Bausteine und Kerntechnologien einer SOA in Unternehmen und Bildungseinrichtungen

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1 Technische Universität Dortmund Bausteine und Kerntechnologien einer SOA in Unternehmen und Bildungseinrichtungen Campus Source Workshop Dortmund, Dr. Ramin Yahyapour IT & Medien Centrum/ITMC Technische Universität t Dortmund

2 Herausforderung Neue Anforderungen an das Campus Management Äußere Einwirkungen (Bologna Prozess etc) Innere Anspruchshaltung Anpassungsprozess im IT-Management von Bildungseinrichtungen Evolutionäre Entwicklung bedarfsgetrieben Revolutionäre Schritte untypisch Geschäftsprozess-Management in größeren Unternehmen zeigt Parallelen und Unterschiede 2

3 Campus Management? Studierendenverwaltung Prüfungsmanagement Personalverwaltung Bibliothekssystem Haushalt Veranstaltungs- Verwaltung elearning Alumni- Verwaltung Facility-Management Asset-Management Controlling IKM-Dienste Dokumenten-Management Die Liste der Aufgaben und Funktionen ist lang und erweiterbar 3

4 Neue Fragen tauchen auf Wie wird meine neue elearning-plattform mit dem Veranstaltungs-Management gekoppelt? Wie übertrage ich ECTS-Punkte zwischen Hochschulen? Wie passt mein Dokumenten-Management zu meinem Prüfungs- und Haushalts- System? Wie kann ich die Urlaubs- und Dienstreise-Anmeldung als Online-Dienst anbieten? Wann müssen welche Geräte in die Wartung und wer muss informiert werden? Wie ist das Veranstaltungs-Management mit dem Studienplan, dem Facility- Management und dem Kalender der Lehrenden gekoppelt? 4

5 Bibliotheks- Systeme 5 Szenario 1 Individual/Modul-Lösungen Facility- Management Prüfungs- Management Prüfungs- Management Studierenden- Verwaltung Haushalt Personal-Mgmt Separate Lösungen für einzelne Funktionen Nutzung innerhalb von Abteilungen/Dezernate Prozesse typischerweise nicht gekoppelt

6 Szenario 2 Integrierte Lösung Integrierte Lösung mit enger Kopplung auf Datenbasis und Funktionskern 6 Bibliotheks- Systeme Facility- Management Prüfungs- Management Prüfungs- Management Studierenden- Verwaltung Haushalt Personal-Mgmt Hohe Integrationsleistung, enge Kopplung der Funktion Gemeinsame Basis

7 Szenario 3 Kopplung von Lösungen Differenzierung von Prozessen und Diensten Lose Kopplung von Einzelkomponenten 7 Bibliotheks- Systeme Facility- Management Prüfungs- Management Prüfungs- Management Studierenden- Verwaltung Haushalt Lose Kopplung von Diensten für spezifische Prozesse Personal-Mgmt

8 Einschätzung Szenario 1 war/ist Status-Quo in vielen Bildungs-Einrichtungen Aktuell Entwicklung zu Szenario 2 oder 3 Markt- und Kostendruck bei Unternehmen haben Optimierungsprozesse bereits früher in Gang gesetzt. Kosten-Optimierung, Kundenfokusierung sind wesentlich ausgeprägter als im ÖD Eigene Erfahrung zeigt, dass die IT-Entwicklung in größeren Unternehmen Bildungsbetrieben ca Jahre voraus ist. Können wir aus der Entwicklung Erfahrungen ziehen? Lässt sich die Lernkurve beschleunigen? 8

9 Prozess-Optimierung ist seit Jahren Kernaufgabe Quelle: Umfrage von IDS Scheer und PAC bei 150 Unternehmen unterschiedlicher Größe und Branchenzugehörigkeit 9

10 Hauptnutzen der Geschäftsprozess-Optimierung Quelle: Umfrage von IDS Scheer und PAC bei 150 Unternehmen unterschiedlicher Größe und Branchenzugehörigkeit 10

11 Anforderungen an die Unternehmens-IT Typische Anforderungen entsprechen den altbekannten Standard-Floskeln : Kontinuierliche Anpassung an neue Rahmenbedingungen Extern und intern vorgegeben Adaptivität Leichte Anpassbarkeit Interoperabilität Skalierbarkeit Nutzung Performanz Randbedingungen: Technologiesicherheit Kosteneffizienz 11

12 Adaptive IT in Service-orientierten Architekturen Verwendung von Standards in Entwicklungsprozessen, Kommunikationsprotokolle, Infrastruktur Lose Kopplung von Prozessen Komponenten-basierte Software-Entwicklung Quality of Service, SLA-Management Übergreifendes IT Management Getrennte Sichten auf IT-Systeme: Anwendungen Prozesse Dienste Infrastruktur 12

