Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 1www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
S
oft
war
e E
ng
inee
rin
g
Software Architektur IV
Workflow- und Integrationsarchitekturen
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 2www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
Lernziele
Sie können ...– die wesentlichen Integrationsstrategien erläutern.– die Schichten des Metagroup-Integrationsmodelles benennen.– die Workflow-Architektur der WfMC aufzeichnen.– die wichtigsten Normen rund um die Integration darlegen.
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 3www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
Problemstellung
App 1
App 2App 3
App 4App YApp X
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 4www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
Integration
Integration Herstellung eines ganzen
Softwaresystemintegration:• Verknüpfung von unterschiedlichen Systemen
System A System B
Schnittstelle(Konsument)
DefinitionSchnittstelle 1
Schnittstelle(Anbieter)
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 5www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
Schnittstelle (Interface)
Eine Schnittstelle ist ein Teil eines Systems, das dem Austausch von Informationen mit anderen Systemen dient.
System A System B
?
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 7www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
Realisierung durch Wrapper
Inkompatible Systemumgebung
Wrapper
Technische Integrationsansätze I
Neue Systemumgebung
LegacySystem
NeueApplikation
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 8www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
Realisierung durch Gateway
Inkompatible Systemumgebung Neue Systemumgebung
LegacySystem
NeueApplikation
Gateway
Technische Integrationsansätze II
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 9www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
Anforderungen an Integrations-Architektur
Funktionale Anforderungen• Welche Prozesse?• Welche Schnittstellen?• Welche Transformationen?
Nicht funktionale Anforderungen• Qualität (Fehlervermeidung, Transparenz)• Datenschutz (Gewährleistung von Vertraulichkeit, Integrität,
Compliance)• Verfügbarkeit und Belastbarkeit (Performanz)• Wirtschaftlichkeit• Zukunftssicherheit• Zuverlässigkeit und Fehlertoleranz
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 10www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
Integrationsszenarien
Kompatibilität von Systemen:• Homogene Systeme
– Gleichartige, kompatible Systeme• Heterogene Systeme
– Unterschiedliche, inkompatible Systeme
Ebenen der Integration• Geschäftsprozessebene • Applikationsebene• Programm-Komponentenebene • Datenebene (DBMS)
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 11www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
Punkt-zu-Punkt-Integration
Hauptproblematik: Anzahl Schnittstellen
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 12www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
Integrierte Applikationsarchitektur
Shared Architecture
Probleme in der Praxis:• Organisches Wachstum• Zukauf von Firmen• Technologie-Wandel
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 13www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
Integration-Bus-Ansatz
Heterogene Systeme
Je System 1 Schnittstelle, realisiert durch Adapter
Integration-Bus:• Routing der Informationen• Transformation des Formats
System B
System A
Adapter
2
Adapter
3
Ada
pter
5 Ada
pter
4
< Vergrösserung
Datenfluss
Integration Bus
Semantik
Workflow
Adapter
2
Format
Sicherheit
Integrität
Interaktion
Transport
Format
Sicherheit
Integrität
Interaktion
Transport
Format
Sicherheit
Integrität
Interaktion
Transport
Semantik
Workflow
Format
Sicherheit
Integrität
Interaktion
Transport
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 14www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
Integration-Broker-Ansatz
Wie Integration-Bus, jedoch zusätzlich• Semantische Transformation• Workflow-Unterstützung• Unternehmens
übergreifendeIntegrationsszenarien
• Beispiel:– Microsoft
Biz-Talk-Server
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 16www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
Integrationsmodelle
Integrationsthematik ist vielschichtig
Sie beinhaltet verschiedene Ebenen:• Strategische Ebene• Organisations-, Personen-Ebene• Prozessebene• Informationsflussebenen
– Bedeutung– Codierung– Transport, Speicherung
Modelle helfen, die Komplexität zu beherrschen!
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 17www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
Meta-Group-Integrationsmodell
1. Workflow• Prozessablauf und -integration
2. Semantik• Inhaltliche Bedeutung von Nachrichten
3. Format• Codierung der Nachricht
4. Security• Normen zum Datenschutz
5. Integrität• Transaktionssicherheit gewähren
6. Interaktion• Art der Kommunikation
7. Transport• Definition der Transportart
Integrations-ModellMeta Group (original)
Workflow
Semantik
Format
Integrität
Interaktion
Transport
Security
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 18www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
Abstraktionsebenen
Workflow
Transport
Semantik
Format
Security
Integrität
Interaktion
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 19www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
Prozessmodellierungsebenen
Auftrag erfassenLagerbestandreservieren
Artikel versenden
Auftragsabwicklung Fakturierung
Rechnungsbetragermitteln
Rechnung erstellen
Kunden gewinnen
Kunden gewinnen
Kunde erteiltAuftrag
Kunde prüfen
Kunde ist o.k. Kunde nicht o.k.
