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\chapter {Erfassung und Analyse von Internetnutzungsstatistiken}
\label{wsp-msa}

In diesem Kapitel wird die Beispielanwendung aus WebSiteProfilern und 
MultiSiteAnalyzern, die die weitere Arbeit begleiten wird, vorgestellt.

Das WorldWideWeb, im Folgenden auch kurz WWW, ist ein auf dem Internet
basierender, weltweiter Multimedia-Hypertextdienst.

Das WWW eignet sich als Werbetr"ager f"ur Unternehmen durch die M"oglichkeit der
Einbettung von Text, Bildern und Ton in Hypertext-Dokumente. Diese Dokumente, im
WWW-Sprachgebrauch auch {\em Seiten} genannt, sind durch die gro"se
internationale Verbreitung des Internets einer Vielzahl potentieller Kunden
zug"anglich. Dazu kommt, da"s die zur Darstellung dieser Seiten ben"otigte
Software auf allen relevanten Rechnerplattformen frei verf"ugbar ist. Somit
ist das WWW f"ur werbende Unternehmen "ahnlich attraktiv wie es die Printmedien
oder die elektronischen Medien Funk und Fernsehen bereits seit langem sind.

Die Unternehmen, die diese ``klassischen'' Medien produzieren,
haben die Chancen des WWW als Werbetr"ager sehr fr"uhzeitig erkannt und
sind mit ihren Produkten pr"asent.

Jeder Informationsanbieter (eng. {\em content provider}), der Dokumente im WWW
auf einem Web-Server zum Abruf bereitstellt, erh"alt automatisch
Protokolldateien "uber die Zugriffe auf sein Angebot. Diese dienten
urspr"unglich zur Auslastungsmessung und dokumentieren sekundengenau die
Zugriffe auf den Server. Damit ist es technisch m"oglich, die Nutzung eines
Angebots zu verfolgen. Genauere Aussagen, z.B. "uber das Zugriffsverhalten
individueller Nutzer oder die Reichweite eines Angebotes, lassen sich erst nach
Aufbereitung und statistischer Analyse dieser Daten gewinnen \cite{Kabel96}.

Grunds"atzlich wird das Thema "`Analyse von Web-Server-Nutzung"' in einer anderen
Diplomarbeit \cite{Laub97} am Arbeitsbereich DBIS behandelt.

Die Abbildung \ref{wwwzusammen} zeigt in einer "Ubersicht die Zusammenh"ange von
Anbietern und Benutzern des WWW.

\begin{figure}[bt]
\centerline{\epsfbox{bilder/wwwzusam.eps}}
\caption{Der Zusammenhang von Internetnutzungsstatistiken}
\label{wwwzusammen}
\end{figure}

Im Zentrum stehen die sogenannten {\em Websites}, die Internet-Zug"ange der
verschiedenen Informationsanbieter. Diese k"onnen wiederum beliebig viele
Angebote bereitstellen. Die Websites sind in der Abbildung mit Sternen
dargestellt, die Angebote jeweils durch Seitenpiktogramme. Die Angebote werden
in dieser "Ubersicht au"serdem nach Produkten und Unternehmen unterschieden.
Auch wenn diese Unterscheidung in der Realit"at nicht haltbar ist, soll sie hier
zur Verdeutlichung des Sachverhaltes dienen.

Die Produkte (z.B. die Hypertextausf"uhrung der Zeitschrift Chip, oder
die des Focus) beinhalten u.a. Anzeigen anderer Unternehmen. Das Schalten dieser
Anzeigen wird von den Produktherstellern als eigene Dienstleistung gegen"uber
den werbenden Unternehmen erbracht.

Im Gegensatz zu Anzeigen in Zeitschriften oder den alten elektronischen Medien,
k"onnen die Anzeigen des WWW {\em interaktiv} gestaltet werden. Aus den Anzeigen
werden dann Verbindungen (engl. {\em links}), mit denen der Betrachter auf
Wunsch zu den zugeh"origen Angeboten des werbenden Unternehmens geleitet wird.

Ein Unternehmen, welches Seiten im WWW anbietet, ben"otigt m"oglichst genaue und
umfassende Statistiken "uber die Nutzung seines Angebotes.
Diese Kennzahlen einer WebSite werden als Verkaufsargumente f"ur die in den
Angeboten vorgesehenen Werbefl"achen verwendet.

