Weiterentwicklung SAP Systemarchitektur

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1 Weiterentwicklung SAP Systemarchitektur (1) Prof. Dr. H. Neuendorf Öffnung des SAP-Systems Internet & neue Technologien 5-stufige Architektur : Internet Transaction Server ITS Der SAP Web Application Server = NetWeaver Application Server ABAP Internet Communication Framework ICF Programmiermodell Business Server Pages BSP Ausblick SAP NW AS

2 Wirtschaftsinformatik Soziotechnik (2) Semantik Inspiration Fachkonzepte / BWL align drive! enable Business - IT - Aligment vor Herausforderungen Mehr als Strategieumsetzung + Infrastrukturbereitstellung Mehr als Enablement : IT auch Treiber neuer konzeptioneller Fachlichkeit auf Basis technologischer Innovation + Disruption Forderung nach fachlicher Aufnahme + Belebung Technologische Innovation fordert fachliche Inspiration IKT Technik Innovation Big Data Cloud Social Net RDBMS CS ERP WWW BI OSrc WS / SOA t Mobile IKT Konzepte + Prozesse Services + Produkte Betriebswirtschaft Konvergenz + Integration : Mobile + Local + Social OLTP + OLAP + BI Big Data + Small Data Private + Public Gleichzeitige Megatrends / Cluster Dynamik eines selbstverstärkenden Systems Echte synergetische Verstärkung + Emergenz Konvergenz + Integration separierter Bereiche

3 Big Picture IKT-Megatrends die neue Unübersichtlichkeit (3) Cloud Computing Iaas PaaS SaaS BPaaS ERPaaS Virtualisierung Mobile Computing WebApps Android ios M2M / Embedded Computing Mobile Services / Commerce Unternehmen Agile Markenführung Prosumer-Integration Co-Creation Big Data In Memory DB Cluster DB Real-Time BI + LI Konvergenz OLTP + OLAP Client-Technologie HTML5 JS CSS3 Push vs Pull Social Web Marken-Communities Prosumer-Empowerment Markt-Transparenz Sentiment-Daten IT MultiCore + Memory Parallelisierung

4 Aktuelle Technologie Trends (4) Technologietrend BigData In-Memory Database Management Systems Cloud Computing Web-Apps im Smartphone Bring your own Device BYOD Tablets / Smartphones / NFC Social Analytics / Social CRM Crowd Sourcing / Open Innovation Auswirkung auf Unternehmens-IT Enormer Speicherbedarf durch klassische IT-Systeme kaum bewältigbar neue DB-Technologien + Anwendungssysteme Neue Analysesysteme BI-Real Time Analytics für Fachbereiche Integration von Cloud-Diensten in Unternehmens-IT zur Kostenoptimierung + Erhöhung Agilität Bereitstellung von Infrastruktur, Plattformen, Services über Cloud + neuartige Sicherheitsprobleme Dienstorientierte statt systemorientierte IT-Modelle Umstellung von Legacy-Apps (ios, Android) auf Browser- Frontend durch Einsatz von HTML5, CSS3, JavaScript Mobile Strategy = Endgerätemanagement + Workflows + Reporting auf unterschiedlichsten Endgeräten Integration Mobile Devices in Retail-Prozesse Bewegungs-Analysen in sozialen Netzwerken Verwerten direkten Kunden-Inputs neue Sicherheitsanforderungen Auswertung Prosumer-Daten zahlreicher Kanäle Thema DB-Technologie DB-Technologie Cloud Mobile Mobile Mobile Social Media [ T.Kalinowski et al. : Verändern Social Media, Mobility und Cloud Computing die Rolle der Unternehmens-IT? WuM , S.40, angepasst ]

5 Internet Infrastruktur (5) Anwendungs-Schicht HTML5, CSS, JS, Webserver, Browser... Rechner identifiziert durch IP-Adresse Netzwerk-Schicht HTTP, TCP/IP UDP WS, Ports... Mehrere Dienste auf einem Rechner Zuweisung des zuständigen Software-Servers via PORT 21 = FTP 25 = SMTP 80 = HTTP... TCP : Verläßliche Verbindung + korrekte Reihenfolge von IP-Paketen IP : Datenpaket-Bildung + Versand übers Netz HTTP-Client HTTP- Request HTTP- Response HTTP : Regelt Übertragung zwischen HTTP-Client und HTTP-Server Basiert auf TCP / IP Stateless!! HTTP-Client Browser HTTP-Server

