4 Architektur-Perspektiven (WO)

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1 4 Architektur-Perspektiven (WO) Abb. 4-1: Positionierung des Kapitels im Ordnungsrahmen. Dieses Kapitel befasst sich mit der WO-Dimension des architektonischen Ordnungsrahmens. Es erläutert, auf welchen Abstraktionsstufen sich ein Architekt im Rahmen seiner Tätigkeit bewegt und wie sich Architektur auf diesen Abstraktionsstufen manifestiert. Ferner werden architektonische Sichten vorgestellt, die ein Architekt auf den Abstraktionsstufen verwenden kann, um mit den verschiedenen Aspekten und der damit einhergehenden Komplexität einer Architektur besser umgehen zu können. Nach dem Lesen dieses Kapitels sind Sie in der Lage, die relevanten architektonischen Abstraktionsstufen zu unterscheiden und einzusetzen sowie mithilfe von Architektur-Sichten gezielt verschiedene Aspekte einer Architektur zu betrachten und zu bearbeiten. Übersicht 4.1 Architektur-Ebenen Architektur-Sichten Zusammenfassung

2 Grundlegende Konzepte der WO-Dimension Abbildung 4-2 stellt die grundlegenden Konzepte, welche in diesem Kapitel behandelt werden, vor und visualisiert ihren Zusammenhang. Abb. 4-2: Grundlegende Konzepte der WO-Dimension. 4.1 Architektur-Ebenen Betrachtung von Systemen durch ein Teleskop Stellen Sie sich vor, Sie betrachten ein System durch ein Teleskop. Je nach eingestelltem Zoomfaktor wird die Betrachtungsebene verändert, indem bestimmte Details des Systems sichtbar und andere ausgeblendet werden. Plastisch darstellen lässt sich dies am Beispiel des Städte- und Gebäudebaus sowie der Verkehrsinfrastruktur. Wenn Sie die Erde als System mit einem Teleskop von der Raumstation ISS beobachten und dabei langsam heranzoomen würden, könnten Sie verschiedene Architektur-Ebenen in Bezug auf Städte- und Gebäudebau betrachten. Dabei würden Sie sich von der Ebene der Kontinente, über die Ebene der Länder auf die Ebene der Städte und Stadtteile bis hin zu der Ebene einzelner Gebäude und ihrer Stockwerke bewegen. Ein solches Ebenenschema lässt sich auf Software-Architektur übertragen. Welche Architektur-Ebenen können grundsätzlich identifiziert werden? Diese Frage kann beantwortet werden, indem man sich vergegenwärtigt, welche äußeren und inneren Kontexte grundsätzlich bei einem IT-System vorliegen und welchen Abstraktionsgrad diese Kontexte jeweils besitzen Architektur-Perspektiven (WO)

3 Für die Erarbeitung der Architektur-Ebenen kommt wieder die Teleskop-Metapher zum Einsatz. Stellen Sie sich dazu bitte vor, Sie möchten ein IT-System durch ein Teleskop betrachten. Bevor Sie jedoch auf ein bestimmtes IT-System fokussieren können, zeigt Ihnen das Teleskop zunächst die äußeren Kontexte des IT-Systems. Dabei sehen Sie zuerst verschiedene Organisationen und wie diese im Rahmen ihrer verschiedenen Rollen (Auftraggeber, Lieferanten, Partner etc.) zusammenarbeiten. In der nächsten Teleskop-Einstellung schauen Sie sich mit dem Teleskop eine bestimmte Organisation genauer an. Sie sehen die Systeme (Mitarbeiter, Abteilungen, IT-Systeme etc.) innerhalb der Organisation und wie diese im Rahmen der Geschäftsprozesse der Organisation zum Einsatz kommen und interagieren. Sie erhöhen den Zoomfaktor des Teleskops weiter und können jetzt ein bestimmtes IT-System der Organisation näher betrachten. Sie sehen seine Schnittstellen, seine Funktionalität und seine Benutzer. Danach zoomen Sie das Innere des Systems heran. Das Teleskop zeigt Ihnen nun im weiteren Verlauf die inneren Kontexte des Systems. Sie erkennen die Bausteine, aus denen das System besteht (siehe Abschnitte 3.3 und 3.4). Sie sehen deren Schnittstellen, Verantwortlichkeiten und Interaktionen. Anschließend erhöhen Sie den Zoomfaktor noch weiter und nun zeigt sich Ihnen das Innenleben der Systembausteine im Detail. Und Sie stellen fest, dass die Systembausteine wiederum aus Systembausteinen bestehen. Weiter unten erfahren Sie beim Thema Mikro-Architektur noch weitere wichtige Sachverhalte zum Innenleben von Systembausteinen. Folgende drei grundsätzliche Architektur-Ebenen haben Sie bis hierhin mit dem Teleskop betrachten können: Organisationen, Systeme und Systembausteine > Organisationsebene: Hier betrachtet man die Organisationen. > Systemebene: Hier betrachtet man die Systeme der Organisationen. > Bausteinebene: Hier betrachtet man die Bausteine der Systeme. Abbildung zeigt das zugehörige Architektur-Ebenen-Modell, das die Beziehungen zwischen den oben genannten Architektur-Ebenen und ihren Kontext illustriert. Jeder Architektur-Ebene sind architektonische Anforderungen (siehe Kapitel 5) und Entscheidungen (siehe Kapitel 3.2) zugeordnet, die sich aus Sicht eines IT-Systems jeweils auf einem bestimmten Abstraktionsniveau befinden. Die Architektur-Ebenen sind entlang dieses Abstrakti- Das Architektur- Ebenen-Modell in Kürze 4.1 Architektur-Ebenen 73

