Microsoft: WinFS

Lange Zeit brodelte die Gerüchteküche, ob denn nun „Yukon”, der neue SQL Server, die Basis für Microsofts kommendes Windows mit dem Codenamen „Longhorn” bilden würde. Dem ist zwar nun nicht so, aber trotzdem ist mit „WinFS”, dem Windows File System, eine neue „Speicherplattform” entstanden, die Eigenschaften eines SQL-Servers mit denen des klassischen NTFS verbindet. In diesem Artikel wollen wir uns WinFS einmal genauer ansehen.
Lange Zeit brodelte die Gerüchteküche, ob denn nun „Yukon”, der neue SQL Server, die Basis für Microsofts kommendes Windows mit dem Codenamen „Longhorn” bilden würde. Dem ist zwar nun nicht so, aber trotzdem ist mit „WinFS”, dem Windows File System, eine neue „Speicherplattform” entstanden, die Eigenschaften eines SQL-Servers mit denen des klassischen NTFS verbindet. In diesem Artikel wollen wir uns WinFS einmal genauer ansehen.

WinFS ist das Speichersubsystem von Longhorn, das wie bereits NTFS, für sie Speicherung von Daten, deren Organisation und Bereitstellung herangezogen wird. Im Gegensatz zu NTFS ist WinFS aber sehr flexibel und daher bei der Bereitstellung von Daten nicht auf die klassischen Eigenschaften wie Name, Größe, etc. beschränkt. Auch erstreckt sich die Zuständigkeit von WinFS nun über die klassischen Dateien hinaus auf Emails, Kalenderinformationen, Kontakte und andere Informationsarten, die nun effizient an einer zentralen Stelle abgelegt und wieder abgerufen werden können.

Technologie

Technisch gesehen stellt WinFS einen „Bastard” aus Datenbanktechnologie und NTFS dar – Microsoft hat hier versucht, das Beste aus beiden Welten zu vereinen.
Hinzu kommt noch, dass WinFS auch auf XML basiert – die Eigenschaften von Objekten innerhalb von WinFS können von Entwicklern mittels XML-Schemas erweitert werden. Diese Schemas spezifizieren, wofür die Daten sind, wie sie benutzt werden können und welche Metadaten bereitgestellt werden.
Diese Schemas werden zum Beispiel vom Windows Explorer benutzt, um die einzelnen Elemente entsprechend ihren Eigenschaften anzuzeigen, zu sortieren, …

Neben den neuen objektorientierten, XML-basierten managed APIs kann man auf WinFS auch über die existierenden Win32 APIs zugreifen, sodass einerseits eine Abwärtskompatibilität gegeben ist, andererseits aber auch „alte” Applikationen Teile der neuen WinFS-Fähigkeiten nutzen können.

Vorteile von WinFS

Microsoft sieht WinFS als die Antwort auf die immer mehr aufklaffende Schere zwischen verfügbaren Platz und den Methoden, wie man Informationen sucht. Auf der einen Seite wird der für den einzelnen Benutzer verfügbare Platz auf dem PC immer größer – Microsoft rechnet damit, dass ein PC 2006 über ein Terrabyte Speicherplatz verfügt – auf der anderen Seite ändert sich nichts and der Art und Weise, wie wir Informationen suchen. Auf dem PC dominiert noch immer die klassische Ordner-Metapher, die aber eigentlich schon seit Jahren abgelöst gehört. Immer öfter stellt man sich ja die Frage „Gehört dieses Dokument nun nach Autor, Projekt oder z.B. Erstellungsdatum abgelegt”? Ist es einmal in einem Ordner, kann man es selten woanders ablegen, geschweige denn finden. Mit seiner schwachen Implementation von „Dokumentlinks” hat Microsoft ja auch dazu beigetragen, dass man diese kaum dafür verwenden kann, Files in verschiedene Ordner zu „linken”.