6 Verbindung Browser / HTTP-Server und SAP AS Präsentation Applikation Datenbank SAPGUI ABAP, Dynpros, Transaktionen... (8) WS SAP R/3... Web-Browser HTML, MIME, Skripte...? Web- Server? HTTP (HTML) DIAG... Probleme : Kommunikation mit HTTP- WebServer und zugleich mit SAP-Applikationsserver Umwandlung SAP-Daten + DIAG in HTML Der SAP-Applikationsserver war kein Webserver - kannte das Web nicht! Man benötigte gesonderte Instanz zwischen Webserver und Applikationserver Muss zwischen beiden Welten übersetzen = ITS Internet Transaction Server

7 SAP-Client/Server mit ITS = Fünfstufige Client/Server- Architektur (9) SAPGUI Webserver : Schnittstelle zum Internet Internet Transaction Server : Web- Server ITS... Kommunikation mit Webserver und SAP- Applikationsserver Anmeldung an SAP-System... Umwandlung SAP-Dynpros in HTML SAP-Applikationsserver : Betriebswirtschaftliche Transaktionen Web-Browser HTTP (HTML) DIAG Ab R/3 3.1 verfügbar Request / Response Ab SAP WAS 6.40 als ICF-Service in Kernel integriert = interner ITS!! SAP-AS-Sicht : ITS = Frontend = DIAG-Empfänger Web- Browser HTTP- Server ITS SAP- App- Server SAP DB- Server Internet-User-Sicht : ITS als Generator der HTML-Seiten

8 Komponenten ITS historische Sicht WGate Kommuiziert mit Webserver (10) Ist Ziel der CGI-Aufrufe des Webservers HTTP Server CGI WGate TCP/IP ITS AGate DIAG SAP Auf selber Maschine lwie Webserver Einfache Komponente Vermittelt zwischen Webserver und AGate AGate kommuniziert mit SAP- Applikationsserver Dual Host Installation Fungiert aus Sicht SAP als GUI - für SAP- AppServer nicht unterscheidbar Single Host Installation Komplexe Komponente Sicherheit : Firewalls / https / Verschlüsselung Betriebssweise : Stateful! Installationsvarianten : Auf einem Rechner Single Host Auf versch. Rechnern Dual Host Firewall zwischen A+W möglich

9 Prozessieren von HTTP- Requests Load Service File (11) Get/ Post User Request 1 Browser 9 HTTP HTML Page Call WGate 2 CGI WGate Web Server Send Prepared Request 8 TCP/IP HTML Page AGate 6 Input HTML Templates 4 DIAG/ RFC Output 5 SAP AS 1. Request an Webserver 2. Datenübergabe an WGate 3. Übermittlung an AGate 4. Umwandlung in DIAG-Strom = Input für App-Server 5. SAP-Ergebnis als DIAG-Strom an AGate 6. Umwandlung in HTML - evtl mittels Templates + Skripten 7. HTML-Übermittlung an WGate 8. Übergabe generiertes HTML an WebServer 9. Versenden Response Load HTML Template Lastverteilung Webserver/ WGate : AGate 1 : 5

10 ITS-Betriebsweisen : WEBGUI System Hilfe SAP (18) Kürzel der Gesellschaft : LH HTTP CGI WGate TCP/IP AGate DIAG 100 SAP System Hilfe Name der Gesellschaft : Web Browser HTTP Server ITS Lufthansa 200 Automatische Umwandlung DIAG HTML : ITS erzeugt HTML 1 Dynpro = 1 HTML-Seite http(s)://<hostname>:<port>/sap/bc/gui/sap/its/webgui webgui : Aufruf des ICF-Services SAP GUI for HTML Aufruf Client, spezielle TA etc. durch Parameter-Übergabe :.../webgui?sap-client=904&~transaction=sm12 SAP AS Ziel : Einfachheit Direkte Lauffähigkeit der Orginal- SAP-Transaktion im Browser als Zero Installation Frontend Nachteil : Unflexibel Keine Anpassung des Designs Direkte automatische Umsetzung der SAP-Dynpros nach HTML liefert teilweise unbefriedigende Ergebnisse