Die Basis f"ur diese Zahlen liefern Verb"ande, die das Mediengeschehen
kontrollieren und messen, wie zum Beispiel die GfK (Gesellschaft f"ur
Konsumforschung) oder die IVW (Informationsgesellschaft "uber die Verbreitung von
Werbetr"agern). Sie nehmen ihre Aufgabe bei den "`alten"' Medien wie Fernsehen
und Zeitungen war, indem sie als neutrale Beobachter objektive Einschaltquoten
und Verkaufsstatistiken ver"offentlichen.

Diese Verb"ande haben ein starkes Interesse, vergleichbare Zahlen auch f"ur das
WWW zu erheben und zu verbreiten.

Der WebSiteProfiler ist das statistische Werkzeug zur Analyse der
Zugriffsh"aufigkeiten auf die Angebote {\em einer} WebSite.

\section{Der WebSiteProfiler}
\label{WSP}
\label{WSP-TBO}

In diesem Abschnitt wird die Systemarchitektur des WebSiteProfilers anhand eines
"Ubersichtsmodells vorgestellt.

Aus der Sicht eines Dienstnehmers bietet der WebSiteProfiler folgende Dienste:

\begin{itemize}
\item Erstellung von Nutzungsstatistiken "uber bestimmte Zeitr"aume hinweg.

\item Aktualisierung der Datengrundlage f"ur die statistischen Auswertungen.

\item Archivierung und Bereitstellung im Archiv vorhandener Statistiken.

\item Verwaltung zugelassener Benutzer.
\end{itemize}

Das "Ubersichtsmodell aus Abbildung \ref{wsp-ueber} stellt die Komponenten des
WebSiteProfilers und ihre Beziehungen untereinander dar. Es h"alt sich an die
Notation f"ur "Ubersichtsmodelle aus Anhang \ref{MainsObj}.

\begin{figure}[bt]
\centerline{\epsfbox{bilder/wspueber.eps}}
\caption{"Ubersichtsdiagramm f"ur den WebSiteProfiler}
\label{wsp-ueber}
\end{figure}

Die Daten f"ur die Nutzungsstatistiken werden aus der Zugriffsprotokolldatei
gewonnen, die von jedem WWW-Server automatisch erstellt wird. Die
Zugriffsprotokolldatei wird in bestimmten Abst"anden durch das
zugeh"orige Verwaltungsmodul auf neue Eintr"age hin durchsucht, die dann in
einer externen Datenbank aufgenommen werden. Das verwendete Datenbankschema
wird in Abschnitt \ref{wsp-db} vorgestellt.

\begin{sloppypar}
Au"serhalb des Systems stehen die Elemente {\em Datenbank, Zugriffsprotokoll}
und der {\em Benutzer}. Die {\em Datenbank} wird in einem separaten
konventionellen relationalen Datenbanksystem der Firma ORACLE, Inc., verwaltet.
\end{sloppypar}

Das Statistikmodul bietet den Dienst {\em Statistik generieren} an. Dazu wird
eine Anfrage "uber die Datenbankverwaltung an die Datenbank gestellt und die
Antwort der Datenbank zu einer Grafik aufbereitet.

Das Modul Zugriffsprotokollverwaltung durchsucht die Zugriffsprotokolldatei
nach neuen Eintr"agen.
Diese werden entsprechend dem Datenbankschema aufbereitet und in die Datenbank
eingef"ugt.

Im Archivmodul werden alle erstellten Statistiken in ihrer Ergebnisform
gespeichert. Man kann aus dem Archiv entweder gezielt Statistiken oder eine
"Ubersicht aller vorhandenen Eintr"age abrufen.

\subsection {Datenbankschema}
\label{wsp-db}
Die durch die Datenbank modellierte ``Miniwelt'' des
WebSiteProfilers besteht im wesentlichen aus Gegenst"anden des
World Wide Web. Das realisierte Datenbankschema ist in Abbildung \ref{WSP-ER} zu
sehen.

\begin{figure}[btp]
\centerline{\epsfbox{bilder/wsposm2.eps}}
\caption{Objektstrukturdiagramm f"ur die Datenbank des WebSiteProfilers}
\label{WSP-ER}
\end{figure}

Die in der Datenbank modellierten Objekte sind die Folgenden:

\begin{description}

\item[Benutzer] F"ur gesch"utzte Dokumente eines Angebots ist der Zugriff erst
nach vorhergehender Authentisierung m"oglich. Dazu wird ein eindeutiger
Benutzername vergeben. Bei der Anforderung von frei zug"anglichen Seiten bleibt
der Benutzer anonym. Daher ist der Benutzernamen in der Datenbank als optionales
Feld gekennzeichnet. Wenn ein neuer Benutzer den Server besucht, wird der
Zeitpunkt seines ersten Auftretens festgehalten.

