Применение архитектурных подходов в сфере информационных технологий

 

 

 

 

 

О.А. Йылмаз

АРХИТЕКТУРА ПРЕДПРИЯТИЯ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оглавление

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Архитектура предприятия выделилась в отдельную дисциплину чуть более 20 лет тому назад и в настоящее время является одной из ключевых функций как корпоративного, так и проектного менеджмента, основным средством достижения и поддержания конкурентоспособности любого предприятия или организации, особенно в сфере ИТ.

Сегодня все больше руководителей и аналитиков начинают испытывать потребность в комплексном описании и планировании развития своей организации. Это им нужно как минимум для того, чтобы знать, что их организация представляет собой в реальности, поддерживать рациональный порядок ее устройства, а затем — приступить к ее планомерному развитию или трансформации с учетом всех важных обстоятельств. Таким целям служит «Архитектура предприятия» (АП, Enterprise Architecture) — важнейшая комплексная дисциплина нового времени. В мире наблюдается настоящий бум работ в этой области, в штатных расписаниях позиция «Enterprise Architect» заняла устойчивое положение, ведущие университеты разработали углубленные курсы и выпускают квалифицированных специалистов данного профиля.

При построении архитектуры предприятия, в частности, системной архитектуры, возникает немало традиционных вопросов. Все они имеют ответ, но любой ответ становится знанием предприятия только в том случае, если он задокументирован. Практически все известные методологии и стандарты (от отечественных ГОСТов и SADT до RUP) и инструменты (начиная с IDEF Designer, System Architect и BPwin/Erwin и заканчивая продуктами семейства Rational) предоставляют возможности для документирования только части из перечисленных знаний, поскольку ориентируются в значительной степени на разработку программных систем. Многие же из перечисленных выше вопросов лежат в слое бизнес-архитектуры.

Отсюда цель дисциплины «Архитектура предприятия» – изучение способов улучшения деятельности организации на основе применения современных методов и методологий построения как отдельных доменов архитектуры, так и полной архитектуры предприятия, а также освоение студентами основных методологических принципов и методических приемов планирования и фактического создания архитектуры предприятия.

Задачи курса «Архитектура предприятия»:

• изучить основные модели и методы управления организацией на основе архитектурных подходов;
• дать методологические основы выбора и применения методов повышения эффективности деятельности путем применения инструмента архитектуры предприятия.
• освоить основные принципы построения архитектуры предприятия и ее отдельных доменов;
• уметь пользоваться основными методическими приемами различных архитектурных подходов (модель FEAF, TOGAF, FEA, методики IBM и Microsoft и т.д.);
• получить навыки разработки архитектуры предприятия на основе построения ее «снизу-вверх» от бизнес-архитектуры до технологической архитектуры.

Дисциплина «Архитектура предприятия» охватывает широкий круг проблем и потому связана практически со всеми дисциплинами, входящими в учебный план по направлению подготовки 080500 «Бизнес-информатика».

Дисциплина «Архитектура предприятия» является частью профессионального цикла дисциплин подготовки студентов по направлению подготовки 080500 «Бизнес-информатика». 

1. АРХИТЕКТУРА ПРЕДПРИЯТИЯ. АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМАТИКИ И ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ.

1. Применение архитектурных подходов в сфере информационных технологий

В зарубежных странах уже давно разрабатывается целый пласт проблем связанных с архитектурным подходом к сложным организационно-техническим объектам, таким как предприятие, «электронное правительство» и информационные системы. В России, однако, очень часто архитектурный подход сводится к применению в той или иной степени «сервис-ориентированной архитектуры» (Service-oriented Architecture, SOA), которая представляет собой новый подход к разработке ИТ-решений. SOA - это архитектура для построения бизнес-приложений в виде набора слабо связанных компонентов или «сервисов», которые соединяются вместе в бизнес-процессах. Другими словами, при таком подходе традиционные бизнес-приложения и функции разбиваются на отдельные задачи, обращающиеся к сервисам. Сетевые ресурсы в среде SOA доступны как независимые сервисы, для получения доступа к которым не требуется знаний о платформенной реализации нижнего уровня. Применение данного подхода вызвано прежде всего необходимостью интеграции и взаимодействия приложений в рамках совокупности большого количества информационных систем предприятия или нескольких предприятий, объединенных в целую партнерскую цепочку.

