Vorlesung KonfigMgmt1 Konfigurationsmanagement Vorlesung Uni München 9. Februar 2004 Thomas Belzner...

Vorlesung KonfigMgmt 1

Konfigurationsmanagement

Vorlesung Uni München9. Februar 2004Thomas Belzner

Waldemar Lohrer

Folie Nr. 2

Worum geht es eigentlich?

Man sagt:

Wer Ordnung hält, ist nur zu faul zum Suchen!

Oder auch:

Wer Ordnung hält, ist nur zu schlau zum Suchen!

Folie Nr. 3

Konfigurations-Management: Ordnung Halten in (Software-)Systemen

Für unser Geschäft gilt jedenfalls:

Wer in der Software-Entwicklung Ordnung halten will, muss ganz schön clever sein!

Die Konsequenz:

Wer auch nur ein bisschen schlau ist und das Chaos meiden möchte, betreibt bei der SW-Ent-wicklung Konfigurations-Management

Folie Nr. 4

Übersicht

Worum geht‘s?

Komplexität

KM & SWE-ProzessTechnik &Produkte

Einsatzbereiche

Workflow & Räume

Worum geht‘s?

Komplexität in der SW-Entwicklung

KonfigMgmt im SW-Entw.-Prozess

Workflow und Raumkonzepte

Technik und Produkte

Einsatzbereiche

Folie Nr. 5

Gründe für die Komplexität

• Zu einem SW-Sytem gehören eine Vielzahl von Software-Elementen verschiedenster Typen: – Text-Dokumente, Spezifikationen, – (halb-)formale grafische Quellen– Code, Objekte, Module, Komponenten– aber auch: Werkzeuge, Basis-Software, ...

• Große SW-Systeme sind bereits komplex durch die schiere Quantität ihrer Bausteine– Die Anzahl der zu verwaltenden Einheiten (Software-

Elemente) liegt oftmals im drei- oder gar vierstelligen Bereich

Worum geht‘s?

Komplexität


Einsatzbereiche

Workflow & Räume

Folie Nr. 6

... viele Zutaten ...

6sd&m

Frem d-produkte

E igeneAnteile

Software-Kom ponenten

Hardware-Kom ponenten

Entwicklungs-plattform

Ziel-p lattform

Softwareprodukt

Folie Nr. 7

... und es wird noch komplexer ...

• Verschiedenste technische Systeme müssen zusammenspielen:– Rechner (Host, Web-Server, PC‘s, Netzwerke)– Betriebssysteme– Plattformen, Werkzeuge, Entwicklungsumgebungen

• Schnittstellen verlangen z.T. enge Integration mit anderen Systemen

• Entwicklung und Wartung geschieht– mit vielen Menschen– an vielen Orten– manchmal für viele Kunden

Worum geht‘s?

Komplexität


Einsatzbereiche

Workflow & Räume

Folie Nr. 8

... viele Menschen, viele Orte, viele Kunden ...

