Stapelverarbeitung: Eine Einführung

Einfach ausgedrückt, ist die Stapelverarbeitung der Prozess, bei dem ein Computer Stapel von Aufträgen, oft gleichzeitig, in ununterbrochener, sequentieller Reihenfolge abarbeitet. Es ist auch ein Befehl, der sicherstellt, dass große Aufträge in kleinen Teilen berechnet werden, um während des Debugging-Prozesses effizient zu sein.

Dieser Befehl hat viele Namen, einschließlich Workload Automation (WLA) und Job Scheduling. Wie die meisten Dinge in der Programmierung hat sich auch dieser Befehl im Laufe der Zeit verändert. Glücklicherweise haben diese Änderungen die Batch-Auftragsverarbeitung anspruchsvoller und effizienter gemacht. Für viele Unternehmen ist sie ein notwendiger Bestandteil ihres täglichen Erfolgs.

In diesem Artikel geben wir einen Überblick über die Batch-Verarbeitung, betrachten Anwendungsfälle sowie Vor- und Nachteile und geben Hinweise, ob die Batch-Verarbeitung das Richtige für Sie ist.

Die Entwicklung der Batch-Verarbeitung

Heute ist ein entscheidendes Merkmal der Batch-Verarbeitung der Mangel an Benutzerinteraktion. Es gibt nur wenige, wenn überhaupt, manuelle Prozesse, um sie in Gang zu setzen. Dies ist ein Teil dessen, was sie so erfolgreich und effizient macht, aber das war nicht immer der Fall. Die Stapelverarbeitung begann mit der Verwendung von Lochkarten, die tabellarisch erfasst wurden, um den Computern mitzuteilen, was sie tun sollten. Oft wurden ganze Stapel von Karten auf einmal verarbeitet. Diese Praxis geht auf das Jahr 1890 zurück, als Herman Hollerith Lochkarten für die Verarbeitung von Volkszählungsdaten entwickelte. Er arbeitete für das U.S. Census Bureau und entwickelte ein System, bei dem eine von ihm manuell gelochte Karte von einem elektromechanischen Gerät gelesen wurde. Hollerith gründete bald darauf ein kleines Unternehmen, das wir heute als IBM kennen.

Die Lochkarte revolutionierte die Art und Weise, wie Unternehmen arbeiten – aber das war damals. In den letzten zwei Jahrzehnten hat sich die Stapelverarbeitung weiter entwickelt. Fachleute für die Dateneingabe sind nicht mehr erforderlich. Die meisten Stapelverarbeitungsfunktionen werden ohne Interaktion aktiviert und nach bestimmten Zeitvorgaben ausgeführt. Einige Aufgaben werden in Echtzeit mit täglichen Überwachungs- und Berichterstattungsfunktionen erledigt, andere sofort.

Abhängigkeiten und Überwachungen in der Stapelverarbeitung

Die heutige Stapelverarbeitung verwendet ausnahmebasierte Managementwarnungen, um die richtigen Leute zu benachrichtigen, wenn es Probleme gibt. Dies gibt den Managern die Freiheit zu arbeiten, ohne sich regelmäßig über den Fortschritt der Batches zu informieren. Die Idee ist, dass Manager sich nur dann melden müssen, wenn sie eine Warnung über eine kritische Ausnahme erhalten.

Ausnahmen werden durch ein System von Abhängigkeiten und Monitoren bestimmt, die für die Software wesentlich sind:

• Abhängigkeiten sind die Ereignisse, die den Beginn der Stapelverarbeitung auslösen. Dies könnte sein, dass ein Kunde eine Online-Bestellung aufgibt oder ein Benutzer neue Lieferungen anfordert, was das System veranlasst, eine Anforderung zu erzeugen. Die Abhängigkeit hat die Stapelverarbeitung in Gang gesetzt.
• Monitore suchen nach Anomalien im Stapel. Vielleicht dauert es länger als normal, bis ein Auftrag abgeschlossen ist. Der nächste Auftrag kann erst beginnen, wenn der vorherige beendet ist. Wenn dies zu einer ungewöhnlichen Verzögerung führt, fängt der Monitor dies ab, erzeugt eine Ausnahme und sendet sie an einen Manager.

Wann sollte man die Stapelverarbeitung verwenden

Bei der Stapelverarbeitung sind Latenzen zu erwarten. In vielen Situationen ist diese Art von Verzögerung vor dem Beginn der Datenübertragung jedoch kein großes Problem – die Prozesse, die diese Funktion verwenden, sind zu diesem Zeitpunkt nicht unternehmenskritisch.