11 ITS-Betriebsweisen : EasyWebTransaction EWT (20) SAP System Hilfe Web Browser HTTP HTTP Server CGI WGate TCP/IP ITS AGate DIAG RFC 100 Kürzel der Gesellschaft : LH SAP System Hilfe Name der Gesellschaft : Lufthansa Service- Datei HTML- Business- Template Umwandlung DIAG HTML mit Templates : ITS erzeugt HTML auf Basis von Templates 1 Dynpro = 1Template = 1 HTML-Seite http(s)://<hostname>:<port>/sap/bc/gui/sap/its/webgui Service-Parameter :?~transaction Transaktionscode?~theme Thema: Welche Templates? 200 SAP AS Vorteil : flexibel Anpassung Design durch Templategestaltung Template bestimmt Optik Verschiedene Templates für eine TA : Themes Nachteil : Aufwendig Template-Entwicklung Fehleranfällig

12 SAP Web Application Server - Internet Communication Manager ICM Klassischer SAP-AS SAP Web AS Internet GUI GUI GUI GUI (30) DIAG Release 6.0 HTTP / TCP/IP Dispatcher Dispatcher Queue Dispatcher Dispatcher Queue Workprozess Workprozess Workprozess SAP Applikations- Server Workprozess Workprozess Workprozess Memory Pipes Interner ITS ICM Integration!! DB DB SAP-Applikationsserver nun auch Webserver Profilparameter : rdisp/ start_icman Keine vorgeschaltete Instanz wie bei altem ITS

13 SAP WAS Funktionsweise GUI GUI HTTP TCP/IP Internet 1 8 (31) aktuelle Bezeichnung : SAP NetWeaver Application Server ABAP Ablauf Requestbearbeitung : 1. Client sendet HTTP-Request an WAS 2. ICM stellt Request-Daten in Shared Memory 3. ICM stellt Request in Dispatcher-Queue Dispatcher 4 Dispatcher Queue 3 4. Dispatcher entnimmt Request aus Queue + beauftragt Workprozess mit Bearbeitung 5. Workprozess entnimmt Request-Daten aus Workprozess Workprozess Workprozess 5 6 Memory Pipes 2 ICM 7 Shared Memory + bearbeitet Request 6. Workprozess schreibt Response-Daten in Shared Memory + informiert ICM 7. ICM liest Response aus Shared Memory 8. ICM versendet HTTP-Response an Client DB Kennzeichnung Verbindung durch SESSION- ID Betriebsweisen : Stateless oder Stateful

14 ICM : Internet Communication Manager (32) Internet : Webbrowser Webserver HTTP TCP/IP ICM Thread Controller Verbdg. Parallelisierung Workload durch Multithreading : Worker-Threads in Thread-Pool Watchdog : Wartet auf Antwort nach timeout informiert Worker-Thread via Thread Control oder beendet Verbindung Dispatcher Dispatcher Signal Handler Watchdog I/O Handler Plugin zb HTTP Thread-Pool Worker Thread Tabelle Session-ID MPI-Handles Queue Workprozess Workprozess Workprozess Memory Pipes Request Pipes Respose Pipes Profilparameter : min./ max. Zahl Worker Threads max. Zahl paralleler Requests Cache-Verfallszeit Client-Timeout...

15 HTTP Plugin Subhandler I/O Handler Thread Controller Thread-Pool Worker Thread Sequenz (34) mehrerer Subhandler 1. Cache (!) 2. AS HTTP-Plugin Cache UFO-List Server Cache Subhandler App Server Subhandler Redirect Subhandler File System Static File Subhandler Log Subhandler LOG Ziel Performance : Geringe WP-Belegung auf App-Server Requests nur wenn nötig an SAP-ABAP-Workprozesse weitergeleitet Zuerst geprüft, ob durch ICM-lokalen Handler bearbeitbar Filesystem, Cache, Redirect, UFOs Wenn möglich ohne SAP-ABAP-WP-Belegung aus Cache beantworten UnFoundObject-List : Einmal abgelehnte Requests bei Wiederholung sofort abgewiesen