\item[Rechner] Der Rechner, von dem aus die Dokumente angefordert werden, ist
durch seine eindeutige IP-Adresse identifiziert. Auch hier wird der Zeitpunkt
des ersten Auftretens gespeichert.

\item[Dom"ane] Das Internet ist in verschiedene Dom"anen unterteilt. Dabei ist
jeder Rechner eindeutig einer Dom"ane zugeordnet.

\item[Dokument] Die Dateien, die auf dem Server zum Abruf bereitliegen.

\item[Angebote] Ein WorldWideWeb-Server kann mehrere Angebote enthalten. Zu
jeden Angebot geh"oren verschiedene Dokumente eines Anbieters.

\item[Sitzung] Wenn ein Benutzer oder ein Rechner mehrere Anfragen in einem
Zusammenhang stellen, werden die Anfragen in einer Sitzung zusammengefa"st. Zu
jeder Sitzung wird ihr Beginn, ihre Dauer und eine Referenz auf die n"achste
Sitzung des gleichen Rechners oder Benutzers gespeichert.

\item[Anfragen] sind die zentralen Gegenst"ande der Miniwelt. Jede erfolgreich
durchgef"uhrte Anfrage wird in der Datenbank eingetragen. Der Eintrag  enth"alt
das angeforderte Dokument, evtl. den Benutzernamen, wenn er nicht anonym
bleibt, die Sitzung, aus der die Anfrage stammt und den Rechner, von dem aus
die Anfrage gestellt wird. Au"serdem wird der Zeitpunkt der Anfrage und die
Dauer bis zur n"achsten Anfrage aus der gleichen Sitzung gespeichert.

\item[Zugriffsprotokolldatei] Die Datei, in der alle Anforderungen an den
Server protokolliert werden.

\end{description}

In der Zugriffsprotokolldatei stehen f"ur jede Anforderung von Dokumenten, die
an den Server gerichtet werden, folgende Informationen: Die Internet-Adresse des
Rechners, von dem die Anforderung kommt, eventuell ein Benutzername, wenn der
Benutzer auf gesch"utzte Seiten zugreift, die Uhrzeit der Anforderung, der
Dokumentenname, ein Fehlercode und die Menge der "ubertragenen Daten. Diese
Daten werden in der zeitlichen Reihenfolge, wie die Dokumente angefordert
wurden, verzeichnet.

Auf diesem Datenbankschema sind 26 verschiedene Anfragen definiert, die
vom Statistikmodul in Statistiken umgesetzt werden.

Die wichtigsten davon sind:

\begin{itemize}
\item Anzahl der Anfrage pro Stunde an den WebServer
\item Anzahl der Anfragen pro Tag an den WebServer
\item Anzahl der Benutzer des WebServers pro Tag
\item Anzahl der Rechner, die den WebServer benutzen, nach Tagen aggregiert.
\end{itemize}

\section{Der MultiSiteAnalyzer}

Zuerst wird auf den inhaltlichen Zusammenhang von Servern im WorldWideWeb
eingegangen. Daraus ergeben sich die Komponenten des Systems, welches
anschlie"send vorgestellt wird.

\subsection{Einsatzgebiete}

Der MultiSiteAnalyzer bildet den integrativen Teil einer verteilten
Datenbankanwendung f"ur Internetnutzungsstatistiken. W"ahrend die Erstellung
dieser Statistiken schon in Abschnitt \ref{WSP} behandelt wurde, wird jetzt auf
den Zusammenhang dieser Statistiken, die "uber das ganze Internet verteilt an
jeder Website anfallen, eingegangen.

Dieser Zusammenhang ist ausschnittsweise und beispielhaft in der Abbildung
\ref{wwwzusammen} dargestellt. Am linken Bildrand befinden sich die Nutzer des
Internet. Am oberen Bildrand stehen die bereits genannten
unabh"angigen Verb"ande, die das Mediengeschehen kontrollieren und messen.