Детальное рассмотрение новых подходов к проектированию архитектуры информационных систем выходит за рамки данного курса, но в целях дальнейшего понимания целесообразным является их краткое рассмотрение, поскольку они имеют непосредственное влияние на принципы формирования архитектуры предприятия в целом.

Хотя концепция SOA была сформулирована специалистами в области ИТ, но в действительности это был прямой ответ на потребности сегодняшнего дня, когда становится уже не совсем понятно, где заканчиваются бизнес-функции организации и начинаются информационные технологии, их обеспечивающие, и наоборот. Ведущие поставщики информационных технологий, такие как Microsoft и IВМ, развивают эту концепцию в рекомендациях по проектированию информационных систем на своих программных платформах. А такие компании, как Gartner, считают, что сервис-ориентированная архитектура будет ведущим принципом проектирования новых критически важных прикладных систем и бизнес-процессов в ближайшем будущем.

В любом случае в основе бизнес-архитектуры должна быть процессно-ориентированная модель функций предприятия. Комбинация этого подхода с концепцией сервис-ориентированной архитектуры информационных технологий позволяет лучше увязать процесс разработки компонент информационных систем с миссией, основными задачами и функциями организаций. С помощью SOA организации имеют потенциальную возможность разрабатывать набор реализаций различных бизнес-процессов, которые могут быть многократно использованы предприятием как готовые сервисы.

Резюмируя все вышесказанное можно сказать, что под сервис-ориентированной архитектурой следует понимать подход к проектированию прикладных информационных систем, который руководствуется следующими принципами [(Introduction to Service-Oriented Architecture, 2003)]:

• явное отделение бизнес-логики прикладной системы от логики презентации информации;
• реализация бизнес-логики прикладной системы в виде некоторого количества программных модулей (сервисов), которые доступны извне (пользователям и другим модулям), чаще всего в режиме «запрос-ответ», через четко определенные формальные интерфейсы доступа;
• при этом «потребитель услуги», который может быть прикладной системой или другим сервисом, имеет возможность вызвать сервис через интерфейсы, используя соответствующие коммуникационные механизмы;

В целом, SOA представляет собой модель взаимодействия компонент, которая связывает различные функциональные модули приложений (сервисы) между собой с помощью четко определяемых интерфейсов. В целом «сервис» и так представляет собой один из самых известных интеграционных шаблонов. В свою очередь интерфейсы сами по себе не зависят от используемых аппаратных платформ, операционных систем или языков программирования, используемых для разработки этих приложений. Эта позволяет отдельным сервисам взаимодействовать между собой одним и тем же стандартным, но в то же время универсальным способом. Такая особенность использования интерфейса, независимого от окружения и платформы, получила название модели «слабой связи». Ее очевидным преимуществом является повышенная гибкость и адаптируемость, поскольку замена или модернизация одной из компонент системы не сказывается на остальных.

Само понятие SOA не является чем-то принципиальна новым, так как сходные возможности реализовывались и ранее, например, с помощью технологий обмена сообщениями. Принципиальным фактором является то, что современные подходы к реализации SOA охватывают не только технологический уровень обмена данными, но и уровень бизнес-операций.

С учетом существующих тенденций перехода к бизнесу «реального времени» и создания систем так называемого «расширенного предприятия», объединяющих само предприятие, его поставщиков, партнеров и клиентов (микросреду бизнеса) в единую систему, становится очевидно, что технологии web-сервисов найдут свое применение на всех уровнях корпоративных ИС. Предполагается, что в будущем практически все взаимодействие приложений как в рамках одной ИС, так и между системами отдельных участников бизнес-процесса, будет осуществляться с использованием такого механизма, так что достаточно критическими становятся вопросы согласованной работы этих сервисов.