13 Entwicklungsprozess in der IT Vertikale und horizontale Aufspaltung: Trennung der Anwendungen von den Prozessen Trennung der Prozesse von den Diensten Trennung der Dienste von der Implementierung Trennung von Implementierung von der Infrastruktur Praktisch bedeutet dies: Service-Orientierte Architekturen (SOA) Web-Services als Medium meist: HTTP, XML, SOAP, WSDL, and UDDI Nutzung von vorhandenen weiteren WS-* Standards, Drafts, Implementierungen J2EE/EJB3 Service-oriented Infrastructure (SOI) Application Server Hosting und Virtualisierung 13

14 und Entwicklungsprozess in der Verwaltung Vertikale und horizontale Aufspaltung: Trennung der Anwendungen von den Prozessen Trennung der Prozesse von den Diensten Trennung der Dienste von der Implementierung Trennung von Implementierung von der Infrastruktur Praktisch bedeutet dies: Übergreifende Geschäftsprozessanalyse über organisatorische Einheiten hinweg Übergreifende Geschäftsprozess-Optimierung Größere Transparenz der Prozesse Personelle Anpassung! Flexibilisierung bei der Anpassung von Prozessen 14

15 Service Architekturen Turn this into this Service Service Service Service Service Service Service Service Interface Interface Interface Enterprise Service Bus Interface Interface Interface Interface Service Service Service Service Service Service Service Service Decouples the point-to-point connections from the interfaces Allows for dynamic selection, substitution, and matching Enables more flexible coupling and decoupling of the applications Result Greater Business Responsiveness Enables you to find both the applications and the interfaces for re-use 15 Quelle: IBM

16 Aufgaben in einem Enterprise Service Bus (ESB)? Infrastrukur für eine flexible Kopplung zur Integration von Applikationen und Diensten in eine SOA } Austausch Nachrichten zwischen Diensten } Konvertierung von Protokollen zwischen Anwendungen und Diensten } Transformation von Nachrichten Formaten } Management von Ereignissen zwischen Diensten in Geschäftsprozessen Color = Data type Shape = Protocol Quelle: IBM 16

17 Struktureller Aufbau in einem Enterprise Service Bus Geschäftsprozesse Entwicklung und Lifecycle Management Interaction Services Process Services Enterprise Service Bus Information Services External Services Business App Services Access Services IT Service Management Infrastruktur Dienste 17

18 Wie kommen wir zu einer SoA? SoA kann man leider nicht kaufen. Es erfordert ein Umdenken im Anwendungs-Management Bei der Beschaffung von Anwendungen sind neue Anforderungen zu beachten Technische Kopplung von Systemen Offenheit von Schnittstellen Ein langfristige Planung der Prozess-Entwicklung wird benötigt. Die SoA-Einführung ist organisations-übergreifend zu etablieren. Auch Unternehmen tun sich schwer bei der Einführung. Ziel und Vorgehen ist unstrittig und viele befinden sich zurzeit in diesem Entwicklungsprozess. Bei größeren Unternehmen/Konzerne und IT-Firmen ist die Entwicklung am fortgeschrittensten. 18

19 Projekt-Entwicklung Keine reine IT Aufgabe: Einbindung eines CIO und dem Kanzler einer Hochschule Enge Kopplung von Design, Implementierung, Deployment, Evaluierung 1. Schritt: Prozess-Analyse 2. Schritt: Mapping auf bestehende Legacy-Dienste 3. Schritt: Optimierung und Entwicklung einer neuen Infrastruktur-Vision 4. Schritt: Sukzessive Anpassung und Integration der Dienste Neues Personal-Profil Allgemeiner Trend zur schnellen Prototypenbildung Mehr und kürzere Zyklen Frühere Sichtbarkeit und schnelle Rückmeldung Nutzung von gängigen Entwicklungstools: UML-Entwurfswerkzeuge Integration in Entwicklungsumgebung: z.b. Eclipse Deployment, Provisionung und Testing Unterstützung von Test-Tools und Dokumentationswerkzeugen 19

20 Für Hochschul-IT/Campus-Management Identifikation von Basis-Diensten LSF, SOS, POS IDM Kostenrechnung Personalmanagement Bibliothekssysteme Dokumenten-Management Personalisierte Portale elearning-plattformen Aufbau eines übergreifenden Security-Modells sofern nicht vorhanden Trennung von Diensten in einer Service Architektur Transparente Einbindung von Drittsystemen Modellierung von Geschäftsprozessen über Modulgrenzen hinweg 20