Das Werkzeug ``MultiSiteAnalyzer'' hat aus der Sicht eines Werbekunden
die Aufgabe, Nutzungsstatistiken "uber Seiten, auf denen er Anzeigen geschaltet
hat, einzuholen, miteinander zu vergleichen und diese gegen"uberzustellen. Dies
wird immer dann erforderlich, wenn ein Werbekunde seine Anzeigen in {\em
mehreren} verschiedenen Web-Angeboten geschaltet hat. Werden die in den Anzeigen
enthaltenen Hyperlinks auf das Angebot des Werbekunden von einem
Internet-Benutzer verfolgt, so findet er den dadurch entstehenden Zugriff auf
seine Website in seiner eigenen WebSiteProfiler-Statistik\footnote{Dabei
auftretende Seitencache-Effekte werden in der Praxis h"aufig durch Einrechnung
eines Cache-Faktors ber"ucksichtigt.}. Tats"achlich interessieren einen
Werbekunden allerdings auch die reinen Zugriffe auf die Angebotsseiten der
Unternehmen, in denen er seine Werbung plaziert hat. Diese Daten sind nur in den
WebSiteProfilern der jeweiligen Unternehmen vorhanden und m"ussen dem
interessierten Werbekunden zur Verf"ugung gestellt werden. Auf diesem Wege
erh"alt der Kunde einen Eindruck "uber die Reichweite seiner Werbung,
aufgeschl"usselt nach jeweiliger Werbeinsel \cite{Sta93,Sta94a,Sta94b}.

F"ur die Medienverb"ande spielen die in der Werbung enthaltenen Links auf andere
Sites keine Rolle, sie untersuchen die verschiedenen Angebote i.d.R. unabh"angig
von ihrem konkreten Werbeinhalt. Dabei spielen dann Klassifikationen nach
Zugriffszeit, Benutzergruppe, Angebotsart etc. die wesentliche Rolle.

In beiden F"allen sollen die Nutzungsstatistiken auf quantitativer Ebene
verglichen werden. Dazu bieten sich Ranglisten an.

\subsection {System"ubersicht}
Bei dem MultiSiteAnalyzer handelt es sich nach \cite{OezVa94} um ein
verteiltes, homogenes System vieler Datenbanken. Die WebSiteProfiler, welche auf
Rechnerknoten des Internet verteilt sind, bilden die einzelnen, autonomen
Datenbanken. Der MultiSiteAnalyzer stellt nun Anfragen an diese Datenbanken und
aggregiert die Einzelergebnisse in einem Anfrageergebnis.

Im Internet arbeiten mehrere MultiSiteAnalyzer, von denen jeder mit mehreren
WebSiteProfilern kommuniziert. Da die Angebote einer Website f"ur mehrere
Vergleiche interessant sind, werden wiederum verschiedene MultiSiteAnalyzern
diese Statistiken anfordern.

Dies f"uhrt zu der in Abbildung \ref{msa-wsp} gezeigten Kommunikationsstruktur.

\begin{figure}[bt]
\centerline{\epsfbox{bilder/wsp-msa.eps}}
\caption{Die Kommunikation von WebSiteProfilern und MultiSiteAnalyzern}
\label{msa-wsp}
\end{figure}

Die WebSiteProfiler sind autonome Systeme, die ihre Datenbest"ande selbst
verwalten. Dem MultiSiteAnalyzer, wird erlaubt, von au"sen Anfragen an die
Datenbanken zu stellen. Er erh"alt jedoch keinen "andernden Zugriff auf die
Daten des WebSiteProfilers.

Desweiteren m"ussen die Daten, die von den WebSiteProfilern gewonnen werden,
im MultiSiteAnalyzer aufbereitet werden. Die oben genannten Medienverb"ande
weisen ihre Statistiken in der Regel als Rangliste aus. Daran orientiert sich
der MultiSiteAnalyzer. Diese Rangliste wird dem Benutzer als Ergebnis seiner
Anfrage geliefert.

\begin{figure}[bt]
\centerline{\epsfbox{bilder/msaueber.eps}}
\caption{Die System"ubersicht f"ur den MultiSiteAnalyzer}
\label{msa-ueber}
\end{figure}

Insgesamt kommt man zu dem Systemaufbau aus Abbildung \ref{msa-ueber}. 
Auch in dieser Anwendung wird eine Benutzerverwaltung und ein Archiv eingesetzt.

\subsection{Integration von WebSiteProfilern}

Die beiden Anwendungen ``WebSiteProfiler'' und ``MulitSiteAnalyzer'' sind
voneinander logisch, und in der Regel auch physisch, isolierte Systeme. Die
Integration dieser Systeme, im Sinne einer kooperativen Anwendung, steht im
Vordergrund der weiteren Betrachtung. Aus diesem Grund wurde von dem klassischen
Weg, einer Kommunikation mittels entferntem Prozeduraufruf oder dem direkten
Austauch von dienstspezifischen Nachrichten, abgesehen. Statt dessen wird im
folgenden Kapitel gezeigt, wie diese Integration mittels der im Kapitel
\ref{tbc} eingef"uhrten {\em Business Conversations} geleistet werden kann.
Dabei geschieht dies auf der Grundlage mobiler Agenten in einer Umgebung, wie
sie im Kapitel \ref{umgebung} dargelegt wurde.