Aber nicht nur die Dateien sorgen für immer mehr Chaos. Instant Messaging, Email, Videokonferenzen, E-Commerce usw. sorgen dafür, dass man Kontaktdaten in verschiedensten Applikationen benötigt – bis WinFS durfte man diese oft in mehreren Applikationen pflegen.
Microsofts Lösung für diese Probleme lautet, zumindest am kommenden Desktop Longhorn, WinFS. Mit zusätzlichen Metadaten für jede Datei lassen sich die Files nach unterschiedlichsten Kriterien suchen, sortieren und anzeigen. Ändern sich Daten, so kann Longhorn einen „Alarm” auslösen und der gemeinsame Contact-Store, der natürlich durch die integrierten Sicherheitsmaßnahmen geschützt wird, ermöglicht verschiedensten Applikationen, ein und denselben Contact-Store zu verwenden, ohne dass Viren und Würmer diese Daten für ihre Zwecke nutzen können.

Organisation

Eine der Schlüsseleigenschaften von WinFS ist, dass die Information, wie die Informationen logisch organisiert sind unabhängig von der physikalischen Ablage ist. So können Daten nach Ordnern, Namespaces, Eigenschaften Tabellen oder Beziehungen untereinander angezeigt werden – unabhängig, wo sie nun tatsächlich auf der Festplatte liegen.
Für Entwickler ergeben sich dadurch auch viel mehr Möglichkeiten – die Grenzen zwischen Explorer, also der Datenanzeige, und der Applikation, der Datenbearbeitung verschwinden durch die neuen Möglichkeiten zusehends. Hinzu kommt, dass die enge Integration der WinFX Komponenten wie etwa Indigo auch einen Zugriff auf die in WinFS abgelegten Daten via Peer-to-Peer oder etwa Verzeichnisdienste wesentlich einfacher werden, was komplett neue Möglichkeiten für Anwendungen bringt.

Speicherkonzepte

Natürlich gibt es auch unter Longhorn und WinFS weiterhin die Ordner, wie man sie bereits kennt. Microsoft sieht deren Nutzen aber nur mehr in speziellen Einsatzszenarien. So zum Beispiel, wenn man sichergehen will, dass alle für eine Präsentation notwendigen Dateien auch wirklich auf dem Laptop liegen, legt man einen Ordner an, in dem man die notwendigen Files ablegt.

Das Werkzeug, über das man in Longhorn in Zukunft seine Daten sortiert und katalogisiert, nennt sich „Set”, wobei Microsoft hier nochmals zwischen dynamischen und statischen Sets unterscheidet.

Sets

Wer schon einmal mit einer Datenbank gearbeitet hat, wird sich mit den dynamischen Sets sofort auskennen. Diese stellen nichts anderes als eine Abfrage dar, die vom System dynamisch ausgeführt und deren Ergebnisse dan angezeigt werden. Diese Abfrage kann sich entweder auf ein bestimmtes Attribut oder eine Kombination aus Attributen beziehen. So kann man etwa sagen „Zeige mit alle Dokumente zu Projekt X, sortiert nach Autor”. Man erhält dann eine Anzeige, in der alle Dokumente, die innerhalb des Projekts X erstellt wurden, nach Autor sortiert, wobei für jeden Autor ein „Papierstapel” angezeigt wird, dessen Dicke die Anzahl der darin befindlichen Dokumente repräsentiert – kein neues Features, aber sehr praktisch. Natürlich können neue Dokumente via Drag & Drop diesen Stapeln hinzugefügt werden, wodurch automatisch die Eigenschaften des Dokuments an die Abfrage angepasst werden.
Diese Abfragen sind natürlich nicht auf den eigenen Computer beschränkt, sondern können sich wie gewohnt über das ganze Netzwerk erstrecken.