Niedersachsen

Schlesw ig-Holste in

BrandenburgNordrhein-W estfalen

Rheinland-Pfalz

Hessen

Baden-W ürrtem berg

Bayern

Sachsen

Thüringen

M ecklenburg-Vorpom m ern

Sachsen-Anhalt

W ie s ba de n

M a inz

K ö ln

B o nn

D us s e ldo rf

S a a rbruc ke n

F re iburg

S tuttga rt

Nü rnbe rg

Augs burg

R e ge ns burg

M ü nc he n

S uhl

E rfurt

D re s de n

L e ipzig

P o ts da m

Ha llé

M a gde burg

S c hw e rin

R o s to c k

Ha mburg

K ie l

B re me rha v e n

B re me n

E mde n

Ha nno v e r

F ra nkfurt

B e rlin

P fo rzhe im

D a rms ta dt

L udw igs ha fe nHe ide lbe rg

W o lfs burg

E s s e n D o rtmü nd

M ü ns te r

S a lzgitte r

B ra uns c hw e ig

K a s s e l

L ü be c k

D e s s a u

Z w ic ka u

D uis burg

He rne

R e c klingha us e n

O be rha us e n

Trie r

M a nnhe im

K a rls ruhe

He ilbro nn

G e ra

O s na brü c k

W ilhe lms ha v e n

O lde nburg

M ü lhe im Ha ge n

B o ttro p

M ö nc he n

G la dba c h

G e ls e n-kirc he n

B ie le fe ld

Ne us s S o linge nR e ms c he id

W uppe rta l

C he mnitz

8sd&m

Integration

QS

Feedback, Anforderungen

Produktgenerationen

Folie Nr. 9

... Dynamik macht es noch komplexer...

• Bei der Entwicklung und Wartung eines SW-Systems haben wir mit vielen Objekten, mit vielen, meistens komplexen, Beziehungen zwischen Objekten zu tun

• Die Objekte und Beziehungen ändern sich mit der Zeit - die sind dynamisch, z. B:– Änderungen der angeforderten Funktionalität– Source Code Änderungen– Plattformwechsel– Kundenwechsel

• Diese Dynamik erschwert die Beherrschung des Systems

Worum geht‘s?

Komplexität


Einsatzbereiche

Workflow & Räume

Folie Nr. 10

KonfigMgmt im SW-Entwicklungs-Prozess

Worum geht‘s?





Einsatzbereiche

Folie Nr. 11

Die vier Säulen des KonfigMgmt

Worum geht‘s?

Komplexität


Einsatzbereiche

Workflow & Räume

Build-

Mgmt

Release-

Mgmt

Change-

Mgmt

Versions-

Mgmt

Vewaltung und Kon-trolle von SW-Elemen-ten (Änderungen mit Autor, Grund, Datum, Ablageort, ...)

Steuerung der Änderungsver-langen der Um-welt

Verwaltung und Dokumen-tation der End-ergebnisse der SW-Entw.

Verwaltung von Abhängigkeiten zw. den SW-Elementen und Erzeugung von ausführbaren Kompo-nenten

Projekt-bibliothek

Folie Nr. 12

Versions-Management: ... Schritt für Schritt

• (Fast) jedes Software-Element wird in vielen Schritten entwickelt.

• Jede definierte Änderung an einem Element führt zu einer neuen Version (englisch oft auch revision) des Elementes.

• Zu jeder Version wird dokumentiert:– Autor(en)– Gegenstand, Grund– Vorversion– Nummer– (Name, Label)

Worum geht‘s?

Komplexität


Einsatzbereiche

Workflow & Räume

Folie Nr. 13

Versions-Baum eines SE

1.1

1.2

1.3

1.4

2.0

1.2.1.1

1.2.1.2

1.2.2.1

1.2.2.1.1 1.2.2.1.2

Worum geht‘s?

Komplexität


Einsatzbereiche

Workflow & Räume

Folie Nr. 14

Build-Management: Bauplan für das Ganze

• Produktionskette:Erzeugung der ausführbaren Einheit(en) des Software-Systems aus den Quellen– oftmals über viele Schritte, z.B. generieren, kompilieren,

binden, ...– Abhängigkeiten zwischen den Input-Elementen sind zu

beachten

• Eine Konfiguration ist eine Zusammenstellung bestimmter Versionen der Quell-SE plus die Beschreibung des Produktionsvorganges– welche Elemente sind mit welchen (Versionen der)

Werkzeuge wie und ggf. in welcher Reihenfolge zu bearbeiten ...

Folie Nr. 15

Kochrezept für eine Konfiguration

Entwicklung Produkt

y.exeb.c

a.pc

m.c

m.exe

m.hlp

y.exe

a.c

m.exe

Ausgangspunkt: Quellen aus dem Versions-Management

Worum geht‘s?

Komplexität


Einsatzbereiche

Workflow & Räume

Folie Nr. 16

Wer schlau ist, ist faul und macht‘s ...