21 Einheitliche Prozessentwicklung Einheitliche Abbildung und Spezifikation von Geschäftsprozessen BPM Einsatz von BPEL hat einige inhaltliche Schwächen Kommerziell aber weit verbreitet viele Systeme unterstützen BPEL Zahlreiche Tools sind verfügbar, um BPEL zu synthetisieren Zahlreiche BPEL Engines sind vorhanden Prozesse sind transparent für Dritte und anpassbar 21

22 Schnittstellen und ESB WebServices omnipräsent Zahlreiche Web-Service Standards für Teilaspekte sind verfügbar Neue Schnittstellen lassen sich leicht entwickeln Legacy Systeme und Drittsysteme lassen sich integrieren Umdenken: Informationen als Service! Nicht als Datenmodell oder Datenbank Lifecycle-Management von Diensten Dienste können sich ändern, Schnittstellen sollten bleiben. Diensten können in unterschiedlichem Kontext integriert werden Composite Applications erlauben die Vernetzung von bestehenden Diensten zu übergreifenden Anwendungen. 22

23 Übergreifende Dienste einer SoA Einige übergreifende Services werden benötigt, die das Rückrat einer SoA darstellen: Konsistentes Sicherheitskonzept Identity Management Authentication, Authorization, Audit (AAA) Übergreifendes Rollen-Management Prozess-/Workflow-Mangement Abbildung von übergreifenden Prozessen in einer Workflow-Engine; Nutzung von BPEL bzw. Erweiterung davon Dokumenten-Management Revisionssicherheit, Daten-Konsolidierung Infrastruktur-Dienste: Sichere Nachrichten-Verwaltung/Message-Queuing Service Discovery, Monitoring, Notification 23

24 Standard Technologien 3/4-Tier Architecture Java-basiert Presentation/Access Layer Servlets, JSP, Portlets WebServices Application/Business Layer J2EE, EJB3 z.b.: BEA, JBoss, WebSphere, Sun OneAS, Oracle AS, Persistence/Database Layer beliebige J2EE-konforme ODBC/JDBC DB Infrastruktur: Virtualisierte Server Landschaft mit Application und DB Servern Flexibles Deployment und Management IT-Infrastruktur als skalierbares und managbares Medium 24

25 Auswirkung auf IT-Infrastruktur Management Anwendungen sind stärker von der Infrastruktur getrennt Eine enge Kopplung von Infrastruktur und SoA ist nicht erforderlich Entwicklung der letzten Jahre zeigt bereits eine starke Konsolidierung der IT-Infrastruktur Infrastruktur verkommt zum Commodity Beispiele: Virtualisierung von Rechner, Speicher, Netze Skalierbarkeit durch Clustering Übergreifendes Monitoring etc. 25

26 Infrastruktur als skalierbare Basis Geschäftsprozess- Entwicklung Anwendungssicht Geschäftsprozess-Management Dienst- Management Kern-Dienste/Applikationen Service-Orientierte Infrastruktur Infrastruktur- Management Storage Rechner Datenbanken Netze 26

27 Zugang zu Anwendungen und Diensten Kunde/Anwender erwartet höhere Transparenz Sichten sind individuell aber trotzdem konsolidiert?! Kunden erwartet einheitliches Anwendungs-/Informationsportal vgl. zu Unternehmens-Portale mit Funktionskonzentration Self-Service-Funktionen Höhere Transparenz von Prozessen Mitarbeiter erwarten optimierte Sichten zur Effizienzverbesserung Aber dennoch ein Weggang von proprietären Anwendungs-GUIs Prozesse sind übergreifend und sollten auch ohne Brüche unterstützt werden. 27

28 Zusammenfassung Der IT-Wandel ist weitsichtig zu planen. Frühzeitig ist eine Differenzierung von Prozessen und Anwendungen vorzunehmen. Geschäftsprozess-Analyse und Optimierung sind zentrale Voraussetzungen Die IT in Bildungseinrichtungen ist entsprechend auszurichten. SOA ist ein Hype -Begriff und erforderte kritische und langfristige Auseinandersetzung. SoA bietet einen höheren Flexibilisierungsgrad und langfristig eine schnelle Anpassung an neue Anforderungen. Die Einführung von SoA ist mit signifikanten (Mehr-) Aufwand verbunden. Die Einführung kann evolutionär und sukzessive erfolgen. 28

29 Vielen Dank! Kontakt: Dr. Ramin Yahyapour Leiter IT und Medien Centrum Technische Universität Dortmund 29