Die Stapelverarbeitung sollte in folgenden Fällen in Betracht gezogen werden:

• Echtzeit-.Echtzeitübertragungen und -ergebnisse nicht entscheidend sind
• große Datenmengen verarbeitet werden müssen
• auf Daten in Stapeln und nicht in Strömen zugegriffen wird
• komplexe Algorithmen Zugriff auf den gesamten Stapel haben müssen
• Tabellen in relationalen Datenbanken müssen verbunden werden
• Die Arbeit ist repetitiv

Vorteile der Stapelverarbeitung

Es gibt eine Reihe von Gründen, warum Unternehmen Systeme für die Stapelverarbeitung einsetzen. Unternehmer sollten bei der Entscheidung für eine neue Software für ihr Unternehmen die Gesamtauswirkungen berücksichtigen.

Schnelligkeit bei geringeren Kosten

Da die Stapelverarbeitung keine Dateneingabebeamten zur Unterstützung ihrer Funktionsweise benötigt, trägt sie zur Senkung der Betriebskosten bei, die Unternehmen für Personal ausgeben. Die Stapelverarbeitung erfordert außer einem Computer keine zusätzliche Hardware, um zu funktionieren.

Tatsächlich kann die Stapelverarbeitung die Abhängigkeit eines Unternehmens von anderen teuren Hardwarekomponenten verringern, was sie zu einer relativ kostengünstigen Lösung macht, die Unternehmen hilft, Geld und Zeit zu sparen. Ohne die Möglichkeit von Benutzerfehlern werden Stapelverarbeitungsprozesse auf die effizienteste Weise abgeschlossen. Das Ergebnis ist eine schnelle, genaue Verarbeitung und Manager, die mehr Zeit für das Tagesgeschäft haben.

Offline-Funktionen

Die Stapelverarbeitungssysteme arbeiten offline, d. h., wenn der Arbeitstag zu Ende ist, werden die Stapelverarbeitungssysteme im Hintergrund weiterverarbeitet und laufen weiter. Dies gibt Managern die ultimative Kontrolle darüber, wann Prozesse zu starten sind.

Die Software kann so eingestellt werden, dass bestimmte Batches über Nacht verarbeitet werden, was eine bequeme Lösung für Unternehmen darstellt, die nicht wollen, dass ein Job wie automatische Downloads die täglichen Aktivitäten unterbricht.

Einfache Hands-Off-Verwaltung

Manager haben genug zu tun, ohne sich jede Stunde anzumelden, um ihre Batches zu überprüfen. Das auf Ausnahmen basierende Benachrichtigungssystem moderner Stapelverarbeitungssoftware macht es Managern leicht, ihre Arbeit zu erledigen, ohne sich Gedanken darüber zu machen, ob ihre Software ordnungsgemäß funktioniert und ob die Chargen abgeschlossen werden. Wenn es ein Problem gibt, werden die richtigen Personen benachrichtigt, um es zu lösen. Die Manager können sich darauf verlassen, dass ihre Stapelverarbeitungssoftware ihre Aufgabe erfüllt.

Einfachheit

Im Vergleich zur Echtzeit- oder Stromverarbeitung ist die Stapelverarbeitung deutlich weniger komplex: Sie erfordert keine ständige Systemunterstützung für die Dateneingabe oder spezielle Hardware. Einmal installiert und eingerichtet, erfordert ein Stapelsystem keine aufwändige Wartung, was es zu einer Lösung mit relativ niedrigen Einstiegshürden macht.

Nachteile der Stapelverarbeitung

Während sich die Stapelverarbeitung für viele Szenarien eignet, sollten die Eigentümer auch diese Komponenten berücksichtigen, die für bestimmte Unternehmen von Nachteil sein könnten.

Einführung und Schulung

Wie bei jeder neuen Technologie ist auch bei der Verwaltung dieser Systeme ein gewisser Schulungsaufwand erforderlich. Manager, die damit nicht vertraut sind, müssen u.a. verstehen, was einen Stapel auslöst, wie man ihn plant und was Ausnahmebenachrichtigungen bedeuten.

Komplexe Fehlersuche

Wenn ein Fehler auftritt, müssen Manager auch wissen, wie man ihn behebt. Die Fehlersuche in Stapelverarbeitungssystemen kann verständlicherweise komplex sein. Wahrscheinlich brauchen Sie einen internen Mitarbeiter, der auf diese Systeme spezialisiert ist; andernfalls müssen Sie mit zusätzlichen Kosten rechnen, wenn Sie einen externen Berater hinzuziehen.

Kosten

Während die meisten Unternehmen bei der Umstellung auf Stapelverarbeitung Geld für Personal und Hardware sparen, gibt es auch Unternehmen, die von vornherein keine Mitarbeiter für die Dateneingabe oder teure Hardware benötigen. Für diese Unternehmen können die Kosten einiger Stapelverarbeitungssysteme untragbar erscheinen.

Stapelverarbeitung vs. Stream Processing

Angesichts der Vorteile beider Verfahren stehen viele Unternehmen vor dem Dilemma, was besser ist: Stapelverarbeitung oder Stream Processing? Obwohl eine eindeutige Antwort ideal wäre, gibt es keine einzelne Option, die für jeden Fall die perfekte Lösung ist, sondern die optimale Methode hängt von den Bedürfnissen, dem Unternehmen und der spezifischen Situation ab.