Lagerbestandreservieren
Auftragerfassen
Auftrag ist erfasst
Lagerbestands-prüfung
Artikel am Lager Artikel nicht am Lager
Artikel versenden
Lagerbestandreservieren
Artikel amLager verfügbar
Artikel ausLager ausbuchen
Artikelausgebucht
Artikel inSpedition geben
Fakturierung
1. Ebene1. Ebene
2. Ebene2. Ebene
3. Ebene3. Ebene
Grö
sserer Detaillieru
ng
sgradProzessablauf
Workflow
Prozesslandkarte
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 20www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
Prozessarten
Gemäss St. Galler Management-Modell:• Managementprozesse• Geschäftsprozesse• Unterstützungsprozesse
Integrationsbezogenes Prozess-Modell:• Routingprozesse
– Nachrichten steuern und Prozesse anstossen– Statisches oder regelbasiertes Routing
• Orchestrierte Geschäftsprozesse• Transformationsprozesse
– Transformationen von Nachrichten (Semantik, Format)
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 21www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
EPK - Ereignisorientierte Prozesskette
Anbieter: IDS-Scheer
Produkt: ARIS-Plattform
Flash-Demo:
http://www.ids-scheer.com/aris_platform_flash/architect_de/presentation.html
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 22www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
BPMN – Business Process Modeling Notation
Von OMG normiert.
www.bpmn.org
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 23www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
Workflow Referenzmodell
www.wfmc.org
XPDL
API, Web-Services
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 24www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
XPDL - XML Process Definition Language
XML-Basierte Ausführungssprache
Entspricht dem Interface 1 des WfMC-Modells
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 25www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
BPEL
OASIS Web Servic Business Process Execution Language
(WS-BPEL 2.0) • XML-basierte Ausführungssprache für Workflows
Fokus auf Web-Services!
http://www.oasis-open.org/committees/tc_home.php?wg_abbrev=wsbpel
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 26www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
Toolunterstützte Prozessmodellierung
Demonstriert am Beispiel von eClarus:– Mit BPMN Prozess modellieren, Bezug auf Web-Services mittels WSDL-
File. Generieren des BPEL-Codes:• http://www.eclarus.com/demo/topdown/topdown.html
– BPEL-Code importieren und dann den Prozess mittels BPMN anpassen und danach wieder als BPEL-Code exportieren:
• http://www.eclarus.com/demo/bottomup/bottomup.html
DokumentationXy.docXy.htm
Web-Service (WSDL)
BPEL<process name=… variableAccess … xmlns:as="http:// …
Modellierung, Dokumentation
Ausführungsebene
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 27www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
RosettaNet
Normierte Workflow-Prozessmodelle
„RosettaNet Partner Interface Processes® (PIPs®)
define business processes between trading partners. „– Definition of 6 clusters:
• Partner Product and Service-Overview• Product Information• Order Management• Inventory Management• Marketing Information Management• Service and Support• Manufacturing Example
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 28www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
PIP 3A4 Request Purchase Order
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 29www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
SCOR
Supply-Chain Operations Reference-model• www.supply-chain.org • Referenzmodell zur Prozessintegration in der Wertschöpfungskette• http://www.supply-chain.org/galleries/default-file/SCOR%2080%20Overview%20Booklet2.p
df
Übersicht
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 30www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 32www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
ebXML
Electronic Business using eXtensible Markup Language
