Unternehmensweite Referenzarchitekturen

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1 Unternehmensweite Referenzarchitekturen () Anne Helberg, Axel Feix ITech Progress GmbH ITech Progress GmbH 2010

2 Wer sind wir? Axel Feix Managing Consultant der ITech Progress GmbH Softwarearchitekt, jahrelange Projekterfahrung mit Konzeption und Umsetzung von unternehmenskritischen Architekturen Anne Helberg IT-Consultant bei der ITech Progress GmbH Analytikerin, Projekterfahrung mit der Definition, Optimierung und Umsetzung anspruchsvoller Geschäftsprozesse 2

3 ITech Progress GmbH 3

4 Agenda Einleitung und Motivation Konzeptionelle Ansätze Methoden zur Beschreibung von Referenzarchitekturen Praxisbeispiel Zusammenfassung 4

6 Einleitung und Motivation Bedeutung der Informationstechnologie nimmt immer weiter zu Integrierte Ansätze der Planung und Steuerung von der Strategie bis zur IT-Realisierung werden erforderlich Wiederverwendung guter und erprobter Designs und Architekturen wird immer wichtiger Unternehmensweite Referenzarchitekturen können bei der Beherrschung der Problemstellung helfen 6

8 Was ist eine Architektur in der Informatik? Einordnung Begriff Architektur stammt aus dem Bauwesen Zusammenspiel von Komponenten eines (komplexen) Systems Begriffserweiterung und Übertragung auf andere Strukturen Architektur wird benötigt, weil Anwenderanforderungen die treibende Kraft sind Modularisierung das Zusammenspiel von Komponenten fördert 8

9 Ausprägungen des Architekturbegriffes 9

10 Hierarchische Architekturanordnung am Bsp. von KBSt KBSt = Koordinierungsund Beratungsstelle der Bundesregierung für Informationstechnik in der Bundesverwaltung z.b. geschäftspolitische Ziele z.b. fachliche AFOs 10

11 Hierarchische Architekturanordnung am Bsp. von ITIL ITIL = IT Service Management. Best-Practices Sammlung für den Betrieb von Softwaresystemen z.b. fachliche AFOs ITIL V3 = aktuelle Version 11

12 Der Architekturbegriff in der Informatik Definition IT-Gesamtarchitektur Regelt Organisation der Unternehmens-IT Definition Unternehmensarchitektur Ganzheitlicher Blick auf Zusammenspiel IT-Elemente und Business Definition Systemarchitektur Verwaltung von HW/SW- Ressourcen und Organisationsstruktur Definition Softwarearchitektur Strukturierte/hierarchische Anordnung der Komponenten + Beziehungen 12

13 Definition Referenzarchitektur allgemeines Architektur-Wissen + allgemeine Architektur-Erfahrung + spezifische Anforderungen = architektonische Gesamtlösung (für Domäne) Referenzarchitekturen dokumentieren: Strukturen des Systems Wesentliche Systembausteine 13

14 Bestandteile einer Referenzarchitektur Referenzarchitektur Architektur- = mittel + Referenzmodell Bewährte Architekturmittel Prinzipien Basiskonzepte Architekturstrukturen Referenzmodell (Anforderungen in Form von gewünschter Funktionalität) 14

15 Exkurs: Bewährte Architekturmittel Referenzarchitektur Architektur- = mittel + Referenzmodell Prinzipien Lose Kopplung Hohe Kohäsion Basiskonzepte Objektorientierung Aspektorientierung Architekturstrukturen Muster Stile Taktiken 15

16 Exkurs: Referenzmodell Referenzarchitektur Architektur- = mittel + Referenzmodell Funktionalität des adressierten Problembereichs Exemplarische Struktur eines Referenzmodells (Komponenten) Funktionsbaustein A Funktionsbaustein C Funktionsbaustein B 16

17 Ziel: Wiederverwendung von Architekturen Klassen = kleinste mögliche Art Bausteine wieder zu verwenden Vererbung und Polymorphie Oberklasse Unterklasse 1 Unterklasse 2 Unterklasse 3 17

18 Ziel: Wiederverwendung von Architekturen Muster = nächsthöhere Möglichkeit Einheiten (Mini-Architekturen) wieder zu verwenden Klient Subjekt Konkretes Subjekt Proxy 18

19 Ziel: Wiederverwendung von Architekturen Referenzarchitekturen = zur Zeit mächtigste Art eine Architektur wieder zu verwenden (Domäne) Sind eine Art von Supermuster Sammlung von architekturellen best practices für einen Problembereich 19

