Stark vernetzte Computerinfrastrukturen sind schwer zu durchblicken. Selbst für Experten. Linzer Forscher haben nun ein System entwickelt, das Schwachstellen erkennen soll, bevor Schwierigkeiten auftreten.
Wer sich als unbedarfter Nutzer regelmäßig wegen Problemen an einen Systemadministrator wendet, also an die Person, die sich mit dem Computernetzwerk auskennen sollte, kennt Sätze wie: „Das hab ich noch nie gesehen“ oder „Das kann nicht sein“. Selbst bei kleinen Firmennetzwerken fällt es nicht immer leicht, Fehler im System sofort zu erkennen. Noch schwieriger ist es bei größeren „Landschaften“ aus der Informationstechnik, etwa der Verarbeitung von Börsenkursen oder einer Handyapp mit vielerlei Schnittstellen zu weiteren Systemen.
Michael Krieger, Leiter des Forschungsprojekts Pipes vs. Dams weiß, wann es brenzlig wird: „Systeme werden kompliziert, wenn es aufgrund der Verflechtungen und Abhängigkeiten zwischen den beteiligten Hardwarekomponenten und den eingesetzten Softwarelösungen, also den Programmen, nicht mehr möglich ist, die Auswirkungen einzelner Aktionen zu erkennen.“ Das liege auch daran, dass solche IT-Landschaften aus Tausenden Anwendungen und vielen Rechnern nicht immer bis ins kleinste Detail durchgeplant seien. „Oft wachsen sie über die Jahre hinweg, bis jemand in einem Keller oder unter einem Schreibtisch ein Kabel aussteckt und plötzlich nichts mehr funktioniert“, erklärt Krieger.
Protokoll wie im Flugschreiber
Der IT-Experte schildert ein Beispiel, in dem eine App ein Foto von einem Server laden möchte, und zwar von einer Million Nutzern gleichzeitig. „Jeder Zugriff führt auch zu einem physikalischen Zugriff auf der Festplatte. Wenn die Entwickler nicht damit gerechnet haben, dass so viele Menschen ein Bild abrufen möchten, geht die Platte im schlimmsten Fall kaputt.“
In den vergangenen drei Jahren haben die Forscher ein System entwickelt, das innerhalb einer IT-Landschaft relevante Daten sammelt und analysiert. Das Programm erkennt den Ist-Status des Netzwerks und Anomalien in den Datenströmen. Über ein Prognoseverfahren soll es Probleme rechtzeitig erkennen und so verhindern, dass irgendwann nichts mehr funktioniert. Die Software greift dazu etwa auf Log-Dateien zurück. Diese protokollieren, ähnlich wie ein Flugschreiber, die Vorgänge in Computersystemen. Die Analyse erfolgt bereits während des Abgreifens, ohne dass erst alle Infos in eine zentrale Datenbank geschafft werden müssen. Das System übersetzt die für das Auge in Tabellen und Zahlenkolonnen kaum erkennbaren Muster in bunte Kreise und Kästchen. „So können Probleme allein durch die visuelle Analyse der Daten erkannt werden, bevor sie auftreten“, sagt Krieger.
Die entwickelten Methoden taugen sowohl zur reinen Hintergrundüberwachung von IT-Infrastrukturen als auch zur Unterstützung konkreter Anwendungen. Ein Beispiel ist der Straßenverkehr. Um auf Stau hindeutende Anomalien zu erkennen muss erst festgelegt werden, was „normal“ ist. Das System arbeitet dazu etwa mit wiederkehrenden Verhaltensmustern. Kommen an entscheidenden Stellen zu einer bestimmten Zeit mehr Autos vorbei als sonst, droht Verstopfung. Abhilfe kann die rechtzeitige Verzögerung des Verkehrsflusses mittels Tempolimits sein.
Aber auch Börsenkurse, das Verhalten ganzer Länder nach einer Wirtschaftskrise und mehr können mit den unter der Leitung des Unternehmens RISC ausgetüftelten Ergebnissen analysiert werden. Die GmbH gehört der Universität Linz und dem Land Oberösterreich. (tik)
("Die Presse", Print-Ausgabe, 25.02.2017)