Durch diese dynamischen Set, lassen sich dieselben Daten auf unterschiedlichste Weise anzeigen, was der Art und Weise, wie man arbeitet, natürlich entgegen kommt. Die Abfragen lassen sich, ähnlich den Favoriten, speichern, sodass man auf sie wie auf einen Ordner zugreifen kann – aber mit dem Unterschied, dass die Sets bei jedem Zugriff aktualisiert werden udn so auch neu hinzugekommene Dokumente, die physikalisch ganz woanders liegen können, angezeigt werden.

Mit den statischen Sets, können z.B. Playlists für den Media Player erstellt werden. Diese Sets werden manuell zusammengestellt und verbinden so Daten, die ansonsten keine Beziehung zueinander haben. Im Gegensatz zu einem dynamischen Set können Dokumente in einem statischen Set nicht einfach aus dem Set verschwinden, wenn sich die Eigenschaften ändern – der Benutzer muss sie explizit aus dem Set entfernen.

Beziehungen

Eines der nettesten Features von WinFS, das auch schon in Form einiger Demo-Applikationen während der PDC vorgeführt wurde, sind die Beziehungen. WinFS kann sich die Beziehungen zwischen zwei Elementen in WinFS merken. Als Beispiel hierfür wurde eine kleine Versicherungs-Applikation gezeigt, in der in drei Spalten Dokumente, Schadensfälle und Kunden angezeigt wurden. Wählte man in einer der drei Spalten einen Eintrag aus, wurden in den anderen Spalten die dazugehörigen Einträge hervorgehoben – alle Dokumente und beteiligten Personen in einem Schadensfall, oder alle Schadensfälle, an denen eine Person beteiligt war und die dazugehörigen Dokumente. Das schöne daran ist, dass der Programmierer für diese Beziehungen nichts tun muss, diese Funktionalität stellt bereits WinFS zur Verfügung.

Synchronisation

Nachdem wir mittlerweile in einer Welt leben, in der man mehr als einen Computer und oft auch mehr als ein tragbares Gerät wie Smartphone oder PDA besitzt, kommt der Datensynchronisation eine tragende Rolle zu. Longhorn unterstützt mit WinFS auch die Synchronisation zwischen verschiedenen Geräten und Lokationen mit minimalem Benutzereingriff. So kann Longhorn Daten zwischen WinFS Ablagen synchronisieren. Für Entwickler gibt es die entsprechenden APIs, damit man auch zwischen WinFS und nicht-WinFS Datenablagen die Daten abgleichen kann. Und auch für den Fall, dass es beim Abgleich Konflikte geben sollte, hat Microsoft bereits Handler bereit gestellt, die von den Programmierern nur noch entsprechend der Applikation adaptiert werden müssen.

Agenten

Der täglich wachsenden Informationsflut will Microsoft mit Agenten begegnen, die dem Benutzer das leben leichter machen sollen. Auch wenn noch kein intelligenter „Agent Smith” in Longhorn steckt, so kann man doch – auf Basis der Daten in WinFS, den benutzerdefinierten Regeln und dem Kontext, in dem sich der Benutzer gerade befindet, bestimmte Regeln ableiten.

So will ein Benutzer, der mit einer Anwendung im Vollbildmodus arbeitet sicherlich keine IM-Popups auf den Bildschirm bekommen. Die Informationen, dass ein „Buddy” online ist, wird daher durch einen Agenten umgeleitet und z.B. als akustisches Signal ausgegeben. So muss der Benutzer nicht mehr händisch alle Daten sortieren, sondern das System bereitet ihm diese bereits entsprechend auf.

Fazit

WinFS bringt nicht den Umbruch, den sich viele durch den Einsatz von Dtanebanktechnologie erwartet haben. Tatsächlich existieren WinFS und NTFS unter Longhorn noch friedlich nebeneinander, da Longhorn NTFS für alle Systemfiles nutzt. Für die Datenpartitionen auf einem Longhorn-System ist WinFS auf jeden Fall sinnvoll, da es Möglichkeiten zur Datenverwaltung bietet, die mit dem herkömmlichen Filesystem nicht möglich waren. Man darf gespannt sein, was die Entwickler so alles aus WinFS herausholen werden – die Möglichkeiten sind beeindruckend.