– Gibt ein Framework basierend auf XML– Semantik kann z.B. von EDIFACT übernommen werden– Tools, Lösungen etc. können als ebXML-tauglich zertifiziert werden– OASIS-Standardisierungs-Organisation– www.ebxml.org
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 33www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
Anbieter
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 34www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
Abstraktionsebenen
Workflow
Transport
Semantik
Format
Security
Integrität
Interaktion
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 35www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
Inhalt der Semantik
Nachrichtentypen• Welche Nachrichtenarten können verwendet werden (z.B. Anfrage,
Bestellung, …)
Nachrichtenstruktur• Adressierung • Aufbau der Nachrichten
Feldbedeutung• Semantische Bedeutung der einzelnen Felder (z.B. Kunden-Nr,
Adresse, …)
Formatgebrauch• Welche Formate können angewendet werden (z.B. XML, ASCII, EDI,
…)
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 36www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
Bedeutende Normen/Standards
Branchenübergreifend• EU: UN/EDIFACT• USA: ANSI X.12• MMS: RosettaNet• cXML • SAP - iDoc
Automobilbranche• ODETTE (Subset von UN/EDIFACT)
Finanzbranche• SWIFT, UNIFI – ISO 20022
Gesundheitswesen• HL7
Recht• LegalXML
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 37www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
UN/EDIFACT I
United Nations Electronic Data Interchange For Administration, Commerce and Transport – Subsets:
• CEFIC Chemische Industrie • EANCOM Konsumgüterindustrie • EDIBDB Baustoffbranche • EDIFICE High Tech Industrie • EDIFOR Speditionsbranche • EDIFURN Möbelbranche • EDIG@S Erdgasbranche • EDILEKTRO Elektroindustrie / Elektrogroßhandel • EDILIBE Buchhandel • EDITEC Sanitärbranche • EDITEX Textilindustrie • EDITRANS Transportwirtschaft • EDIwheel Reifen- und Räderhersteller • ODETTE Automobilindustrie • RINET Versicherungswirtschaft • ODA/ODIF Allgemeine Dokumentenformate
– http://www.unece.org/trade/untdid/welcome.htm
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 38www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
EDIFACT II
– Einige Nachrichtentypen:• PRODAT Produktdaten (product data message) • PRICAT Preisliste, Katalog (price catalogue message) • INVRPT Lagerbestandsbericht (inventory report) • ORDERS Bestellung (purchase order message) • ORDRSP Auftragsbestätigung (order response)• DELFOR Lieferabruf (delivery forecast) • DELJIT Feinabruf (delivery Just in Time) • DESADV Lieferschein (despatch advice message) • IFTMIN Transport-/Speditionsauftrag • IFTMBF Transport Anfrage • IFTMBC Transport Bestätigung • RECADV Wareneingangsmeldung (receipt advice)• INVOIC Rechnung (invoice message) • PAYORD Zahlungsanweisung (payment order message)
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 39www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
EDIFACT III
Beispiel:– UNA:+.? 'UNB+UNOA:1+ECS: : +AAA: :
+020913:0127+0000008'UNH+0000029+ORDERS:D:96A :UN'BGM+220::9+X4+9'NAD+BY++ECS Limited+Commerce House:London Road+Horsham++RH 13 9WJ'NAD+SU++AAA Supplies Ltd.+Animal House:Tiger Street+Kingston++KT14 1JJ'CUX+2:EUR:9'LIN+1++PAPER:BP'IMD+F++:::PAPER'QTY+21:10:EA'UNS+S'CNT+1:1'UNT+12+0000029'UNZ+1+0000008'
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 40www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
ASC X.12
ANSI Accredited Standards Committee (ASC) X12 – ASC X12 is the U.S. standards body for the cross-industry development,
maintenance, and publication of electronic data exchange standards, based on, but not limited to X12 EDI, XML, and UN/EDIFACT formats.
– Einsatz vor allem in den USA– Subcommitees:
– www.x12.org
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 41www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
cXML
Commerce XML – für e-Procurement– «cXML is a streamlined protocol intended for consistent communication of
business documents between procurement applications, e-commerce hubs and suppliers.»
