INFRASTRUKTURA APLIKACJI BPM W ARCHITEKTURZE SOA

Transkrypt

1 INFRASTRUKTURA APLIKACJI BPM W ARCHITEKTURZE SOA Patryk Kossakowski Adam Nowicki Wprowadzenie Celem artykułu jest zaznajomienie z pojęciami BPM oraz SOA, architektonicznym podejściem do budowy oprogramowania oraz przedstawienie głównych frameworków słuŝących do budowy aplikacji w architekturze SOA. Przedstawienie sposobów reprezentacji wiedzy zdobytej poprzez usług oraz metoda zasilania wiedzą architektury BPM. Przekazywanie wiedzy poprzez usługi sieciowe jako główne spoiwo technologii SOA. Przedstawione zostały główne architektury do budowy aplikacji rozproszonych oraz sieciowych takie jak Microsoft.NET oraz Java 2 Enterprise Edition oraz sposoby implementacji architektury zorientowanej na usługi na wyŝej wymienionych platformach. W pracy skoncentrowano się na przedstawieniu rozwiązań infrastrukturalnych dla platform Microsoft.NET oraz Java Enterprise Edition. Obecnie te dwie platformy praktycznie nie mają konkurencji jeśli chodzi o tworzenie rozwiązań zorientowanych na usługi. Budowa infrastruktury SOA Nadrzędnym elementem dla kaŝdego rodzaju oprogramowania rozproszonego jest jego infrastruktura. To wybór właściwej infrastruktury determinuje dalszą ścieŝkę projektu i dostarcza metod na ocenę jego efektywności. Wybór właściwej infrastruktury pozwala takŝe realnie oszacować szansę powodzenia danego projektu. Architektura SOA 1 jako w znakomitej części oprogramowanie dedykowane, dostarczane dla danego podmiotu, przez określonego wykonawcę moŝe bazować na róŝnych infrastrukturach informacyjnych, jednakŝe wydaje się, Ŝe w obecnym świecie liczą się tylko dwie: 1 ang. Service Oriented Architekture architektura zorientowana na usługu. W dalszej części pracy będziemy posługiwali się skróconą wersją terminu: SOA. 1

2 Dostarczany przez firmę Microsoft framework budowy aplikacji.net (w najnowszej wersji 3.5). Flagowy produkt korporacji Microsoft jeśli chodzi o rynek wytwarzania aplikacji. Platforma.NET była odpowiedzią firmy Microsoft na technologię Java, jako przenośna, niezaleŝna platforma do tworzenia i uruchamiania oprogramowania w określonym środowisku. Platforma Microsoft.NET dostarcza mechanizmów i niezbędnej infrastruktury do uruchamiania zarówno aplikacji wolnostojących, jak i sieciowych, opartych na usługach. Cały pakiet jest dostarczany za darmo zarówno dla programistów i projektantów opracowujących konkretne rozwiązania, jak i odbiorców końcowych dedykowanego oprogramowania. Rysunek 1 Infrastruktura platformy Microsoft.NET [1] 2

3 Platforma J2EE 2 wyprodukowana i wydana przez firmę Sun Microsystems jest obecnie najdojrzalszym i największym frameworkiem tworzenia aplikacji wielowarstwowych opartych na usługach. Obecnie platforma ta jest najczęściej wybierana i wykorzystywana do budowania rozproszonych aplikacji korporacyjnych zorientowanych na usługi. Jasny podział platformy na warstwy logiczne, biznesowe i techniczne umoŝliwiają tworzenie oprogramowania zgodnie z najlepszymi zaleceniami jeśli chodzi o rozwiązania rozproszone. Rysunek 2 Platforma aplikacyjna J2EE architektura [2] Platforma J2EE jest obecnie najczęściej wybieraną infrastrukturą do budowy aplikacji rozproszonych, zorientowanych na usługi, najczęście z interfejsem obsługiwanym przez przeglądarkę internetową. Sama platforma w sposób spójny i zwięzły dostarcza specyfikację architektury dla serwera aplikacyjnego. J2EE wymusza takŝe modułowość tworzonego oprogramowania opartego na kompontach. Podstawowym elementem tworzonej aplikacji jest JavaBean enkapsulacja klasy w postaci komponentu o roŝnych moŝliwych stanach (sesyjny, encyjny, stanowy i bezstanowy, sterowany zdarzeniami). Specyfikacja EJB (Enterprise Java Beans) wprowadziła do platformy J2EE sporo zamieszania i patosu, dlatego teŝ wielu twórców oprogramowania wybiera sposób oparty o obiekty POJO (Plain Old Java Objects) opariejący się na niezaleŝnych framoworkach zewnętrznych, wśród których naleŝy wymienić: 2 ang. Java 2 Enterprise Edition platforma Java w wersji drugiej, edycja dla serwerów aplikacyjnych 3

