Seminar DeviceFarmer STF Architektur und Skalierung

Seminarprofil

Die verteilte Struktur von STF wird vom Browserzugriff bis zum physischen Android-Gerät nachvollzogen. Darauf aufbauend entstehen Zielarchitekturen für kleine, mittlere und verteilte Gerätefarmen mit klaren Fehlerdomänen, Kapazitätsannahmen und Erweiterungspfaden.

Inhaltsübersicht

1. Systemkontext und Nutzungslasten
2. Komponentenmodell verstehen
3. Provider- und Geräteebene entwerfen
4. Nachrichten- und Proxystruktur planen
5. Datenhaltung und Storage bewerten
6. Kapazität modellieren
7. Skalierungsvarianten vergleichen
8. Zielarchitektur dokumentieren

Lernziele

• Komponenten und Kommunikationsbeziehungen einer STF-Plattform erklären
• zentrale und verteilte Provider-Topologien sachgerecht auswählen
• Engpässe in Netzwerk, Hosts, USB, Datenbank und Streaming frühzeitig erkennen
• Skalierungs- und Verfügbarkeitsanforderungen in ein technisches Design überführen
• eine dokumentierte Zielarchitektur mit Betriebs- und Sicherheitsgrenzen erstellen

Seminarinhalte

Systemkontext und Nutzungslasten

1. Schritt 1: Nutzergruppen, Testarten, Geräteklassen, Parallelität und Betriebszeiten als Lastprofil erfassen.
2. Schritt 2: Interaktive Nutzung, ADB-Zugriffe, App-Installationen und automatisierte Tests getrennt bewerten.
3. Schritt 3: Qualitätsziele für Reaktionszeit, Verfügbarkeit, Reservierungsdauer und Wiederherstellung festlegen.

Komponentenmodell verstehen

1. Schritt 1: Web-Anwendung, Authentifizierung, API, Prozessoren, Provider, Datenbank, Storage und Proxydienste einordnen.
2. Schritt 2: Steuer-, Status-, Datei- und Bildschirmdaten als getrennte Datenströme modellieren.
3. Schritt 3: Dienstabhängigkeiten und mögliche Ausfallauswirkungen in einer Komponentenmatrix dokumentieren.

Provider- und Geräteebene entwerfen

1. Schritt 1: Provider-Hosts nach Standort, USB-Kapazität, Gerätetyp und Fehlerdomäne dimensionieren.
2. Schritt 2: Portbereiche, Erreichbarkeit und Namenskonventionen für verteilte Provider festlegen.
3. Schritt 3: Gerätewechsel, Quarantäne und Provider-Ausfall ohne Verlust der Gesamtübersicht einplanen.

Nachrichten- und Proxystruktur planen

1. Schritt 1: Kommunikationsendpunkte und Verteilerfunktionen zwischen Anwendungs- und Geräteseite abbilden.
2. Schritt 2: Reverse Proxy, WebSocket-Verbindungen und Weiterleitung zu Provider-Endpunkten gemeinsam planen.
3. Schritt 3: Netzsegmentierung, Namensauflösung und Firewallregeln aus den tatsächlichen Kommunikationswegen ableiten.

Datenhaltung und Storage bewerten

1. Schritt 1: Bestands-, Benutzer-, Gruppen- und Zustandsdaten der Datenbank zuordnen.
2. Schritt 2: Temporäre Dateien, Screenshots und Installationspakete hinsichtlich Größe, Lebensdauer und Schutzbedarf bewerten.
3. Schritt 3: Sicherung, Wiederherstellung und Bereinigung für Datenbank und Storage getrennt konzipieren.

Kapazität modellieren

1. Schritt 1: Geräteanzahl, gleichzeitige Sitzungen, Bildschirmraten und ADB-Verbindungen in messbare Lastannahmen übersetzen.
2. Schritt 2: CPU, Arbeitsspeicher, Netzwerk, Datenträger und USB-Controller pro Ebene kalkulieren.
3. Schritt 3: Messpunkte und Schwellenwerte für die spätere Validierung der Annahmen definieren.

Skalierungsvarianten vergleichen

1. Schritt 1: Vertikale Erweiterung, zusätzliche Provider und Vervielfachung zentraler Dienste gegenüberstellen.
2. Schritt 2: Single Points of Failure, Betriebsaufwand und Kosten je Variante bewerten.
3. Schritt 3: Einen stufenweisen Ausbauplan mit klaren Auslösekriterien festlegen.

Zielarchitektur dokumentieren

1. Schritt 1: Logische, physische und Netzwerkarchitektur in getrennten Sichten darstellen.
2. Schritt 2: Abhängigkeiten, Sicherheitszonen, Verantwortlichkeiten und Wiederanlaufreihenfolge ergänzen.
3. Schritt 3: Das Design anhand von Normalbetrieb, Spitzenlast und Ausfallszenarien überprüfen.

Praxisübungen

• Architekturaufnahme einer bestehenden kleinen Gerätefarm
• Entwurf einer verteilten Umgebung mit mehreren Provider-Standorten
• Kapazitätsrechnung für unterschiedliche Parallelitäts- und Streamingprofile
• Review einer Zielarchitektur anhand von Ausfall- und Sicherheitskriterien

Zielgruppe

Systemarchitektur, DevOps, Plattform Engineering, technische Projektleitung und erfahrene Administration mit Planungs- oder Skalierungsverantwortung.

Voraussetzungen

Gute Kenntnisse in Linux, Netzwerken, Containern und grundlegender STF-Nutzung. Erfahrung mit verteilten Systemen ist hilfreich.