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Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 1 www.fhsg.ch © FHS St.Gallen Software Engineering Software Architektur IV Workflow- und Integrationsarchitekturen.

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1 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 1 © FHS St.Gallen Software Engineering Software Architektur IV Workflow- und Integrationsarchitekturen

2 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 2 © FHS St.Gallen Software Engineering 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.

3 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 3 © FHS St.Gallen Software Engineering Problemstellung App 1 App 2 App 3 App 4 App YApp X

4 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 4 © FHS St.Gallen Software Engineering Integration Integration Herstellung eines ganzen Softwaresystemintegration: Verknüpfung von unterschiedlichen Systemen

5 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 5 © FHS St.Gallen Software Engineering Schnittstelle (Interface) Eine Schnittstelle ist ein Teil eines Systems, das dem Austausch von Informationen mit anderen Systemen dient.Systems Informationen

6 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 6 © FHS St.Gallen Software Engineering Architektur von Schnittstellen Implementierung der Schnittstelle über Adapter

7 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 7 © FHS St.Gallen Software Engineering Realisierung durch Wrapper Inkompatible Systemumgebung Wrapper Technische Integrationsansätze I Neue Systemumgebung Legacy System Neue Applikation

8 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 8 © FHS St.Gallen Software Engineering Realisierung durch Gateway Inkompatible SystemumgebungNeue Systemumgebung Legacy System Neue Applikation Gateway Technische Integrationsansätze II

9 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 9 © FHS St.Gallen Software Engineering 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

10 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 10 © FHS St.Gallen Software Engineering Integrationsszenarien Kompatibilität von Systemen: Homogene Systeme –Gleichartige, kompatible Systeme Heterogene Systeme –Unterschiedliche, inkompatible Systeme Ebenen der Integration Geschäftsprozessebene Applikationsebene Programm-Komponentenebene Datenebene (DBMS)

11 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 11 © FHS St.Gallen Software Engineering Punkt-zu-Punkt-Integration Hauptproblematik: Anzahl Schnittstellen

12 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 12 © FHS St.Gallen Software Engineering Integrierte Applikationsarchitektur Shared Architecture Probleme in der Praxis: Organisches Wachstum Zukauf von Firmen Technologie-Wandel

13 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 13 © FHS St.Gallen Software Engineering Integration-Bus-Ansatz Heterogene Systeme Je System 1 Schnittstelle, realisiert durch Adapter Integration-Bus: Routing der Informationen Transformation des Formats

14 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 14 © FHS St.Gallen Software Engineering Integration-Broker-Ansatz Wie Integration-Bus, jedoch zusätzlich Semantische Transformation Workflow-Unterstützung Unternehmens übergreifende Integrationsszenarien Beispiel: –Microsoft Biz-Talk-Server

15 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 15 © FHS St.Gallen Software Engineering Beispiel: Siehe:

16 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 16 © FHS St.Gallen Software Engineering 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!

17 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 17 © FHS St.Gallen Software Engineering 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

18 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 18 © FHS St.Gallen Software Engineering Abstraktionsebenen Workflow Transport Semantik Format Security Integrität Interaktion

19 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 19 © FHS St.Gallen Software Engineering Prozessmodellierungsebenen Grösserer Detaillierungsgrad Prozessablauf Workflow Prozesslandkarte

20 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 20 © FHS St.Gallen Software Engineering 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)

21 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 21 © FHS St.Gallen Software Engineering EPK - Ereignisorientierte Prozesskette Anbieter: IDS-Scheer Produkt: ARIS-Plattform Flash-Demo:

22 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 22 © FHS St.Gallen Software Engineering BPMN – Business Process Modeling Notation Von OMG normiert.

23 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 23 © FHS St.Gallen Software Engineering Workflow Referenzmodell XPDL API, Web-Services

24 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 24 © FHS St.Gallen Software Engineering XPDL - XML Process Definition Language XML-Basierte Ausführungssprache Entspricht dem Interface 1 des WfMC-Modells

25 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 25 © FHS St.Gallen Software Engineering BPEL OASIS Web Servic Business Process Execution Language (WS-BPEL 2.0) XML-basierte Ausführungssprache für Workflows Fokus auf Web-Services!