4 Struts słuŝący do budowania aplikacji opartych o model MVC (Model View Controller) Spring poza modelem MVC oferuje cały szereg technik: wstrzykiwanie zaleŝności, testowanie jednostkowe, wparcie dla metodologii Agile Hibernate najpopularniejszy framework mapowania obiektowo relacyjnego Sposoby reprezentacji danych w architekturze SOA NiezaleŜnie od tego jaką funkcję ma pełnić aplikacja rozproszona w architekturze SOA w przedsiębiorstwie elementem koniecznym poprawnego jej działania jest dotarczenie informacji. KaŜdy program komputerowy niezaleŝnie od tego w jak heterogenicznym środowisku by nie pracował słuŝy do przetwarzania informacji. Dane wejściowe, algorytm, dane wyjściowe jest to uniwersalny schemat działa kaŝdej aplikacji. Technologie SOA oraz BPM 3 reprezentują jedynie środowisko i infrastrukturę dla wykonywanych aplikacji. Kluczowym elementem tej architektury są dane. Dane przechowywane są w warstwie niezaleŝnej od samej aplikacji. Obsługą mechanizmów dostępu do danych zajmuje się wyspecjalizowany silnik zwany DBMS 4. Obecnie najczęściej wykorzystywana jest baza danych typu relacyjnego, chociaŝ ogromną popularność zdobywają obiektowe systemy baz danych, lub systemy hybrydowe łączące w sobie cechy obydwu rodzajów systemów. Najpopularniejszymi obecnie systemami baz danych wykorzystywanych w narzędziach typu Enterprise, paradygmatu relacyjnego są dwa produkty: Microsoft SQL Server: produkt firmy Microsoft jest zaawansowanym silnikiem baz danych obsługującym maszyny wieloprocesorowe i klastrowe. Jest to wysokowydajny system bazodanowy oparty na technologii.net 3 ang. Bussiness Process Management: organizacja procesów biznesowych typ oprogramowania rozproszonego uruchamianego najczęściej w architekturze SOA. 4 ang. DBMS Database Management System System zarządzania bazą danych 4

5 Rysunek 3 Elementy serwera bazodanowego MS SQL Server 2005 [3] Oracle DBMS: system bazy danych opracowany przez firmę Oracle. Jest głównym konkurentem serwera SQL Server i obecnie najczęściej wybieranym silnikiem bazodanowym wybieranym jako baza do budowy wysokowydajnych i skalowalnych rozproszonych aplikacji korporacyjnych. Silnie rozwinięte narzędzia słuŝące do eksploracji danych 5 sprawiają, iŝ jest to najczęściej wybierany silnik bazodanowy w tworzeniu aplikacji w architekturze SOA. 5 ang. Data Minining technika drąŝenia danych pozwalająca uzyskać optymalną ilość informacji z danych przechowywanych w silniku bazodanowym 5

6 Rysunek 4 Architektura bazy danych Oracle w systemie Clementine popularnym frameworku tworzenia rozwiązań typu Data Miting w klasie rozwiązań Enterprise [4] Rozwiązanie bazodanowe proponowane przez firmę Oracle jest obecnie najczęściej wybieranym sposobem przechowywania danych w wysokowydajnych aplikacjach sieciowych. Sam silnik bazodanowy jest obecnie uznawany za jeden z najbardziej wydajnych w klasie Enterprise. Integracja strukturalnego języka zapytań SQL z proponowanym przez Oracle proceduralnym językiem z rozwinięciami obiektowymi PL/SQL jest wydajnym narzędziem najczęściej wybieranym do tworzenia aplikacji SOA. Przemyślana wewnętrzna struktura bazy i obiektów w niej występujących dodatkowo wymusza na programistach oddzielenie warstwy logiki biznesowej na warstwie operującej na danych, która w całości moŝe się odbywać na serwerze bazodanowym. 6