... automatisch:• Der Produktionsprozess

– findet bei effizienter Entwicklung großer Systeme oft täglich statt,

– dauert manuell bis zu vielen Stunden, manchmal Tage,– muss die Abhängigkeiten zwischen den Elementen

beachten,

und muss deshalb automatisiert werden!• Nur durch Automatisierung des Builds (Produktions-

prozesses) lassen sich Fehler und kleine Nachlässig-keiten reproduzierbar erkennen und beseitigen.

Worum geht‘s?

Komplexität


Einsatzbereiche

Workflow & Räume

Folie Nr. 17

Releases und deren Management

• Konfigurationen, die veröffentlicht werden, d.h. an den Kunden, Abnehmer, Anwender zum Einsatz übergeben werden, nennt man Releases (engl. auch versions).

• Physikalisch ist ein Release meist eine Zusammen-stellung der ausführbaren Elemente mit zugehöriger Dokumentation und der Definition des Installations-Vorganges (auch dies möglichst automatisiert),

... manchmal aber auch eine Zusammenstellung der Quellen zusammen mit dem Produktionsprozess.

Worum geht‘s?

Komplexität


Einsatzbereiche

Workflow & Räume

Folie Nr. 18

Release-Mgmt: Die fertigen Pakete

Release-Arten:- Vollrelease- Teilrelease- Bugfix- Emergency Pack

Wichtig:- Stücklisten für

Releases;- Kennzeichnen

der Releases

1.0

1.1

1.2

1.3

2.0

1.0 1.0

1.1

1.2

Release 1

Release 2

Sourcen (Versions-Management) Konfiguration(Release)

ZeitA B C

Worum geht‘s?

Komplexität


Einsatzbereiche

Workflow & Räume

Folie Nr. 19

Change-Management

Außer bei der ersten Entwicklung eines SW-Systems werden die Änderungen an einem SW-System hauptsächlich durch Anforderungen der Umwelt veranlasst:

– Fehler treten auf und müssen behoben werden,– neue oder geänderte Funktionalität wird gebraucht,– technische Basissysteme, Schnittstellen ändern

sich, – ...

Worum geht‘s?

Komplexität


Einsatzbereiche

Workflow & Räume

Folie Nr. 20

Change-Management ...

... ist der geordnete steuernde Umgang mit diesen Anforderungen der Umwelt an das System

und gibt schließlich den Anstoß zur Erzeugung neuer– Versionen, – Konfigurationen und – Releases

des Systems.Release 1

Release 2

Worum geht‘s?

Komplexität


Einsatzbereiche

Workflow & Räume

Folie Nr. 21

Der Change-Management-Prozess

Auslieferung

Kunde EntwicklerÄnderungsantrag

(Change Request)Was ist zu ändern?

Richtig verstanden?Nein

Ja

Wie ist zu ändern? Was kostet es?Vorschlag ok?

NeinNein

Ja

Ja

KundeChange Control Board

Entwickler

Entwickler(Versions-,Release-

Management)

Kunde

Kunde

Beauftragung

Worum geht‘s?

Komplexität


Einsatzbereiche

Workflow & Räume

Folie Nr. 22

Worum geht‘s?

Komplexität


Einsatzbereiche

Workflow & Räume

KonfigMgmt im SW-Entwicklungs-Prozess

Das Konfigurations-Management ist ein wichtiger Baustein bei allen Normen und Richtlinien zur SW-Entwicklung, wie z.B.

– DIN EN ISO 9001 („TÜV-Zertifikat“)– V-Modell– IEEE-Normen (828-90, 1027-87)– Standards des US-Verteidigungsministeriums, der NASA, – ...– und nicht zuletzt auch das „aktuelle“ RUP (Rational Unified

Process) von den „Köchen“ der UML.

Folie Nr. 23

KonfigMgmt bei ISO 9001

6. Unterstützende Tätigkeiten (phasenunabhängig)

6.1 Konfigurationsmanagment (KM)

6.1.1 Allgemeines

6.1.2 KM-Plan

6.1.3 KM-Tätigkeiten

6.1.3.1 Identifikation und Rückverfolgung der Konfiguration

6.1.3.2 Lenkung von Änderungen

6.1.3.3 Konfigurations-Statusbericht

Worum geht‘s?