WinFS

WinFS	Yukon	Indigo
Dies ist der Name des neuen Storage-Systems für Windows Longhorn, das über die normale Dokument-orientierte Betrachtungsweise eines Filesystems hinausgeht. Durch die Integration von Datenbanktechnologien kann man nun auf verschiedenste Weise Informationen suchen, anzeigen und bearbeiten. Durch XML-Schemas ist es leicht erweiterbar und bietet so nette Features wie eine gemeinsame Kontakt-Datenbank für alle Applikationen und „Agenten” kümmern sich darum, dass die Benutzer nicht mit Informationen überflutet werden.	Yukon ist der Codename für die langerwartete neue Version des Microsoft SQL Servers, in die Microsoft viel Zeit und Geld investiert hat. Mit Yukon und der kommenden Visual Studio Version mit dem Codenamen „Whidbey” ändert sich einiges für Entwickler, die auch auf Datenbanken zugreifen wollen/müssen.	Indigo ist die Basis für die Kommunikation unter Longhorn. Egal ob zwischen Applikationen, zwischen PCs oder zwischen PC und WebService – die Kommunikation erfolgt über Indigo. So kann man über Indigo Daten eines WebServices abrufen oder an ein solches schicken, aber auch Transaktionen durchführen. Gezeigt wurden aber auch Beispiele, wie man aus einer Applikation heraus Daten im Sidebar anzeigen kann oder einen „Videostream” des eigenen Dekstops an einen anderen PC senden kann. Aber auch Instant Messaging oder Datenaustausch über ein Peer-to-Peer Netzwerk wird in Longhorn über Indigo abgewickelt.
Avalon	Whidbey	.NET
Avalon ist der Name für die GUI-Klassen bzw. das GUI-Framework für das neue Betriebssystem. Neben vielen neuen Controls ist vor allem das Compositing - also das einfache überlagern von mehreren Elementen zu einem neuen - eines der herausragensten Merkmale in Avalon. Hinzu kommt, dass die Oberflächen mit XAML, einer XML-basierten Auszeichnungssprache, definiert werden, was völlig neue Möglichkeiten eröffnet. Hinzu kommt noch der One-Klick-Install, der auch schon mit der nächsten Visual Studio Version kommen soll, mit dem sich Applikationen ganz einfach von einer Webseiten installieren lassen sollen.	Die Verbesserungen in Whidbey, der Entwicklungsumgebung Visual Studio, sind vielfältig. Bereits lange vor Longhorn wird Whidbey die Technologien und Tools zur Verfügung stellen, dass Entwickler ihre bestehenden oder geplanten Applikationen auf die kommende Windows-Version und die damit verbundenen Änderungen (WinFX) anpassen können. Neben technischen Features wie „partial types”, C++ with CLR types und anderen Verbesserungen die Hardcore-Programmierer erfreuen werden, legt Whidbey vor allem auch auf die Verbesserung für den „Gelegenheitsprogrammierer” bzw. auf Verbesserungen, welche die Produktivität der Entwickler verbessern, wert.	Bill Gates, seines Zeichens reichster Mann der Welt und bald auch Knight Commander of the British Empire, begrüßt morgen, am 28.1.2004 rund 1.500 Entwickler zum Microsoft .NET DAY. Dieses IT-Ereignis, man kann es durchaus so nennen, findet im Austria Center Vienna statt und gilt als Wegweiser im Software-Bereich, zumindest wenn man sich in der Fensterwelt bewegt. Bill Gates wird freilich auch Longhorn, den Windows XP-Nachfolger ansprechen. WCM berichtete schon ausführlich über die Kernkomponenten Avalon, Indigo und WinFS, nun werden wir hoffentlich noch ein paar Neuigkeiten erfahren, außer dass es viel verändern und alles besser wird