Analysis of Scalability in Declarative Deployment Environments

Cyber Ranges sind virtuelle IT/OT-Infrastrukturen, die eine sichere, aber dennoch realistische, Umgebung darstellen.Dadurch können zum Beispiel Cybervorfälle in einem realistischen Umfeld simuliert werden, um einerseits technische Fähigkeiten zu verbessern, andererseits Entscheidungs– und Kommunikationsprozesse zu testen und zu üben.Cyber Range Infrastrukturen haben hohe Anforderungen im Bereich Dynamik und Skalierbarkeit um regelmässig an unterschiedliche Trainingsszenarien angepasst werden zu können.Mithilfe von Benchmarks können Defizite hinsichtlich der Skalierbarkeit in Cyber Ranges festgestellt werden.Diese Diplomarbeit mit dem Titel Analysis of Scalability in Declarative Deployment Environments: in the Case of the AIT Cyber Range beschäftigt sich vordergründig mit architektonischen Mustern zur Lösung der Herausforderung der Skalierbarkeit und wendet das Vorgehensmodell beispielhaft in der AIT Cyber Range an.Hierzu ist auf Basis der Design Science eine Methode konstruiert worden, welche anhand von definierten Kick-out Factors (KOFs), architektonische Muster in Relevanzklassen für Cyber Ranges einteilt.Anschliessend sind Metriken definiert worden, anhand deren Experten für Cyber Ranges eine Rangordnung erstellt haben, um die architektonischen Patterns nach potentiellen Mehrwert für Skalierbarkeit in Cyber Ranges zu sortieren.Zur Evaluierung von sowohl der Methode, als auch den Mustern an sich, sind die folgenden anschließend in der AIT Cyber Range implementiert worden: Proxy Jump Component, Package Cache Component und Multi-Client Component, welche leichte Abwandlungen von bereits aus der Literatur bekannten Muster darstellen.Mithilfe von Benchmarks ist dann eine Analyse durchgeführt worden, welche beurteilt welche Muster welchen quantitativen Mehrwert gebracht haben und ob sich die Vorhersagen anhand der Methode bestätigen.Vor allem das Package Cache Component-Muster hat mit seiner signifikanten Steigerung der Skalierbarkeit besonders hervorgestochen.Abschliessend werden qualitative Merkmale der Muster diskutiert, um mögliche positive und negative Auswirkungen aufzudecken, wobei hier das Proxy Jump Component-Muster erwähnenswert ist, welches es ermöglicht mehr Teilnehmer zu bedienen als bisher.