Mit ihrer Fähigkeit, große Datenmengen auf einmal zu verarbeiten, sogar Millionen von Datensätzen, die im Laufe des Tages gespeichert und aufbewahrt werden, ist die Stapelverarbeitung eine gute Option für Dinge, die bis nach den Bürozeiten warten können. Beispiele hierfür sind:

• Alle Einzelpostenrechnungen
• Gehaltsabrechnungen
• Alle Einzeltransaktionen, die ein Finanzunternehmen im Laufe einer Woche einreichen könnte

Die Stapelverarbeitung hingegen ist nützlich für Prozesse oder Systeme, bei denen der Zugriff auf Daten in Echtzeit erforderlich ist. Durch die Möglichkeit, Streaming-Daten fast sofort zu analysieren, eignet sich diese Methode besser für Szenarien, in denen Ereignisse häufig und dicht beieinander liegen und nicht bis zum Abend warten können, bis die Computer im Leerlauf sind. Diese Art der Verarbeitung eignet sich am besten für Aufgaben wie Cybersicherheit und Betrugserkennung, da diese sofort erkannt werden müssen, um Risiken zu mindern.

Viele Unternehmen haben festgestellt, dass eine Kombination aus Stapel- und Stream-Verarbeitung für Workflows am vorteilhaftesten ist, wobei jede Methode je nach Bedarf eingesetzt wird.

Brauche ich Stapelverarbeitung?

Wenn Sie sich immer noch fragen, ob Stapelverarbeitung die richtige Lösung für Sie ist, überlegen Sie sich Beispiele, wo Sie diese Funktion in Ihrem Unternehmen einsetzen könnten. Gibt es Lücken, die Sie mit Automatisierung füllen könnten?

Um einige Beispiele zu nennen, könnten dies sein:

• Lohnabrechnungsprozesse und Zeiterfassungsbögen für Mitarbeiter
• Bankauszüge
• Rechnungsstellung für Einzelposten
• Stream, Analytik und Transaktionsverarbeitung
• Forschung und Berichterstattung
• E-Mail-Systeme
• Lieferkette und Fulfillment
• Sonstige Anforderungen

Als Faustregel gilt, Wenn Sie regelmäßig große Datenverarbeitungsaufgaben manuell erledigen, besteht eine gute Chance, dass die richtige Software für die Stapelverarbeitung der Schlüssel zu mehr Zeit und Geld für Ihr Unternehmen sein könnte.

Bei der Entscheidung, ob Ihr Unternehmen eine Stapelverarbeitungssoftware benötigt, sind auch einige Fragen zu berücksichtigen:

• Wie stellen Sie sicher, dass manuelle Aufgaben korrekt ausgeführt werden? Verfügen Sie über ein System, mit dem Sie feststellen können, ob die Aufträge in der richtigen Reihenfolge eingereicht und verarbeitet wurden?
• Warten Sie mit Aufträgen auf, die von der Fertigstellung eines anderen Auftrags abhängen? Verfügen Sie über ein System, mit dem Sie jeden Auftrag bis zur Fertigstellung verfolgen können oder das weiß, wann der erste Auftrag erledigt sein wird?
• Suchen Sie manuell nach neuen Dateien? Läuft Ihr Skript häufig genug in einer Schleife, um effizient nach Dateien zu suchen?
• Sind auf Ihrem Server derzeit Wiederholungsversuche auf Auftragsebene eingerichtet? Welche Auswirkungen hat das? Würden Sie von einer geringeren Belastung des Servers profitieren?
• Wie verfolgen Sie die Abhängigkeiten zwischen den Servern? Woher wissen Sie, dass der abhängige Server verfügbar ist, wenn er gebraucht wird?

Automatisieren Sie die Auftragsplanung für Ihr Unternehmen

Moderne Systeme zielen darauf ab, Manager von den täglichen Kleinigkeiten zu befreien, Benutzerfehler zu vermeiden und eine schnelle, effiziente Ausführung von Aufträgen mit wenig Aufsicht zu fördern. Die Stapelverarbeitung hat für fast alle Unternehmen, die sie einsetzen, den zusätzlichen Effekt, dass sie Geld spart.

Sie ist jedoch, wie oben erwähnt, nicht unproblematisch. Unternehmen, die nicht über das IT-Personal verfügen, um einen erfolgreichen Bereitstellungs- und Wartungsplan zu implementieren, können dennoch von der Batch-Verarbeitung profitieren. Sie sollten sich jedoch darauf vorbereiten, Zeit und Geld in die Zusammenarbeit mit IT-Experten zu investieren, um eine erfolgreiche Einführung und Endbenutzererfahrung zu gewährleisten.

BMC für Workload-Automatisierung

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Moderner Ansatz für die Batch-Verarbeitung

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