Таким образом, влияние сервис-ориентированных подходов на изменения в архитектуре можно охарактеризовать как сбалансированный переход от централизованной инфраструктуры ИТ и замкнутого на себе функционала прикладных систем в сторону архитектуры, обеспечивающей возможности быстрого создания новых систем из набора доступных сервисов, т.е. более гибкой, динамичной и способной к взаимодействию.

Ориентация на сервисную архитектуру позволяет построить комплексную ссылочную модель архитектуры предприятия, которая в единой манере описывает как бизнес, так и ИТ. Эта модель состоит из следующих основных компонент (рис 1.1):

• презентационный уровень описывает интерфейсные сервисы для взаимодействия пользователей с ИС, включая корпоративные и публичные порталы, доступ с мобильных устройств, а также различные преобразования информации при взаимодействии с внешними системами и устройствами;
• на уровне бизнес-сервисов формируются модели и осуществляется управление выполнением бизнес-процессов предприятия с использованием специализированных средств, а также координация автоматизированных и "ручных" операций;
• интеграционные сервисы обеспечивают взаимодействие между приложениями, которое может быть реализовано, в частности, с использованием средств обмена сообщениями или в рамках единой среды исполнения, такой как сервер приложений J2EE;
• сервисы уровня данных реализуют средства извлечения и повторного использования данных из СУБД и приложений. Явное выделение такого уровня позволяет изолировать вышестоящие компоненты архитектуры от изменений в технологиях, а также обеспечить единый унифицированный подход к выполнению операций с данными;
• уровень инфраструктуры, приложений и СУБД является основой для всей структуры, и именно здесь концентрируются основные инвестиции в ИТ.

 

Рис. 1.1. Сервис-ориентированная архитектура (SOA)

Взаимодействие между этими уровнями, однако, осуществляется не напрямую, а через сервисы, выделенные на уровень обработки событий. Сервисы этой компоненты архитектуры обеспечивают сбор данных о событиях в масштабе всего предприятия, необходимое преобразование и маршрутизацию этих данных между разными уровнями, а также "обратную связь" между сервисами каждого отдельного уровня.

В целом сервис-ориентированная архитектура характеризуется следующими основными признаками. Это компонентная архитектура, которая по мере возможности скрывает сложность реализации за счет наиболее эффективного подхода отделения бизнес-логики от вычислительной логики. Благодаря использованию стандартов независимые компоненты слабо связаны друг с другом, поэтому можно добавлять, изменять и удалять отдельные сервисы с минимальным влиянием на работу других сервисов. Уже существующие приложения можно многократно использовать с помощью адаптеров. Компоненты архитектуры выстраивают так, чтобы связать их вместе в составных приложениях, поддерживающих бизнес-процессы и предоставляющих набор гибких ресурсов на заданном уровне обслуживания.

Несомненно SOA представляет собой новое поколение ИТ-архитектуры, обеспечивающей быструю разработку гибких бизнес-приложений, эффективно использующих существующие активы. Не подвергая сомнению то, что появление данного подхода произвело очередную реформу в теории разработки программного обеспечения, оставив в прошлом концепцию объектно-ориентированного программирования, следует отметить, что использование архитектуры предприятия в качестве инструмента в деятельности организации подразумевает более системный взгляд, а ИТ-архитектура представляет собой лишь один ее элемент.

Внимательное изучение SOA и архитектуры предприятия (Enterprise Architecture, EA) и соответствующих механизмов управления показывает, что они все же имеют много общего в концепциях, деятельностях, процессах и результатах. Например, обе технологии требуют наличия входной информации, основанной на бизнес-задачах, и генерируют результаты, которые привязаны к этим задачам и оцениваются в соответствии с ними. Кроме того, обе технологии предназначены для решения задач на уровне предприятия (определение стратегии и планирование, ссылочная архитектура и т. д.) и их механизмы управления являются сходными. Предприятие, внедряющее SOA и одновременно разрабатывающее EA и соответствующие процессы управления, может столкнуться с проблемами, если сходство и перекрытия областей применения EA и SOA не будут распознаны и приняты во внимание.