Within this thesis, we propose a novel Business Process Management System for the Cloud. It is able to process several hundred workflows simultaneously while monitoring their executions in order to counteract against potential Service Level Agreement violations through scheduling the queued workflows and acquiring additional computing resources when needed or releasing unneeded ones.<br />Elastic Processes are a novel paradigm from the field of Cloud computing. It combines the various facets of elasticity that captures process dynamics in the Cloud. Elastic Processes are described in three ways: cost elasticity, resource elasticity and quality elasticity. Nowadays, these elasticities are also relevant for workflows in the Cloud. A workflow consists out of several individual processes, each requires a different amount of resources, follows different Quality-of- Service attributes and produces a different amount of costs. Since in today's workflows resource intensive tasks get more and more common, and the amount of workflows executed in parallel varies over time, the amount of needed resources will also diversify enormous. That is way it is necessary to acquire additional computing resources during the system's runtime, or release some whenever they are not needed anymore.<br />Therefore, we developed ViePEP - the Vienna Platform for Elastic Processes. ViePEP is on the one hand a Business Process Management System for the Cloud, capable to manage and process the execution of several hundred workflows simultaneously. It further monitors their executions in order to identify potential Service Level Agreement violations in time. And on the other hand, ViePEP is able to counteract against the lack of needed or the excess of used computing resources. Using a prediction model, ViePEP is not just able to counteract in-time but also predict the future need of resources for the near future in order to acquire additional resources punctual or release unneeded resources. By evaluating ViePEP with different configured experiments we have shown, that ViePEP is able to automatically process workflows, while taking care of Service Level Agreements through scheduling their executions and acquiring or releasing computing resources.<br />
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In dieser Arbeit stellen wir ein Business Process Management System (BPMS) für die Cloud vor. Dieses BPMS kann mehere hundert Geschäftsprozesse (BPs) simultan bearbeiten und aus- führen. Diese BPs werden während der Ausührung beobachtet um auf etwaige Dienstgüterverinbarungen verstöße frühzeitig zu reagieren, mehr Resourcen anzuforder wenn nötig, oder nicht mehr gebrauchte Resourcen freizugeben.<br />Elastische Prozesse (EPs) sind ein neuartiges Konzept aus dem Bereich von Cloud Computing bei dem die Vielartigkeit der Elastizität der Cloud zum Einsatz kommt. EPs zeichnen sich durch 3 Eigenschaften aus: Kosten Elastizität, Resourcen Elastizität und Qualiät Elastizität. Diese Elastizitäten spielen heutzutage ebenfalls bei BPMSs in der Cloud eine große Rolle.<br />Ein BP besteht aus mehreren einzelnen Prozessen die alle unterschiedliche Anforderungen an Resourcen haben, andere Qualiätskriterien gelten und somit auch unterschiedlich hohe Kosten anfallen. Die Anzahl der gleichzeitig auszuführenden BPs kann über die Zeit enorm variieren, und dadurch auch die Anzahl der benötigten Resourcen. Daher kann es notwendig sein, dass während der Laufzeit zusätliche Resourcen angefordert, oder nicht mehr benötigte Resourcen wieder freigegeben werden.<br />Wir entwickelten daher ViePEP - the Vienna Platform for Elastic Processes. ViePEP ist gleichzeitig ein BPMS welches in der Lage ist, mehrere hundert BPs gleichzeitig ausführen zu können, ihre Abarbeitungen zu beobachten und etwaiigen Dienstgüterverinbarungen verstößen frühzeitig entgegen zu steueren. Weiters ist es in der Lage BPs nach ihrer Priorität zu sortieren, so dass ausgemachte Vereinbarungen über die Dienstgüter der einzelnen Services nicht gebrochen werden. Weiters ist ViePEP in der Lage gegen etwaige Resourcenknappheit frühzeitig entgegen zu wirken. Mit Hilfe eines Prediction Models, kann ViePEP die benötigten Resourcen für die nahe Zukunft vorhersagen um zusätlich benötigte Resourcen rechtzeitig anzufordern oder unnötige freizugeben. Mittels ausführlichen Experimenten mit unterschiedlichen Einstellungen haben wir gezeigt, dass ViePEP in der Lage ist, automatisiert BPs auszuführen, auf alle Dienstgüterve- rinbarungen zu achten und automatisch neue Resourcen anzufordern oder freizugeben.<br />