26 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 26 © FHS St.Gallen Software Engineering Toolunterstützte Prozessmodellierung Demonstriert am Beispiel von eClarus: –Mit BPMN Prozess modellieren, Bezug auf Web-Services mittels WSDL- File. Generieren des BPEL-Codes: –BPEL-Code importieren und dann den Prozess mittels BPMN anpassen und danach wieder als BPEL-Code exportieren: Dokumentation Xy.doc Xy.htm Web-Service (WSDL) BPEL

27 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 27 © FHS St.Gallen Software Engineering 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

28 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 28 © FHS St.Gallen Software Engineering PIP 3A4 Request Purchase Order

29 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 29 © FHS St.Gallen Software Engineering SCOR Supply-Chain Operations Reference-model Referenzmodell zur Prozessintegration in der Wertschöpfungskette file/SCOR%2080%20Overview%20Booklet2.pdfhttp://www.supply-chain.org/galleries/default- file/SCOR%2080%20Overview%20Booklet2.pdf Übersicht

30 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 30 © FHS St.Gallen Software Engineering

31 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 31 © FHS St.Gallen Software Engineering UN/CEFACT Mission-Statement Its principal focus is on facilitating national and international transactions, through the simplification and harmonisation of processes, procedures and information flows, and so contribute to the growth of global commerce. –Geförderte Standards: UMM – UN/CEFACT Modeling Methodology UN/EDIFACT ebXML in Kooperation mit OASIS –www.unece.org/cefactwww.unece.org/cefact

32 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 32 © FHS St.Gallen Software Engineering 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.orgwww.ebxml.org

33 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 33 © FHS St.Gallen Software Engineering Anbieter

34 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 34 © FHS St.Gallen Software Engineering Abstraktionsebenen Workflow Transport Semantik Format Security Integrität Interaktion

35 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 35 © FHS St.Gallen Software Engineering 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, …)

36 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 36 © FHS St.Gallen Software Engineering 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 Gesundheitswesen HL7 Recht LegalXML

37 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 37 © FHS St.Gallen Software Engineering 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 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.htmhttp://www.unece.org/trade/untdid/welcome.htm

38 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 38 © FHS St.Gallen Software Engineering 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)

39 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 39 © FHS St.Gallen Software Engineering EDIFACT III Beispiel: –UNA:+.? 'UNB+UNOA:1+ECS: : +AAA: : : 'UNH 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'C NT+1:1'UNT 'UNZ '

40 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 40 © FHS St.Gallen Software Engineering 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.orgwww.x12.org

41 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 41 © FHS St.Gallen Software Engineering 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.orgwww.cxml.org

42 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 42 © FHS St.Gallen Software Engineering Übersicht e-Procurement-Standards

43 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 43 © FHS St.Gallen Software Engineering SWIFT Society for Worldwide Interbank Financial Telecommunication –Benutzt ISO 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.comwww.swift.com

44 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 44 © FHS St.Gallen Software Engineering UNIFI – ISO ISO 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:The standard 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.orgwww.iso20022.org

45 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 45 © FHS St.Gallen Software Engineering 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.orgwww.hl7.org

46 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 46 © FHS St.Gallen Software Engineering 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.orgwww.legalxml.org

47 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 47 © FHS St.Gallen Software Engineering Abstraktionsebenen Workflow Transport Semantik Format Security Integrität Interaktion

48 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 48 © FHS St.Gallen Software Engineering Inhalte des Formats Strukturierung Steuerzeichen und Befehle Festlegung von Datentypen –Problembereiche z.B. –Zahlendarstellungen –Datumdarstellung –Bild- bzw. Multimediaobjekte Codierung –Problem z.B. plattformabhängige Binärdarstellung

49 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 49 © FHS St.Gallen Software Engineering 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

50 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 50 © FHS St.Gallen Software Engineering 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

51 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 51 © FHS St.Gallen Software Engineering 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.orgwww.unicode.org

52 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 52 © FHS St.Gallen Software Engineering 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: UNHMessage Header UNTMessage Trailer BGMBegin of Message …

53 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 53 © FHS St.Gallen Software Engineering 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. Vorteil: –Daten sind von Computer und Menschen lesbar –Komplexe Datenstrukturen können abgebildet werden XSL – XML Style Sheet – Definiert die Darstellung –www.w3c.org

54 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 54 © FHS St.Gallen Software Engineering

55 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 55 © FHS St.Gallen Software Engineering DTD – Document Type Definition passende XML-Datei

56 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 56 © FHS St.Gallen Software Engineering 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

57 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 57 © FHS St.Gallen Software Engineering Buchempfehlungen XML Standards –Tobias Hauser –ISBN:

58 Mitglied der Fachhochschule Ostschweiz FHO 58 © FHS St.Gallen Software Engineering Buchempfehlungen Enterprise Application Integration S. Conrad et al. ISBN: Elsevier/Spektrum


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