20 Agenda Einleitung und Motivation Konzeptionelle Ansätze Methoden zur Beschreibung von Referenzarchitekturen Nutzen, Einsatz und Herausforderungen Praxisbeispiel Zusammenfassung 20

21 Sichten auf Referenzarchitekturen Sichten (Views) Funktional Logisch Technisch Einsatz in Phase Anforderungsanalyse Grobentwurf Detailentwurf, Implementierung Elemente der Architektur Fachkonzept, Spezifikation, Subsysteme Logische Architektur, Implementierung Detailarchitektur, Implementierung, Deployment Interessant für Rolle Nutzer, Manager, Projektleiter Projektleiter, Entwickler, Architekt Entwickler, Betrieb, Architekt 21

22 Referenzarchitektursicht: Funktional Aufteilung Funktionsumfang in Funktionsbereiche Funktionsbereiche gruppieren Funktionale Anforderungen Funktionsbereiche können sich Gegenseitig verwenden Daten austauschen Sich gegenseitig hierarchisch enthalten Anwendung in Phase: Anforderungsanalyse 22

23 Referenzarchitektursicht: Funktional Präsentation Layout und Inhalt Personalisierung Datenverfolgung Empfehlung Portal-Mgmt Suchergebnisse Inhalt Suche Content-Mgmt 23

24 Referenzarchitektursicht: Logisch Definiert Strukturen über Schichten und grobe Komponenten Strukturierung der Software, aber keine Einzelheiten zu Implementierung und technische Infrastruktur Funktionsaufteilung anhand von Schichten (Fachkern, Persistenz, usw.) Anwendung in Phase: Grobentwurf 24

25 Referenzarchitektursicht: Logisch Lexikalische Analyse Syntaktische Analyse Semantische Analyse Generator Analyse Compiler Abstrakter Syntaxbaum 25

26 Referenzarchitektursicht: Technisch Technische Referenzarchitektur legt Verwendete Basistechnologien Verwendete(n) Programmiersprachen fest Bsp: Referenzarchitektur AUTOSAR definiert Eine technische Infrastruktur Die Netzwerkanbindung in einem Auto Für eine logische Referenzarchitektur kann es mehrere Implementierungen in mehreren Programmiersprachen auf verschiedenen technischen Umgebungen geben Anwendung in Phase: Detailentwurf, Implementierung 26

27 Unternehmensweite Referenzarchitekturen Referenzarchitekturen lohnen sich vom Aufwand her erst, wenn sie unternehmensweit eingesetzt werden Etablierung eines zentralen Anforderungs-und Release- Managements ist notwendig dies lohnt sich nur bei einem unternehmensweiten Einsatz Frameworks wie ITIL V3 lassen sich lohnend nur im großen Maßstab in Unternehmen einsetzen, d.h. am besten abteilungsübergreifend und unternehmensweit 27

28 Beschreibung von Referenzarchitekturen Sichten Funktional Logisch Technisch Architekturüberblick Datenfluss, funktionale Bereiche Schichten, impl. Komponenten Schichten, techn./ deploybare Komponenten Texturen (Strukturen, Prinzipien, Konzepte) keine Entwurfsregel, Entwurfsmuster Entwurfsregel Entwurfsmuster Codetemplate Einzelne Schnittstellen benannt Benannt, ggf definiert (z.b. in IDL, UML) Definiert in einer Programmiersprache Definition der Infrastrukturen Nicht definiert Grundlegende Eigenschaften Exakt definiert 28

29 Beschreibung von Referenzarchitekturen Beschreibungsstruktur Architekturüberblick und erläuternder Text Textur: häufig wiederkehrende Strukturen, Prinzipien, E-Konzepte Komponentenstrukturen Querschnittskonzepte und Prinzipien Referenzschnittstellen (IDL) Infrastrukturen Schnittstellen und Dienste Produkte Modellierungssprache (Codegenerator) 29

31 Nutzen von Referenzarchitekturen Einsatz von Referenzarchitekturen Nutzung von Referenzarchitekturen während des Architektur- Entwurfs Überführung in konkrete Architekturen mit Referenzarchitektur als Ausgangspunkt Umsetzung der Bestandteile einer Referenzarchitektur, die auch wirklich benötigt werden (Tailoring) Architekturanforderung beeinflusst Softwarearchitektur basiert auf Referenzarchitektur 31