7 Efektywność dostępu do danych w technologii BPM Asynchroniczność dostępu do danych w technologii BPM jest kluczowym aspektem w funkcjonowaniu kaŝdego oprogramowania rozproszonego. Konieczność obsługi wielu Ŝądań klientów jednocześnie w określonym czasie jest czynnikiem determinującym skuteczność całego przedsięwzięcia IT jakim jest budowa aplikacji rozproszonej. Zapewnieniem infrastruktury do obsługi środowiska heterogenicznego, gdzie wielu klientów konkuruje o jednoczesny dostęp do danych zajmuje się sam silnik DBMS. Przy porównaniu dostępnych technologii dla budowania aplikacji w architekturze SOA bierze się pod uwagę kilka krytycznych parametrów działania silnika DBMS: Skalowalność i wydajność: parametr ten opisuje moŝliwości dostrojenia środowiska bazodanowego do systemu macierzystego na którym będzie on uruchamiany. Poza parametrami sprzętowymi samego środowiska waŝką kwestią jest partycjonowanie baz danych (szczególnie istotne przy duŝych rozmiarach danych) oraz równoległe indeksowanie tabel i widoków pozwalające opracować wydajne struktury do przechowywania informacji Dostępność i asynchroniczność dostępu: na ten parametr składa się kilka następujących kwestii: 1. Mirroring bazy danych 2. Klastrowanie bazy danych 3. Dystrybucja kopii zapasowych 4. Zmiany konfiguracji w trybie on-line 5. Odzyskiwanie danych Zarządzanie i zabezpieczenia silnika bazodanowego: sprawne zarządzanie i zapewnienie wysokiego poziomu bezpieczeństwa dostępu (szyfrowanie połączeń i danych przesyłanych po sieci) do informacji zawartych w bazie jest jednym z kluczowych elementów systemu rozproszonego. Integracja i interoperacyjność: import / eksport usług bazodanowych 6 jak i samych danych, replikowanie danych i replikacja transakcyjna, obsługa usług sieci Web 6 Kluczowymi usługami udostępnianymi przez bazę SQL Server są Analysis Services, Reporting Services i Integration Services 7

8 Business Inteligence: obecnie kaŝda baza danych klasy Enterprise zapewnia obsługę technologii Data Mining oraz Text Mining oraz narzędzia raportowania. Podsumowanie SOA oraz BPM są pojęciami niekoniecznie okrzepłymi i powszechnie znajomymi wśród menadŝerów działów IT przedsiębiorstw. Grupą docelową rozwiązań SOA i BPM są duŝe przedsiębiorstwa, których potrzeby w sferze rozwiązań informatycznych daleko wykraczają poza standardowe programy typu CRM 7 czy ERP 8. Rozwiązania BPM dla których naturalną architekturą wydaje się być SOA są obecnie domeną przedsiębiorstw rozproszonych geograficznie gdzie czynniki decydujące o szybkości i moŝliwościach efektywnego dostarczania informacji są kluczowymi elementami dla dalszej działalności i oporze wobec konkurencji. Innym aspektem decydującym o wyborze SOA i BPM jako podstawowej technologii danego przedsiębiorstwa są koszty wdroŝenia i późniejszego utrzymania, a takŝe serwisowania zastosowanej architektury. O ile główne elementy pozwalające na budowę środowiska programowego są udostępniane za darmo lub nawet z kodami źródłowymi 9, to głównym kosztem okazuje się personel obsługujący infrastrukturę oraz zespół projektowy tworzący dedykowane rozwiązania. To właśnie koszty utrzymania takiego zespołu specjalistów są często czynnikiem zaporowym dla części średnich przedsiębiorstw, dla których implementacja architektury SOA mogłaby w znaczący sposób przyczynić się do wzrostu rentowności. Sama dostępność materiałów na temat tych technologii wydaję się być jedynie zlepkiem informacji z folderów reklamowych nie przedstawiających Ŝadnych treści przydatnych inŝynierowi. SOA oraz BPM jako dojrzałe rozwiązania klasy Enterprise są od relatywnie krótkiego czasu dostępne na rynku, a przestrzeń dla dostawców tej architektury wydaje się być jeszcze nienasycona. 7 ang. Customer Relationship Manager 8 ang. Enterprise Resorce Planning 9 Firma Sun Microsystems zdecydowała się udostępnić platformę J2SE łącznie z kodami źródłowymi, platforma J2EE dostępna jest równieŝ za darmo, jednakŝe bez kodów źródłowych 8

9 Literatura [1] Biblioteka MSDN firmy Microsoft [2] Dokumentacja platformy J2EE firmy Sun Microsystems [3] Dokumentacja SQL Server 2005 firmy Microsoft [4] Dokumentacja produktu Clementine firmy SPSS [5] Colin Walls Embedded Software Butterworth Heinemann, LA 2006 [6] Dave Krafzig Enterprise SOA Prentice Hall, LA 2005 [7] R. Panko Business Data Communication & Networking, PH, LA 2006 Informacje o autorach: Mgr inŝ. Patryk Kossakowski Prof. zw. dr hab. Adam Nowicki Instytut Informatyki Ekonomicznej Uniwersytet Ekonomiczny we Wrocławiu Ul. Komandorska 118/ Wrocław patkoss@wp.pl 9