Komplexität


Einsatzbereiche

Workflow & Räume

Folie Nr. 24

KonfigMgmt bei ISO 9001

6.1.1 Allgemeines

...

Das KM sollte

a) die Versionen jedes Softwareelements (SE) eindeutig identifizieren;

b) die Versionen jedes SE, die gemeinsam die spezifische Version eines Produkts bilden, identifizieren;

...

Worum geht‘s?

Komplexität


Einsatzbereiche

Workflow & Räume

Folie Nr. 25

Worum geht‘s?

Komplexität


Einsatzbereiche

Workflow & Räume

Workflow und Raumkonzept

Worum geht‘s?



Workflow und Raumkonzept


Einsatzbereiche

Folie Nr. 26

Workflow entlang Versions-/Build-/ReleaseMgmt ...

(ausleihen)

Entwickeln der Quellen,compilieren und testen der einzelnen erzeugten SE

(zurückgeben)

Integrieren und testeneiner Konfiguration

Erzeugen und testen

eines Releases

SystemtestTesten des Ge-samtsystems(Release + Nach-barsysteme + Umwelt)

produktiveNutzung

Folie Nr. 27

... führt zum 3-stufigen Raumkonzept

Worum geht‘s?

Komplexität


Einsatzbereiche

Workflow & Räume

Entwickler-Raum- C

Entwickler-Raum- C

Entwickler-Raum- B

Entwickler-Raum- B

Entwickler-Raum- A

Entwickler-Raum- A

Release-Raum - 1

Release-Raum - 1

Integrations-Raum - 1

Integrations-Raum - 1

Entwickler-Raum- C

Entwickler-Raum- C

Entwickler-Raum- B

Entwickler-Raum- B

Entwickler-Raum- A

Entwickler-Raum- A

Release-Raum - 2

Release-Raum - 2

Integrations-Raum- 2

Integrations-Raum- 2

WeiterentwicklungWartung

Auslieferung

Release 1 Release 2 ...

Folie Nr. 28

Der Weg durch die Räume

• Die Übergänge von SE bzw. Konfigurationen in den nächsten Raum stellen wichtige Planungseinheiten für ein Entwicklungs- oder Wartungsprojekt dar.

• Hier spielen KM und QM (Qualitätsmanagement) zusammen: Für den Übergang müssen definierte Qualitätskriterien erfüllt sein.

• Der Übergang in den nächsten Raum ist mit Aktivitä-ten zur Dokumentation und des KM verbunden– z.B. Erstellung von Release-Notes– z.B. Archivierung eines Release

Folie Nr. 29

KM auch für Konfigurationen und Räume

• Ebenso wie die einzelnen Software-Elemente unterliegen auch die Konfigurationen und Releases dem Versionsmanagement.

• Je nach Testvorgehen und Parallelisierung der Inte-grations- und Testarbeiten kann es auch mehrere Integrationsräume für eine Konfiguration geben.

• Für ein Release gibt es jedoch immer genau einen Releaseraum.

Folie Nr. 30

Technik und Produkte für das KM

Worum geht‘s?





Einsatzbereiche

Worum geht‘s?

Komplexität


Einsatzbereiche

Workflow & Räume

Folie Nr. 31

KM und Werkzeug-Unterstützung

• Eine Umsetzung der beschriebenen Konzepte des Konfigurations-Managements ohne Unterstützung durch Werkzeuge ist - außer im trivialen 1-1-1-Fall (1 Entwickler, 1 SE, 1 Version) - praktisch nicht möglich!

• Allerdings muss auch klar sein: Allein der Einsatz eines KonfigMgmt-Werkzeuges alleine - und sei es noch so ausgefuchst - sichert noch lange kein sauberes Konfigurations-Manage-ment im Projekt!

Worum geht‘s?

