Zusatz fürs Betriebssystem

Was ist ein Transaktionsmonitor?

| Autor / Redakteur: Otto Geißler / Ulrike Ostler

Ein Transaktionsmonitor bietet die Funktionalität zum Entwickeln, Nutzen, Verwalten und Warten transaktionaler verteilter Informationssysteme.
Ein Transaktionsmonitor bietet die Funktionalität zum Entwickeln, Nutzen, Verwalten und Warten transaktionaler verteilter Informationssysteme. (Bild: © djama - stock.adob.com)

Ein Transaktionsmonitor (transaction processing monitor) oder auch TP-Monitor genannt, gehört zu den ältesten und bekanntesten Formen von Middleware. TP-Monitore unterstützen Interaktionen und ermöglichen diese zwischen Anwendungen auf verschiedenen beziehungsweise heterogenen Rechnerplattformen.

Ein Transaktionsmonitor stellt als Softwareprogramm die Atomarität parallel ablaufender Transaktionen sicher. Das heißt, Transaktionen werden entweder ganz oder gar nicht ausgeführt. Ein TP-Monitor versorgt das Transaktionssystem mit Funktionen wie zum Beispiel Queuing der Nachrichten, Committen von Transaktionen, Rollbacks bei fehlerhaften Transaktionen, Load Balancing und Erstellen von Logfiles.

Darüber hinaus bieten TP-Monitore eine hohe Verfügbarkeit, geringe Antwortzeiten, Integrität beim Zugriff auf gemeinsam genutzte Ressourcen und können hohe Verkehrsaufkommen verarbeiten.

Transaktionsmonitore sind im Prinzip eine Erweiterung des Betriebssystems und stellen eine Zwischenschicht unterhalb der Anwendung dar. Aus diesem Grunde werden sie auch als Middleware bezeichnet. Middleware ist demnach eine Software, die zwischen dem Betriebssystem und den eigentlichen Anwendungen eingeschoben wird.

Begriffsabgrenzung

Der Terminus des TP-Monitors darf nicht mit dem eines Transaktionsmanagers verwechselt werden.

Dies ist der Tatsache geschuldet, dass ein Transaktionsmanager nur für die Bereitstellung des transaktionalen Kontextes für die einzelnen Operationen und Anwendungen zuständig ist.

Ein TP-Monitor fungiert also als Steuerprogramm für das transaktionsorientierte Scheduling und Management von Anwendungsprogrammen für die Online-Dialogverarbeitung (OLTP) und für Stapelverarbeitung (Batchprocessing).

Historie

Da TP-Monitore wie bei IMS und CICS von IBM zu den ältesten Formen der Middleware gezählt werden, gelten sie heute als eine sehr ausgereifte Technologie. So boten bereits die ersten TP-Monitore auf Mainframes grundsolide Laufzeitumgebungen.

Um einen konsistenten Zugriff auf gemeinsame Daten zu gewährleisten, wurde in die Systeme ein transaktionales Konzept integriert. In der nächsten Phase der historischen Entwicklung wurden TP-Monitore auf Basis einer Client-Server-Architektur konzipiert.

Seither spielen sie im Bereich der Middleware bei alltäglichen Prozessen wie zum Beispiel Banktransaktionen eine wichtige Rolle. Da diese heute in umfangreichere Laufzeit-Umgebungen (Container) wie zum Beispiel der Java Enterprise Umgebung Java EE eingebettet sind, trifft man sie kaum noch als eigenständige TP-Monitore an.

Das Aufgabenspektrum

Die Funktionen der TP-Monitore können als Betriebssystem für transaktionsgeschützte Anwendungen grob in drei Bereiche aufgeteilt werden: Client-Server-Kommunikationsverwaltung, Transaktionsverwaltung und Prozessverwaltung.

Client-Server-Kommunikation

Die an einer Anwendung angeschlossenen Services und Komponenten werden beispielsweise mit Remote Procedure Calls (RPC) oder mit asynchronen Nachrichten, die persistente Warteschlangen nutzen (Message Oriented Middleware), aufgerufen. Hierfür kontrollieren TP-Monitore die Kommunikationsflüsse zwischen einer Vielzahlt von Clients und Servern.

Transaktionsverwaltung

Das RPC-Protokoll liefert für die Ausführung verteilter Anwendungen eine grundlegende Infrastruktur, die es ermöglicht, einen entfernten Prozeduraufruf eines Clients bei einem Server herzustellen, als wäre es ein lokaler Aufruf. Das funktioniert für Client-Server-Systeme, wenn nur ein Client nur einen Server kontaktiert, nicht aber wenn mehr als zwei Entitäten beteiligt sind.

Daher integrieren TP-Monitore eine transaktionale Erweiterung des RPC-Konzeptes und wickeln entfernte Prozeduraufrufe in einer Transaktion mit den gültigen ACID-Eigenschaften ab. Das heißt: Gemäß der ACID-Eigenschaft Atomarität dürfen nur alle beteiligten entfernten Prozeduraufrufe abgewickelt werden oder keiner. Somit sind TP-Monitore eine Abstraktion von RPC. Dies bezeichnet man auch als ein transaktionaler RPC (TRPC).

Prozessverwaltung

Zu den Aufgaben einer Prozessverwaltung gehören das Starten von Server-Prozessen, das Initialisieren von Transaktionsprogrammen, das Kontrollieren der Abläufe sowie die Balancierung der Lasten.

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