16 SAP Web Application Server als Webserver oder Webclient (37) HTTP Server HTTP Client Dispatcher Client (Browser) SAP Web Applicationserver ABAP-Anwendungsprogramme Request ICF-ABAP-Klassen Internet Communication Framework (ICF) ABAP SAPAS-Workprozess Response Memory Pipes ICM Request Response Webserver HTTP Client HTTP Server Adressierung : SAP = Server URL zuständige ABAP-Service-Behandler-Klasse in WAS Service-Verwaltung SAP = Client Übergabe Request-URL an ICF-Send-Methode in ABAP-Programm

17 Internet Communication Framework ICF IF_HTTP_REQUEST (38) Brücke zwischen WAS- Kernel und ABAP- Programm Dispatcher ICM IF_HTTP_RESPONSE Request- / Resonse- Datenstrukturen für Zugriff durch ABAP-Programm WAS ICF-Service- Verwaltung Zuordnung : Request-URL ABAP-Behandler- Klasse Internet Kernel Komponenten (C / C++) Internet Communication Framework ICF HTTP Handler Klassen + Interfaces = ABAP Anwendungsprogramm ABAP Workprozess IF_HTTP_SERVER IF_HTTP_CLIENT Methoden zum Versenden + Behandeln von Requests : SET/GET_HEADER_FIELD( ) SET/GET_BODY_DATA( ) REDIRECT( ) CLOSE( ) SEND( ) RECEIVE( ) IF_HTTP_EXTENSION Interaktion ABAP- Handler-Klasse mit ICF via Methode : HANDLE_REQUEST()

18 Low Level ICF - Programmiermodell Beispiel Bearbeitung URL (39) Request an ICM ICF erzeugt CL_HTTP_SERVER Objekt + füllt Attribute mit Request-Daten URL-Handler-List ABAP- Behandler-Klasse durc ICF instanziiert : Methode HANDLE_REQUEST() aufgerufen + Request-Daten übergeben HANDLE_REQUEST() Request bearbeiten : Request-Daten auslesen Response = HTML-String erstellen Methode terminiert Kontrolle an ICF zurück Response an ICM ICF erhält Response von ABAP-Behandler-Klasse Erstellt HTTP-Strom + übergibt Response an ICM Servlet-artige WAS-Programmierung In Sercive-Verwaltung eingetragen : CL_HTTP_EXT_PING = Behandlerklasse 2. Klasse implementiert Interface IF_HTTP_EXTENSION Einzige Methode HANDLE_REQUEST() : data: server type ref to IF_HTTP_SERVER. data: body type string. server set_header_field ( name = content-type value = text/html ). body = <html> <body> DH erreicht! </body> </html>. server set_body( data = body ). Request-Daten von ICF an HANDLE_REQUEST() als Aufrufparameter

19 Programmiermodell : Business Server Pages BSP ab 6.10 (40) Web-Anwendungsentwicklung auf WAS : Framework auf Basis ICF Komplett in Workbench integriert Syntaxprüfung, Vorwärtsnavigation, Transportwesen... Komplett in SAP-AS integriert Komplette ABAP-Integration DB-Zugriffe + Aufruf von Funktionsbausteinen Alle ABAP-Sprachmittel zur Vfg. High-Level Verwendung ICF mit Server Pages = HTML + Serverseitiges Skripting HTML = statischer Anteil für Layout + Präsentation Serverskript = dynamischer Anteil = Business Logik BSP serverside-skriptsprachen : ABAP oder JavaScript Inline Coding : <%...%> Sprachfestlegung : language = "abap" %> Bestandteile BSP-Anwendung : Business Server Pages = HTML + Skript Seitenfragmente = Inkludierbar in BSPs Anwendungsklasse = Aufrufbarer ABAPObject-Code MIME-Objekte = Grafiken, CSS, js-files... Navigationsstruktur = Abfolge BSPs

20 Business Server Pages language = "abap" %> <!DOCTYPE html> <html> <head> <title> Simple example </title> </head> <body> <center> <!-- Statisch = HTML : --> Hallo alle miteinander! <!-- Dynamisch = Skript: - -> <% do 4 times. %> <font size = <%=sy-index.%> > Hello World! <br> <% enddo. %> </center> </body> </html> Aufbau BSP : (42) 1. Eigenschaften : Eigene Seite mit eigener URL oder Seitenfragment Ausführung mittles HTTP oder HTTPS 2. Layout : Seitengestaltung = HTML + Skript 3. Seitenattribute : Schnittstelle der BSP-Seite = Variablen, Referenzen, interne Tabellen Zu allen Zeitpunkten in Seite zugreifbar 4. Typdefinitionen : Definition von ABAP-Typen, auf die in Seite zugegriffen werden kann 5. Eventhandler : Werden bei Verarbeiten einer BSP in fest definierter Reihenfolge durchlaufen = Zeitlicher Ablauf der Seiten-Prozessierung

