OG des AVZ (Gebäude 8), Universitätsstr. 21 in Hagen
bzw. zu einem Zoom-Meeting mit den folgenden Zugangsdaten:

https://fernuni-hagen.zoom.us/j/69368452689?pwd=VDRORzVYWnpwcVNhSmtBMjloR3lhdz09
Meeting-ID: 693 6845 2689
Kenncode: 35519610

ein. Bitte beachten Sie, dass Sie voraussichtlich nicht vor der o. g. Uhrzeit eingelassen werden, da unmittelbar vor der Prüfung noch eine Sitzung der Promotionskommission stattfindet. Direkt im Anschluss an den öffentlichen Vortrag und die öffentliche Diskussion über den Vortrag findet ein Kolloquium statt, an welchem alle Prüfungsberechtigten gemäß § 2 der Promotionsordnung sowie alle Mitglieder von Promotionsausschuss und -kommission teilnehmen dürfen.

Thema des Vortrags wird sein: A Schema Migration Advisor For NoSQL Databases

Zusammenfassung:
NoSQL-Datenbanken sind zu beliebten Backends in der iterativen Entwicklung von datenbankgestützten Anwendungen geworden, da sie die Speicherung von versionierten Daten ermöglichen, die verschiedenen Datenbankschemata unterworfen sind. Mittels eines flexiblen Schemas kann sich der Anwendungscode natürlicher entwickeln, da ein neues Schema angenommen werden kann, welches vom aktuellen Schema abweicht. Letztendlich erfordert dies die Migration von Altdaten auf das neueste Schema, was Kosten verursacht, wenn die Datenbank in einer Cloud gespeichert wird. Wenn die Anwendung bereits produktiv angewendet wird, werden neben der technischen Verwaltung der Datenbankschemata üblicherweise Dienstleistungsvereinbarungen bezüglich Performanz und Budgetierung festgelegt. Daher erfordert eine Evolution mit wechselseitiger Anpassung von Schema und Anwendung abgewogene Managemententscheidungen zur Pflege von Altdaten, um vereinbarte Anforderungen zu erfüllen - insbesondere, wenn relevante Metriken dieser Anforderungen in Konkurrenz zueinander stehen. Tatsächlich vermutet die aktuelle Forschung, dass, wenn es an Schemaänderungen mangelt, dies auf Schwierigkeiten bei der Schemaentwicklung zurückzuführen sei.

Diese Arbeit liefert eine Heuristik zusammen mit einer systematischen Anleitung von Anwendungsfällen, den NoSQL Schema Migration Advisor. Jede(r) Projektbeteiligte kann den Advisor selbst in der agilsten Entwicklung zur Anwendung bringen, um die Auswirkungen der Schemaentwicklung effizient zu verwalten - und dies mit einer Präzision, welche auch die Verwendung in formelleren Umgebungen rechtfertigt. Durch eine eingehende Untersuchung konnte für unterschiedliche Migrationsstrategien geklärt werden, welche Auswirkungen Schemaevolution auf relevante Metriken hat, wobei die Einflüsse auf Charakteristika der jeweiligen Migrationssituation zurückgeführt werden können. Da die Berechnung der Auswirkungen aller möglichen Migrationssituationen unsere Lebenszeit bei weitem übersteigen würde, wird eine probabilistische Monte-Carlo-Methode des wiederholten Stichprobenverfahrens als bewährtes Mittel angewandt, um die Komplexität unter Kontrolle zu bringen. Der Advisor erlaubt ein effizientes Management der Auswirkungen und trägt damit letztendlich zu kürzeren Entwicklungsiterationen und einer verbesserten Agilität eines jeden Entwicklungsteams bei.

Wenn die Migrationssituation ermittelt werden kann, können die Projektbeteiligten mithilfe des Advisors die Auswirkungen der Schemaevolution mindern, um die Einhaltung von Dienstleistungsvereinbarungen zu ermöglichen. Für den Fall, dass die Migrationssituation nicht ausreichend erhoben werden kann, werden Schemamigrations-iv-strategien vorgestellt, die konkurrierende Metriken automatisch ausbalancieren. Diese Strategien sehen vor, diejenigen Altdaten auf die neueste Schemaversion zu migrieren, auf die vermutlich zugegriffen wird, und zwar zu einem besseren Kosten-Nutzen-Verhältnis in Bezug auf die verbesserte Latenz pro investierter Migrationskosten.

Durch die Parametrisierung dieser selbstadaptiven Migrationsstrategien lassen sich dann Auswirkungen direkt steuern, was ein kontinuierliches Eingreifen von Projektbeteiligten zum Ausbalancieren konkurrierender Metriken überflüssig macht.

Die Promotion wird befürwortet von Frau Prof. Dr. Störl.