OdysseusP2P: verteilte Datenstromverarbeitung in privaten P2P-Netzwerken

In vielen Bereichen der IT-gestützten Informationsverarbeitung existieren keine persistenten Datenbanken, sondern flüchtige Datenströme. Diese werden von aktiven Datenquellen autonom versendet und stellen somit eine potenziell unbegrenzte Menge an Daten dar. Spezielle Datenstrommanagementsysteme (DSMS) sind in der Lage, solche Datenströme mittels kontinuierlichen Anfragen zu verarbeiten und permanent Ergebnisse zu produzieren. Viele Anwendungsfälle können jedoch ein monolithisches DSMS überlasten. Dementsprechend werden verteilte DSMS entwickelt, die Netzwerke von Maschinen nutzen, um die Leistungsfähigkeit, Skalierbarkeit und Zuverlässigkeit des DSMS zu steigern. Jedoch stehen solche Netzwerke wie Computercluster nicht immer zur Verfügung. Eine Alternative ist, die bereits vorhandenen Maschinen der Nutzer wiederzuverwenden. Das Resultat ist ein Peer-to-Peer (P2P) Netzwerk, in denen diese Maschinen Peers darstellen, die autonom agieren und heterogen zueinander sind. Das P2P-Netzwerk ist demnach dezentral aufgebaut und jeder Peer kann zur Datenstromverarbeitung beitragen. In der Dissertation wird der Frage nachgegangen, inwieweit ein solches P2P-Netzwerk für eine verteilte Datenstromverarbeitung geeignet ist. Dazu wird das verteilte DSMS OdysseusP2P vorgestellt, das in der Lage ist, genau diese Art von Netzwerken zur Datenstromverarbeitung zu nutzen. Es erweitert das monolithische DSMS Odysseus mit insgesamt sechs Komponenten: Datenquellenverwaltung, Verteilung kontinuierlicher Anfragen, Steuerungen verteilter Anfragen, Recovery, Admission Control sowie Lastbalancierung. Die Komponenten werden in Rahmen dieser Arbeit entworfen und prototypisch implementiert. In einer anwendungsorientierten Evaluation wird schließlich aufgezeigt, wie OdysseusP2P in Smart Homes und in der Sportanalyse eingesetzt werden kann. Für Letzteres wird das Sportanalysesystem Herakles vorgestellt, das OdysseusP2P zur Verarbeitung der in Echtzeit erfassten Sportspiele einsetzt. Das Resultat ist eine Menge an zeitnah berechneten Sportstatistiken, die dem Trainer am Spielfeldrand auf einem mobilen Endgerät angezeigt werden, damit dieser noch während des Spiels reagieren kann.