4 onsniveaus in einer hierarchischen Reihenfolge angeordnet. Dabei nimmt das Abstraktionsniveau ausgehend von der Bausteinebene zu. Beispielsweise ist die Entscheidung auf der Organisationsebene, Systeme der IT-Landschaft einer Organisation zukünftig mittels einer Standard-Middleware zu integrieren, auf einem höheren Abstraktionsniveau angesiedelt als die Entscheidung auf Systemebene, wie (z. B. mittels XML) ein konkretes System an ein bestimmtes Middleware-Produkt (z. B. IBM WebSphere MQ) anzubinden ist. Die architektonischen Anforderungen und Entscheidungen auf einer untergeordneten, weniger abstrakten Architektur-Ebene berücksichtigen und detaillieren die architektonischen Vorgaben (Anforderungen und Entscheidungen) auf der jeweils übergeordneten Architektur-Ebene. Auf Organisationsebene sind organisationsweite Anforderungen und Entscheidungen angesiedelt. Auf Systemebene fließen die Vorgaben der Organisationsebene in die Anforderungen und Entscheidungen in Hinblick auf die IT-Systeme einer Organisation ein. Auf der untersten Architektur-Ebene schließlich, der Bausteinebene, dienen die Vorgaben der Systemebene als Grundlage für Anforderungen und Entscheidungen, die die Bausteine (siehe Abschnitt 3.4) eines Systems betreffen. Abb : Modell der grundsätzlichen Architektur-Ebenen. Die Berücksichtigung von Architektur- Ebenen führt zu qualitativ hochwertigeren Architekturen Mithilfe von Architektur-Ebenen ist man sich als Architekt den Kräften und ihren Ursprüngen bewusster, die auf eine Architektur grundsätzlich immer einwirken. Auf Bausteinebene wirken Kräfte von der Systemebene und auf Systemebene Kräfte von der Organisationsebene auf eine Architektur. Durch das Bewusstsein über diese Sachverhalte werden bei der Erstellung einer Architektur die auftretenden Problem- und Fragestellungen auf einheitlichere Weise behandelt und die Vermischung von unterschiedlichen Aspekten eher vermieden. Beispielsweise 74 4 Architektur-Perspektiven (WO)

5 Abb : Ebenenwechsel von Baustein- auf Systemebene. 4.2 Architektur-Sichten Alle Aspekte komplexer Systeme (Menschen, Bauwerke, IT-Systeme etc.) zu jedem Zeitpunkt komplett zu erfassen, ist zumindest für die menschliche Wahrnehmung nicht möglich. Dies zu versuchen, wäre darüber hinaus auch nicht zielführend, weil nicht zu jedem Zeitpunkt gleichzeitig alle Aspekte eines Systems relevant sind. Daher ist es sinnvoll, nur bestimmte, für den Moment interessante Aspekte eines Systems betrachten zu können. Für IT-Systeme existiert zu diesem Zweck das Konzept der Architektur-Sichten: Architektur-Sichten machen komplexe Systeme überschaubar > Eine Sicht stellt ein vollständiges System aus dem Blickwinkel einer Menge von zusammenhängenden Interessen heraus dar [IEEE 2000]. > Eine Sicht ist eine Menge von zusammengehörenden architekturrelevanten Elementen, die erstellt und genutzt wird von den Interessenvertretern eines Systems [Bass et al. 2003]. 4.2 Architektur-Sichten 83