21 Technologische Ergänzung : Java Web Dynpro WebServices SOA (43) SAP Orginalton : Browser Supports ABAP for the ABAP community Supports JEE for JEE community Common installation and administration Web Application Server JEE ABAP Java VM ABAP VM Linux Unix Windows Operating System OS/400 OS/390 DB Server DBMS

22 Gleichberechtigung ABAP + Java ab Web AS 6.30 (45) Ab 6.10 Unicode SAP NetWeaver Application Server ICM WebDynpro Einheitliche Oberflächentechnologie Java Personality URL ABAP Personality Einheitliche XML- Beschreibung für alle möglichen Clients Web Dynpro Web Dynpro Verarbeitung von XML JSP TagLibs JCo Java RFC Dynpro BSP XML Parser Integration von SOAP Häufige Variante : JEE Session & Entity Beans XML Parser Business Objects ABAPObjects-Klassen Double-Stack-System Java-Instanzen unter Kontrolle ABAP-Stack SAP Open SQL Lose Kopplung von Java & ABAP via JCo Separate Schemata in Java-Schema DB / DBMS ABAP-Schema einer Datenbank!

23 Parallelität von ABAP + Java Für JEE-Welt musste erst umfangreiche SAPspezifische Infrastruktur entwickelt werden, um produktives Arbeiten zu ermöglichen... (46)

24 Wirtschaftinformatik : Transformationskraft der IKT (49) Transformation von Unternehmensaktivitäten Je tiefgreifender die Prozess- Veränderung umso höher die IT-Potenziale BP Reegineering 5. Betriebliche Transformation Neudefinition Geschäftsmodell Business Scope Redefinition 4. Unternehmensübergreifende Integration Business Network Extension 3. Gestaltung von Transaktionen Business Process Redesign 2. Unternehmensinterne Kommunikation Business Process Enhancement 1. Bereitstellung von Information Business Process Automation Revolutionäre Ebene Evolutionäre Ebene BP Improvement [ in Anlehnung an N. Venkatraman : IT-Enabled Business Transformation. Sloan Management Review 35, 1994, S.73 ] Reichweite des potenziellen Nutzens

25 Wirtschaftinformatik : Business-IT-Aligment (50) Business - IT - Aligment vor Herausforderungen Nicht mehr nur Strategieumsetzung + Infrastrukturbereitstellung Mehr als Enablement : Emergenz! IT als Treiber neuer konzeptioneller Fachlichkeit auf Basis technologischer Innovation + Disruption IT als Treiber für Produkt- und Prozessinnovationen Forderung nach fachlicher Aufnahme + Belebung Technologische Innovation fordert fachliche Inspiration Konvergenz + Synergie neuer Technologien Herausforderungen : Massive Externalisierung fordert neue IM-Konzepte für offene Systeme Bsp: Mobile Device Management, Cloud Binnen-Perspektive nicht mehr angemessen [ SAP AG : SAP Business Suite Powered by SAP HANA ]

26 Stellung der Wirtschaftinformatik Business tendenziell auch in technischer Entwicklung des SAP-Applikationsservers sichtbar (51) drives + aligns Neuartige Komplexität in höheren Schichten aufgrund neuer Weisen der Informationsnutzung WI Fachkonzepte enables IKT Anstoß zu Innovation / inspirierter Umsetzung Applikationen IKT Physik Fortsetzung : Einführung BSP-Programmierung im 4.Semester Programmierprojekt auf Basis BSP im 5.Semester Vorlesung ERP-Systeme (Prof.Dr. Palleduhn) Klausur : Abprüfung Inhalte zusammen mit ABAP-Inhalten in gemeinsamer Klausur Ende 4.Semesters. Gewichtung gemäß Vorlesungsanteilen. Eine Note für ABAP + SAP-Architektur Betreuung von Projektarbeiten + Bachelorarbeiten zu SAP-Themen

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