Komplexität


Einsatzbereiche

Workflow & Räume

Folie Nr. 32

Standard-Funktionalität eines KM-Tools

• Ausleihen, Zurückgeben (check out, check in)– zum Ändern (u.U. nur an den Autor)– nur zum Lesen– auch „alte“ Versionen

• Definition von Konfigurationen• Zustandsmodelle für SE, Konfigurationen• Infos (Autor, Grund der Änderung, ...) zu einzelnen

SE-Versionen• Reports (Konfigurationen, SE in einem bestimmten

Zustand, ...)

Worum geht‘s?

Komplexität


Einsatzbereiche

Workflow & Räume

Folie Nr. 33

KM ist Drehscheibe für den Workflow

Integrations-server

KM mitRepository

Releaseräum e

SW -Verteilung

Integrationsräum eEntw icklungsräum e

SW -Verteilung

Reports

Zurückgeben

Konfigurations-zuordnung

Freigabe inProduktionFreigabe in

Integrationsraum

Ausleihen

Entw icklungs-server

Produktions-server

Worum geht‘s?

Komplexität


Einsatzbereiche

Workflow & Räume

Folie Nr. 34

Weitere Features von KM-Werkzeugen

• Rollenkonzepte für Entwickler (Autor, Reviewer, Leser eines SE)

• Freie Definition von Zustandsmodellen für SE, Konfigurationen, Releases

• Automatisierung von Prozessen (z.B. beim check-in Benachrichtigung von Autoren von SE, die von einer Änderung betroffen sein können, Prüfroutinen auf Konsistenz, sonstige Trigger ...)

• Unterstützung von Raumkonzepten (z.B. virtuelle Dateisysteme, ...)

• ...

Worum geht‘s?

Komplexität


Einsatzbereiche

Workflow & Räume

Folie Nr. 35

Interner Aufbau von KM-Werkzeugen

• Es gibt verschiedenen Speicherverfahren der verschiedenen Versionen eines SE– Delta, reverse Delta, Vollversionen, komprimiert

• Organisation der Datenspeicherung– alles im Dateisystem– Inhalte im Dateisystem, Metainformationen in der Datenbank– alles in einer Datenbank

• z.T. starke Integration mit dem Betriebsystem bzw. dem Dateisystem

Worum geht‘s?

Komplexität


Einsatzbereiche

Workflow & Räume

Folie Nr. 36

Produkte

• Freie Software– rcs (revision control sytem)– cvs (concurrent version system)

• Betriebssystemkomponenten– sccs (source code control system)– ...

• Mächtige (und teure) Produkte– Continuus (von Telelogic)– ClearCase (Rational -> IBM)

Worum geht‘s?

Komplexität


Einsatzbereiche

Workflow & Räume

Folie Nr. 37

Weitere Einsatzbereiche für KM

Worum geht‘s?





Einsatzbereiche

Worum geht‘s?

Komplexität


Einsatzbereiche

Workflow & Räume

Folie Nr. 38

KonfigMgmt nur für „große“ Projekte?

NEIN !

Es lohnt sich schon bei einem Mitarbeiter, denn• es unterstützt Versionierung und Baselining und

damit das Festhalten definitiver Entwicklungs- und Auslieferungsstände,

• es erleichtert die Übersicht und Dokumentation der Änderungen.

Worum geht‘s?

Komplexität


Einsatzbereiche

Workflow & Räume

Folie Nr. 39

NEIN !

Es lohnt sich ebenso z.B. bei Studien, denn• auch dort hat man schnell mit einer Vielzahl von

Einzel-Elementen des Gesamtwerkes zu tun (Kapitel, Abbildungen, Listen und Tabellen im Anhang, etc.);

• auch diese Text-Dokumente entwickeln sich in vielen Schritten (Versionen) bis zum endgültigen Stand;

• auch für Text-Dokumente gibt es ein Zustandsmodell, definiert durch die Qualitätssicherung.

KonfigMgmt nur für SW-Entwicklung?

Worum geht‘s?

Komplexität


Einsatzbereiche

Workflow & Räume

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