Diplomarbeit, 2010
104 Seiten, Note: 1,5
1 Anlass und Ablauf der Arbeit
1.1 Vorstellung des Unternehmens
1.2 Motivation
1.3 Aufgabe der Diplomarbeit
2 Anforderungen an die webbasierte Dienstleistung
2.1 Anforderungen zur Akzeptanz beim Kunden
2.2 Anforderungen an die Anbindung spezieller Softwareprogramme
3 Grundlagen von Webanwendungen
3.1 Der Begriff Webanwendung
3.2 Client/Server-Modell
3.3 Client/Server-Kommunikation im World Wide Web (WWW)
3.3.1 Webbrowser
3.3.2 Webserver
3.3.3 Hypertext Transfer Protocol
3.4 Architektur von Webanwendungen
3.5 Serverseitige Webtechnologien
3.6 Clientseitige Webtechnologien
3.7 Integration von Webdiensten
4 Entwicklung des theoretischen Lösungskonzeptes
4.1 Die Grobarchitektur
4.1.1 Funktionsweise und Aufgabenverteilung
4.1.2 Erfüllbarkeit der Anforderungen
4.2 Die Feinarchitektur
4.3 Einordnung der Feinarchitektur in die Entwicklung der webbasierten Dienstleistung
5 Prototypische Implementierung des theoretischen Lösungskonzeptes
5.1 Ausgangszustand
5.1.1 Hardwarekomponenten
5.1.2 Softwarekomponenten
5.2 Implementierung
5.2.1 Bestandteile der Implementierung
5.2.2 Datenflussdiagramm
5.2.3 Konfiguration des Webservers
5.2.4 Statische Webseiten
5.2.5 Implementierung des Webdienstes
5.2.6 Implementierung des Schedulers und Integration des Funktionsmoduls
6 Test der prototypischen Implementierung des theoretischen Lösungskonzeptes
6.1 Zielstellung der Testreihen
6.2 Testaufbau
6.3 Durchführung der Testreihen
7 Schlussfolgerungen und Ansatzpunkte zur weiteren Entwicklung
Das Hauptziel dieser Arbeit ist die Erstellung eines theoretischen Lösungskonzeptes für eine webbasierte Dienstleistung, welche die Analyse und Auswertung von Maschinenfähigkeitsuntersuchungen (MFU) in der SMT-Produktion über das Internet ermöglicht. Die Forschungsfrage konzentriert sich darauf, wie eine skalierbare und performante Architektur entworfen werden kann, die sowohl Anforderungen an die Kundenzufriedenheit als auch an die Integration spezifischer Softwarekomponenten der Firma CeTaQ erfüllt.
4.1 Die Grobarchitektur
Die Grobarchitektur, die in Abbildung 4.1 dargestellt ist, basiert auf dem Client/Server-Modell, welches wiederum in mehrere Schichten eingeteilt ist. Hierbei wurde darauf geachtet, dass das angewandte Schichtenparadigma eingehalten wird. Dieses besagt, dass die jeweilige Schicht nur ihre eigenen Komponenten und ein Minimum der Komponenten der darunter liegenden Schicht kennt. Weiterhin ist es dem Datenfluss nur möglich, in die nächst untere Schicht einzudringen. Dieser grundlegende Architekturstil ermöglicht eine Entkopplung der einzelnen Schichten. Dadurch sind diese einfach austauschbar und gut pflegbar (vgl. Quelle [Q3]).
Auf der Clientseite befindet sich nur die Darstellungsschicht. Es ist somit ein Thin-Client welcher keine Anwendungen und Funktionen ohne den Server ausführen kann. Das garantiert den Erhalt der Kompetenzen in der statistischen Analyse der Messergebnisse, da sich die Analysesoftware auf dem Server befindet und vom Kunden nur über den Webbrowser als externe Schnittstelle angesprochen werden kann. Die Serverseite ist in drei Schichten aufgeteilt, die Sicherheitsschicht, die Verarbeitungsschicht und die Datenhaltungsschicht.
1 Anlass und Ablauf der Arbeit: Einführung in das Unternehmen CeTaQ, Motivation für die Web-Lösung und Definition der Aufgabenstellung der Arbeit.
2 Anforderungen an die webbasierte Dienstleistung: Darstellung der Anforderungen an Akzeptanz, Performance und Software-Anbindung durch die Firma CeTaQ.
3 Grundlagen von Webanwendungen: Theoretische Einführung in das Client/Server-Modell, Web-Technologien und Architekturprinzipien für Webanwendungen.
4 Entwicklung des theoretischen Lösungskonzeptes: Entwurf der Grob- und Feinarchitektur der Webanwendung unter Berücksichtigung der technischen Anforderungen.
5 Prototypische Implementierung des theoretischen Lösungskonzeptes: Dokumentation der konkreten technischen Umsetzung der Komponenten basierend auf dem Architekturmodell.
6 Test der prototypischen Implementierung des theoretischen Lösungskonzeptes: Beschreibung der Testreihen zur Validierung der Performance- und Skalierbarkeitsvorgaben.
7 Schlussfolgerungen und Ansatzpunkte zur weiteren Entwicklung: Fazit über die Erreichung der Ziele und Ausblick auf zukünftige Optimierungsmöglichkeiten und Erweiterungen.
Webbasierte Dienstleistung, Maschinenfähigkeitsuntersuchung, MFU, SMT-Produktion, Client/Server-Modell, LabVIEW, Softwarearchitektur, Prototypische Implementierung, Skalierbarkeit, Webserver, Datenflussdiagramm, IT-Sicherheit, Performance-Test, Apache HTTP Server, Automatisierte Datenverarbeitung
Die Arbeit beschäftigt sich mit der Erstellung und Analyse eines skalierbaren theoretischen Konzepts für eine webbasierte Dienstleistung zur Durchführung und Auswertung von Maschinenfähigkeitsuntersuchungen.
Zentrale Themen sind Web-Architekturen, die Integration bestehender Analyse-Software in webbasierte Umgebungen, Datensicherheit sowie die Skalierbarkeit von Webdiensten bei hoher Nutzerauslastung.
Das Hauptziel ist die Entwicklung eines Konzepts, das es Kunden ermöglicht, Messdaten sicher über das Internet auszuwerten, ohne selbst die volle Software-Infrastruktur lokal betreiben zu müssen.
Es wurde ein systematischer Ansatz gewählt, der von der Anforderungsanalyse über den Entwurf der Systemarchitektur (Grob- und Feinarchitektur) bis hin zur prototypischen Implementierung und anschließenden Validierung durch Testreihen reicht.
Der Hauptteil gliedert sich in die theoretischen Grundlagen von Webanwendungen, die Entwicklung des spezifischen Lösungskonzepts, die prototypische Umsetzung mittels LabVIEW und die experimentelle Testphase.
Webbasierte Dienstleistung, SMT-Produktion, Client/Server-Architektur, LabVIEW-Anbindung und Performanzanalyse.
Die 3-tier-Architektur wurde zur Entkopplung von Darstellung, Verarbeitung und Datenhaltung gewählt, was die Wartbarkeit und Austauschbarkeit der einzelnen Schichten erhöht.
Die Skalierbarkeit der Datenraten ist entscheidend, um sicherzustellen, dass Kunden mit unterschiedlichen Internetanbindungen (z.B. DSL2000 oder UMTS) die geforderten Antwortzeiten einhalten können.
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