6 Architektur-Sichten werden durch Interessenvertreter motiviert Architektur-Sichten nach IEEE Definition: Interesse Interessen allgemein Beide Definitionen machen die wichtigste Eigenschaft von Architektur- Sichten deutlich: Architektur-Sichten werden durch die Interessenvertreter eines Systems motiviert ( einer Menge von zusammenhängenden Interessen und genutzt wird von den Interessenvertretern eines Systems ). Zusammenhängende Interessen meint hier verschiedene Fragestellungen zu einem bestimmten Aspekt. Ein solcher Aspekt sind z. B. die Strukturen eines Systems. An diesen Aspekt lassen sich verschiedene Interessen anknüpfen, z. B., welche Bausteine liegen vor oder wie sehen die Schnittstellen aus. Eine Architektur-Sicht wird demnach von bestimmten Interessenvertretern (siehe Abschnitt 8.3) genutzt. Diese zeigt deshalb sinnvoller Weise auch nur die, für bestimmte Interessenvertreter wichtigen Aspekte eines Systems. Ein solcher Aspekt sind z. B. Anforderungen. Eine Architektur-Sicht, die diesen Aspekt abdeckt, würde alle Artefakte mit Bezug zu Anforderungen umfassen. In Abschnitt 8.4 finden Sie Beispiele hierzu. Auftraggeber oder Domänenexperte sind Beispiele für Interessenvertreter, die eine solche Anforderungssicht nutzen würden. Von der IEEE werden in ihrem Standard 1471 [IEEE 2000] neben der oben bereits genannten Definition weitere wichtige Grundlagen zu Architektur-Sichten gelegt. Dieser Standard beschäftigt sich mit der Beschreibung softwareintensiver Systeme und war anfangs ein Standard für Architektur-Dokumentation (siehe Abschnitt 8.7). Der Überblick (in Anlehnung an [IEEE 2000]) zum Kontext von Architektur- Sichten aus Abbildung zeigt wesentliche Begriffe und Zusammenhänge in Hinblick auf Architektur-Sichten: > Interessenvertreter haben verschiedene Interessen (englisch: concern) in Bezug auf ein System respektive auf dessen Architektur. Ausgehend von bestimmten Interessen nehmen Interessenvertreter jeweils einen bestimmten Standpunkt (englisch: viewpoint) ein. > Auf einem Standpunkt steht Interessenvertretern jeweils eine bestimmte Architektur-Sicht (z. B. Sicht auf Daten) zur Verfügung (Blickwinkelanalogie). Diese wird vom Standpunkt definiert und nimmt Bezug auf eine Menge von bestimmten Interessen. > Jede Architektur-Sicht hat Bezug zu genau einem Standpunkt. > Architektur-Sichten bestimmen ganz wesentlich Inhalt und Struktur von Architektur-Dokumentation (siehe Abschnitt 8.7). Ein Interesse ist allgemein wie folgt definiert [Wikipedia 2008b]: Unter Interesse (von lateinisch interesse: dabei sein, teilnehmen an, "dazwischen-stecken/-sein") versteht man die kognitive Anteilnahme respektive die Aufmerksamkeit, die eine Person an einer Sache oder einer anderen Person nimmt Architektur-Perspektiven (WO)

7 Abb : Architektur-Sichten im Kontext [IEEE 2000]. Nach dieser Definition steht hinter Interesse Anteilnahme und Aufmerksamkeit, die man einer Sache oder Person entgegenbringt. Bei Anteilnahme und Aufmerksamkeit auf ein IT-System bezogen kann es sich unter anderem um > Anforderungen (z. B. das System muss in bestimmten Intervallen automatisch bestimmte Daten sichern), > Sorgen (z. B. die Sorge, dass die Entscheidung, für ein System eine bestimmte Technologie-Plattform zu verwenden, in einem wichtigen Zukunftsmarkt in eine Sackgasse führen kann) oder > Ziele (z. B. das System soll die Produktivität um 15 % steigern) handeln. Interessen sind demnach im weitesten Sinne auch Anforderungen. Jedoch genügen Interessen oft nicht den Kriterien, die an Anforderungen gestellt werden (siehe Kapitel 5). Im Zusammenhang mit Architektur-Sichten werden solche Interessen betrachtet, die allgemeinen generischen Fragestellungen zu einem System respektive seiner Architektur entsprechen. Beispiele hierfür sind: > Welches sind die Anforderungen an das System? > Aus welchen logischen Bausteinen besteht das System? > Welche Schnittstellen haben die Systembausteine? > Wie interagieren die Systembausteine? Interessen und Architektur-Sichten 4.2 Architektur-Sichten 85

Inhaltsverzeichnis. xiii

Inhaltsverzeichnis. xiii Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung... 1 1.1 Ausgangslage und Zielsetzung des Buches...2 1.2 Was ist Software-Architektur?...8 1.3 Leser-Leitfaden... 11 1.3.1 Buchaufbau... 11 1.3.2 Zielpublikum... 15 1.3.3

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