Versioning of applications modeled in TOSCA

Abstract

Cloud applications are subject to frequent changes to enable fast feedback on user requests about problems and features, or to provide security updates. In both cases, the topology of a cloud application may change. If, for instance, these changes are only applied to one software component and are not propagated into the service’s topology, the whole application stack may not start anymore. Thus it is crucial to maintain a runnable version of the service’s topology to ensure the availability of the cloud application. The Topology Orchestration Specification for Cloud Applications (TOSCA) is an emerging standard to describe and manage cloud applications. Since it is not able of handling multiple versions of an artifact, this thesis presents an approach to version TOSCA definitions. It is achieved by appending a version identifier at the end of each root element’s id. This way it is ensured that the approach conforms to the TOSCA specification. Further, it ensures the validity of all artifacts by preventing users from performing changes to committed versions. In addition to the versioning approach, a second approach for determining differences between two versions is presented. Besides a generic difference representation, it provides two types of visualizing changes: 1.) a textual visualization for all elements and 2.) a graphical visualization for Topology Templates. Both approaches are implemented prototypically in the context of Eclipse Winery, a web-based modeling tool for TOSCA elements.

Cloud Anwendungen unterliegen häufigen Änderungen, um zum Beispiel ihren Benutzern schnelles Feedback auf Probleme und Feature Anfragen geben zu können, oder um Sicherheitsupdates einzuspielen. In beiden Fällen kann sich die Topologie der Anwendung ändern. Werden Änderungen an nur einer Softwarekomponente vorgenommen und diese nicht in die Topologie übertragen, kann es sein, dass der gesamte Service nicht mehr startet. Daher ist es wichtig immer eine lauffähige Version des Service zu garantieren, damit die Anwendung weiterhin verfügbar bleibt. Die Topology Orchestration Specification for Cloud Applications (TOSCA) definiert einen einheitlichen Standard, um Cloud Anwendungen zu beschreiben und zu managen. Zum aktuellen Zeitpunkt ist es jedoch nicht möglich mehrere Versionen der gleichen Anwendung mit TOSCA zu verwalten. Die vorliegende Arbeit löst dieses Problem, indem Instanzen der Hauptelemente von TOSCA jeweils eine Version in ihrer ID angeben müssen. Damit ist sichergestellt, dass die modellierten TOSCA Definitionen Standard konform sind. Darüber hinaus erhöht der vorgestellte Ansatz die Validität der einzelnen TOSCA Definitionen, indem Änderungen von bereits in der Versionskotrolle eingespielten TOSCA Definitionen untersagt werden. Des Weiteren wird ein zweiter Ansatz zur Berechnung und Darstellung von Unterschieden zwischen zwei Versionen vorgestellt. Neben einer generischen Repräsentation der Unterschiede werden zwei Arten der Visualisierung präsentiert: 1.) eine textuelle Repräsentation für alle Elemente und 2.) eine graphische Darstellung, um Unterschiede in den Topologien aufzuzeigen. Beide Ansätze sind prototypisch in dem Webbasiertem Entwicklungstool für TOSCA Definitionen "Eclipse Winery" implementiert.