• catalogue content and supplier descriptions• PunchOut (remote shopping-sessions)• Master Agreement• Purchase Order (create, edit and delete)• Order Confirmation• Ship Notice• Invoice
– www.cxml.org
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 42www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
Übersicht e-Procurement-Standards
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 43www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
SWIFT
Society for Worldwide Interbank Financial Telecommunication – Benutzt ISO 20022
UNIversal Financial Industry message scheme – Meldungstypen:
• Standardnachricht für Lastschriften • Standardnachricht für Kundenzahlungen • Standardnachricht für Bank-an-Bank-Zahlungen • Standardisierter Aufbau für Kontoauszüge • Kontosaldo (aktuell) • Kontoumsätze (aktuell) • Freitext …
– www.swift.com
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 44www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
UNIFI – ISO 20022
ISO 20022 UNIversal Financial Industry message scheme – The UNIFI standard provides the financial industry with a common platform
for the development of messages in a standardized XML syntax, using:• a modelling methodology (based on UML) to capture in a syntax-
independent way financial business areas, business transactions and associated message flows;
• a set of XML design rules to convert the messages described in UML into XML schemas
– www.iso20022.org
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 45www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
HL7
Health Level Seven– Standard für den Datenaustausch im Gesundheitswesen
• „HL7 is … collaborating to create standards for the exchange, management and integration of electronic healthcare information“
– ANSI-akkreditierter Standard– www.hl7.org
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 46www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
LegalXML
Standard zum Austausch von Informationen zu Rechtsfällen/-geschäften• Court Filing• eConracts• eNotary• IntJustice (Integrated Justice)• Lawful Intercept• Legislative• ODR (Online Dispute Resolution)
– www.legalxml.org
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 47www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
Abstraktionsebenen
Workflow
Transport
Semantik
Format
Security
Integrität
Interaktion
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 48www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
Inhalte des Formats
Strukturierung
Steuerzeichen und Befehle
Festlegung von Datentypen– Problembereiche z.B.
– Zahlendarstellungen– Datumdarstellung– Bild- bzw. Multimediaobjekte
Codierung– Problem z.B. plattformabhängige Binärdarstellung
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 49www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
File-Strukturen
Positional• Beispiel: ASCII Fixlänge• Problem: separate Metadaten
Delimited• Beispiel: ASCII Komma Delimited• Problem: Delimiterauswahl, Delimiter in String, Feldbedeutung über
Header-Record
Markup• Beispiel: XML• Problem: Datenvolumen steigt• Vorteile: Metadaten können inkorporiert werden
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 50www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
Klassische Codierungen
ASCII– American Standard Code for Information Interchange– Ursprünglich 7-bit-Code 128 Zeichen– Extended ASCII 8-bit-Code 256 Zeichen
• unterschiedliche Codepages 437, 850, 1251, …
EBCDIC– Extended Binary Coded Decimal Interchange Code– 8-bit-Code– arbeitet auch mit unterschiedlichen Codepages– IBM-Standard
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 51www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
Unicode
Unicode provides a unique number for every character,• no matter what the platform,• no matter what the program,• no matter what the language.
– UTF – Unicode Transformation Format– UCS – Unicode Character Set
• UTF-8 – 8-Bit-Code, ASCII-kompatibel, variable Länge von 1 – 4 Byte
• UTF-16 – 16-Bit-Code, variable Länge 2 oder 4 Byte• UTF-32 / UCS-4 – 32-Bit-Code, fixe Länge 4-Byte
– www.unicode.org
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 52www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
EDI
Formatdefinition für UN/EDIFACT
eine Mischform – Delimiter, Steuerzeichen und Steuerwörter
Beispiel Steuerzeichen:– ' is a segment terminator – + is a data element separator – : is a component data element separator – * is a repetition separator – ? is a release character
Beispiel Segment-Bezeichnungen:• UNH Message Header• UNT Message Trailer• BGM Begin of Message …
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 53www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
XML
Extensible Markup Language– Standardisiert vom W3C
• Mittels Dokumenttyp Definition (DTD) wird die Semantik beschrieben– Es gibt hunderte von Varianten siehe nächste Seite
• Feldmetainformation: tag z.B. <BUCH>• Vorteil:
– Daten sind von Computer und Menschen lesbar– Komplexe Datenstrukturen können abgebildet werden
• XSL – XML Style Sheet – Definiert die Darstellung– www.w3c.org
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 54www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
http://kensall.com/big-picture
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 55www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
DTD – Document Type Definition
passende XML-Datei
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 56www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
Weitere XML-Dienste
Schematas (Beschreibungen)• DTD – Document Type Definition• XSD – XML Schema
XML-Parser• Programme, welche XML-Daten lesen
Speicherdarstellung• DOM – Document Object Model
XSL - Extensible Stylesheet Language Family• XSLT – XML Style Language Transformation• XPath – XML Path Language
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 57www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
Buchempfehlungen
XML Standards– Tobias Hauser– ISBN: 978-3-935042-91-8
Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 58www.fhsg.ch © FHS St.Gallen
So
ftw
are
En
gin
eeri
ng
Buchempfehlungen
Enterprise Application Integration
S. Conrad et al.
ISBN: 3-8274-1572-1
Elsevier/Spektrum
Top Related