32 Vor- und Nachteile von Referenzarchitekturen Schnellere Entwicklung (better Time-to-Market) Kostensenkung Entwicklung der Referenzarchitektur als Reifeprozess Gesteigerte Qualität der Architektur Vorteile Vorhandenes Wissen besser nutzen Verbindungsmöglichkeit zu Software- Produktlinien Einheitliche Sprache Senkung des Risikos für Nicht-Tragfähigkeit 32

33 Vor- und Nachteile von Referenzarchitekturen Änderung der technischen Referenzarchitektur bedeutet Anpassung aller Komponenten, die diese nutzen Nachteile Zentrales Release-, Anforderungs- und Änderungsmanagement ist für die Verwaltung der Referenzarchitekturen notwendig 33

34 Anforderungen an Referenzarchitekturen Basis auf bewährten Prinzipien, Muster, Stilen und Taktiken Erfolgreicher Einsatz Nützlichkeit (utilitas) Praxistauglichkeit Anforderungen Robustheit (firmitas) Reduzierbarkeit Erweiterbarkeit Schönheit (venustas) 34

36 Beispiele S O A SOA-Referenzarchitektur Beispiele Referenzarchitektur R7 Ticket-System 36

37 Praxisbeispiel: Referenzarchitektur R7 Vergleich: Evolution der Weltraumraketen von Sputnik bis Sojus Gesamtsystem = 1. / 2. Stufe + n beliebige Ausprägungen 37

38 Laika (1957) Sputnik 1 (1957) Sowjetische Erfolge beim Wettlauf ins All ( ) Alexej Leonow 1965 (erster Weltraumspaziergang) Juri Gagarin 1961 (erster Mensch im All) Valentina Tereschkowa 1963 (erste Frau im All) 38

39 Praxisbeispiel: Ticketsystem - Anforderungen Für viele Arten von Tickets einsetzbar Gesamtlösung Konstanter Kern an Funktionalitäten Anforderungen Konfigurierbar Anpassbar 39

40 Praxisbeispiel: Ticketsystem - Ziele Eine Referenzarchitektur für alle Ticketsysteme Ziele Gesamte Kernfunktionalität aller Ticketsysteme ist eine Software Anpassungen nur über Ausprägungen des Systems - Zusatzfunktionalitäten - Konfigurationen des Systems 40

41 Praxisbeispiel: Ticketsystem - Umsetzung Gesamtsystem Ausprägung A (ca. 20%) Ausprägung B (ca.20%) Standardsystem (ca. 80% Funktionalität) Ausprägung D (ca.20%) Ausprägung C (ca. 20%) Gesamtsystem = Standardsystem + n beliebige Ausprägungen 41

42 Praxisbeispiel: Ticketsystem - Erfahrungen Erfahrungen Planung der Strategie von Anfang an Elegante und gut erweiterbare Lösung Konfigurierbarkeit ersetzt sehr oft Neucompilierung Pflege der Fachkernfunktionalität ist einfach Ticketsystem wird heute bei 10 Kunden eingesetzt, z.b.: Verkehrsbetriebe Kinos 42

43 Praxisbeispiel: SOA-Referenzarchitektur 43

44 Agenda Einleitung und Motivation Konzeptionelle Ansätze Methoden zur Beschreibung von Referenzarchitekturen Nutzen, Einsatz und Herausforderungen Praxisbeispiel Zusammenfassung 44

45 Zusammenfassung Möglichkeit Architekturen wieder zu verwenden Viele Vorteile, benötigen aber auch ein zentrales Architektur- und Releasemanagement Referenzarchitekturen Optimierung für ein bestimmtes Einsatzgebiet Umfassen - Funktionale Referenzarchitektur - Logische Referenzarchitektur - Technische Referenzarchitektur 45

46 Haben Sie noch Fragen? 46

47 Infos gefällig? Was Sie bei uns erwartet: Der Vortrag als PDF Login in den Downloadbereich Praxisorientierte Berichte über Softwarearchitekturen Was tun: Widerstand zwecklos Schicken Sie uns eine mit Ihren Adressdaten an wir schicken Ihnen einen Link auf unseren Downloadbereich. Stichwort: OOP2010 Gespannt? Dann sind Sie bei uns genau richtig. Weitere Informationen erhalten Sie auch bei unserem Stand (4.1). 47

48 Quellen Unternehmensarchitekturen Gerold Riempp, Susanne Strahringer Software-Architekturen Grundlagen Konzepte - Praxis O. Vogel, I. Arnold Handbuch der Software-Architektur Ralf Reussner, Wilhelm Hasselbring 48

49 Ende Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit 49