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Automatischer zeitfolgerichtiger Abgleich von Trace-Protokollen in verteilten Systemen unter Beruecksichtigung der Netzwerkverbindung

IP.com Disclosure Number: IPCOM000166336D
Published in the IP.com Journal: Volume 8 Issue 1B (2008-01-25)
Included in the Prior Art Database: 2008-Jan-25
Document File: 3 page(s) / 474K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Software kann zur Fehlerkorrektur und -lokalisierung mit einem Debugger getestet werden. In der Regel kann das untersuchte Programm damit in Einzelschritten oder zwischen definierten Haltepunkten verfolgt werden. Diese Methode versagt jedoch bei echtzeitfaehigen oder verteilten Komponenten, da hierbei keine Massnahmen erfolgen duerfen, die den zeitlichen Ablauf veraendern oder stoppen. Hierfuer wird derzeit ein Log bzw. Trace eingesetzt. Ein Log ist eine Liste signifikanter lokaler Programmereignisse und wichtiger Daten, die nach Zeitstempeln sortiert sind. Diese Protokolle entstehen auf jedem System und moeglicherweise fuer jede Komponente separat. Ein Trace ist eine Liste von lokalen Ereignissen und Kommunikationsereignissen, die nach Zeitstempeln sortiert sind und deren logischer Zusammenhang zwischen parallelen Ereignissen erhalten bleibt.

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Automatischer zeitfolgerichtiger Abgleich von Trace-Protokollen in verteilten Systemen unter Beruecksichtigung der Netzwerkverbindung

Idee: Rainer Lange, DE-Karlsruhe

Software kann zur Fehlerkorrektur und -lokalisierung mit einem Debugger getestet werden. In der Regel kann das untersuchte Programm damit in Einzelschritten oder zwischen definierten Haltepunkten verfolgt werden. Diese Methode versagt jedoch bei echtzeitfaehigen oder verteilten Komponenten, da hierbei keine Massnahmen erfolgen duerfen, die den zeitlichen Ablauf veraendern oder stoppen. Hierfuer wird derzeit ein Log bzw. Trace eingesetzt. Ein Log ist eine Liste signifikanter lokaler Programmereignisse und wichtiger Daten, die nach Zeitstempeln sortiert sind. Diese Protokolle entstehen auf jedem System und moeglicherweise fuer jede Komponente separat. Ein Trace ist eine Liste von lokalen Ereignissen und Kommunikationsereignissen, die nach Zeitstempeln sortiert sind und deren logischer Zusammenhang zwischen parallelen Ereignissen erhalten bleibt.

In Einzelsystemen koennen lokale, einzelne Logs bzw. Traces problemlos zusammengefuehrt werden, wenn jeder Listeneintrag mit einem von einer gemeinsamen Zeitquelle gespeisten Zeitstempel versehen ist. Problematisch ist jedoch das Zusammenfuehren von Traces, die von unterschiedlichen Systemen stammen. Da hier keine gemeinsame Zeitquelle zur Verfuegung steht, weichen die Zeitstempel der Traceeintraege von System zu System ab.

Derzeit wird das Problem beispielsweise durch einen manuellen, visuellen Vergleich logischer Ablaufsequenzen geloest. Fuer langsame Vorgaenge kann das Abweichen von Zeitstempeln auch durch eine Uhrzeitsynchronisation der Systeme minimiert werden, wobei die interne Systemuhr der jeweiligen Systeme zyklisch mit einem Zeitgeber synchronisiert wird. Jedoch kann auch hier in Abhaengigkeit von der Haeufigkeit der Synchronisation ein schnelles Abweichen der Systemzeit erfolgen. Ferner ist die Synchronisation ueber einen Zeitserver im Internet nur bei einer unbelasteten Internetverbindung genau. Die Synchronisation mit Satellitenzeit ist auch moeglich, erfordert jedoch GPS-Empfaengerhardware (Global Positioning System) an jedem System. Ein manueller Abgleich ist bei Log-Dateien von schnellen Vorgaengen oder bei grossen Datenmengen, z.B. von Dauertests, zu ungenau bzw. kosten- und/oder zeitintensiv.

Im Folgenden wird zur Loesung des obigen Problems vorgeschlagen, Zyklische Trace-Eintraege sowohl als Synchronisationspunkte als auch zur Korrekturberechnung der Uhrzeitsynchronisation zu verwenden, wobei die sich aendernden Lastszenarien der Netzwerkverbindung im Trace-Zeitraum beruecksichtigt werden koennen. Zu diesem Zweck werden Zeitsynchronisations-Trace-Ereignisse (ZTs) eingefuehrt, welche von einem dedizierten System an andere Trace-erzeugende Systeme gesendet werden. Das dedizierte System kann b...