Weiterentwicklung SAP Systemarchitektur

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1 Weiterentwicklung SAP Systemarchitektur (1) Prof. Dr. H. Neuendorf Öffnung SAP-System Internet & neue Technologien Internet Transaction Server ITS ein langer Weg SAP Web Application Server = NetWeaver Application Server ABAP Internet Communication Framework ICF SAP NW AS Business Server Pages BSP Ausblick : NW Gateway / ODATA / UI5

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

3 Big Picture IKT-Megatrends die neue Unübersichtlichkeit (3) Cloud Computing Iaas PaaS SaaS BPaaS ERPaaS Virtualisierung Mobile Computing WebApps Android ios IOT: M2M / Embedded Mobile Services Unternehmen Agile Markenführung Prosumer-Integration Co-Creation Big Data In Memory DB Cluster DB Real-Time BI 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 Big Picture IKT-Megatrends in den Worten von SAP : (4) Quelle : SAP Academic Conference EMEA - Digital Education for the Digital Transformation DR. BERND WELZ EVP and Head of SCALE, ENABLEMENT & TRANSFORMATION Eingangspräsentation - September 11, 2015

5 Aktuelle Technologie Trends (5) Technologietrend Auswirkung auf Unternehmens-IT Thema BigData In-Memory Databases Cloud Computing Enorme Datenmengen durch klassische 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 (auch: neuartige Sicherheitsprobleme) Dienstorientierte statt systemorientierte IT-Modelle DB-Technologie DB-Technologie Cloud Internet of Things Digitalisierung der Physischen Welt umfassend Bring your own Device BYOD Mobile Strategy = Endgerätemanagement + Security Mobile Mobile Devices / NFC / Social Analytics / Social CRM Crowd Sourcing / Open Innovation Workflows + Reporting auf unterschiedlichsten Endgeräten Integration Mobile Devices in Prozesse Nutzung sozialer Netzwerke Verwerten direkten Kunden-Inputs Auswertung Prosumer-Daten zahlreicher Kanäle Mobile Social Media T.Kalinowski et al. : Verändern Social Media, Mobility und Cloud Computing die Rolle der Unternehmens-IT? WuM , S.40, angepasst

6 (6) Internet Transaction Server ITS Internet Infrastruktur Verbindung Browser / Http-Server - SAP AS SAP - ITS = Fünfstufige Architektur ITS-Betriebsweisen : WEBGUI ITS-Betriebsweisen : EasyWebTransaction

7 Internet Infrastruktur (7) Anwendungs-Schicht HTML5 CSS JS Webserver Browser... Rechner identifiziert durch IP-Adresse Netzwerk-Schicht HTTP TCP/IP UDP WS... 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 : HTTP- Request Regelt Übertragung zwischen HTTP-Client und HTTP-Server HTTP-Client HTTP-Client Browser HTTP- Response HTTP-Server Basiert auf TCP / IP Stateless!!

8 Verbindung Browser / HTTP-Server und SAP AS Präsentation Applikation Datenbank SAPGUI ABAP Dynpros, Transaktionen... (10) WS SAP R/3? Web- Server......? Kommunikation mit HTTP- WebServer und SAP- Applikationsserver? Browser HTTP (HTML) DIAG Umwandlung SAP-Daten + DIAG in HTML! 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

9 SAP - ITS = Fünfstufige Client/Server- Architektur (11) SAPGUI Webserver : Schnittstelle zum Internet Internet Transaction Server : Web- Server ITS... Kommunikation zwischen Webserver und SAP-Applikationsserver Anmeldung an SAP-System... Umwandlung SAP-Dynpros in HTML SAP-Applikationsserver : Betriebswirtschaftliche Transaktionen Browser HTTP (HTML) DIAG Ab R/3 3.1 verfügbar Request / Response Ab SAP WAS 6.40 als ICF-Service in AS integriert = interner ITS! SAP-AS-Sicht : ITS = Frontend = DIAG-Empfänger Browser HTTP- Server ITS SAP- AS SAP DB- Server Browser-Sicht : ITS als Generator der HTML-Seiten

10 Komponenten ITS historische Sicht WGate Kommuniziert mit Webserver (12) Ist Ziel der CGI-Aufrufe des Webservers HTTP Server CGI WGate TCP ITS AGate DIAG SAP Auf selber Maschine wie 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 Betriebssweise : Stateful! Installationsvarianten : Auf einem Rechner Single Host Auf versch. Rechnern Dual Host

11 Prozessieren HTTP- Request Get/ Post User Request 1 Browser 9 HTTP HTML Page 1. Request an Webserver 2. Datenübergabe an WGate 3. Übermittlung an AGate Call WGate WGate Web Server 4. Umwandlung in DIAG-Strom = Input für AS 5. SAP-Ergebnis als DIAG-Strom an AGate 2 Send Prepared Request HTML Page 6. Umwandlung in HTML - evtl mittels Templates + Skripten 7. HTML-Übermittlung an WGate 8. Übergabe generiertes HTML an WebServer 9. Versenden Response CGI 8 TCP/IP 3 7 Load Service File 6 AGate 6 Load HTML Template Input HTML Templates 4 DIAG/ RFC Output 5 Lastverteilung SAP AS Webserver/ WGate : AGate 1 : 5 (13)

12 ITS-Betriebsweisen : WEBGUI System Hilfe SAP (20) 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 webgui : Aufruf ICF-Service SAP GUI for HTML Aufruf Client und spezielle TA durch Parameter : /webgui?sap-client=204&~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

13 ITS-Betriebsweisen : EasyWebTransaction (22) 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 Umwandlung DIAG HTML mit Templates : ITS erzeugt HTML auf Basis von Templates 1 Dynpro = 1Template = 1 HTML-Seite HTML- Business- Template Service-Parameter :?~theme Template-Wahl 200 SAP AS Vorteil : flexibel Anpassung Design durch Templategestaltung Template bestimmt Optik Verschiedene Templates für eine TA : Themes Nachteil : Aufwendig Template-Entwicklung Fehleranfällig

14 SAP Web Application Server = NetWeaver Application Server ABAP (32) Internet Communication Manager ICM Architektur ICM HTTP Plugin Subhandler SAP NWAS als Webserver oder Webclient Internet Communication Framework ICF Low Level ICF-Programmiermodell High Level ICF-Programmiermodell Business Server Pages BSP

15 SAP NW Application Server - Internet Communication Manager ICM (33) Klassischer SAP AS SAP NW AS Internet GUI GUI GUI GUI DIAG Dispatcher Dispatcher Queue Dispatcher Dispatcher Queue Workprozess Workprozess Workprozess SAP Applikations- Server Workprozess HTTP / TCP/IP 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

16 SAP NWAS Funktionsweise aktuelle Bezeichnung : (34) Internet SAP NetWeaver Application Server ABAP GUI GUI Ablauf Requestbearbeitung : HTTP TCP/IP 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

17 ICM Internet Communication Manager (35) Webbrowser Webserver HTTP TCP/IP ICM Thread Controller Verbdg. Parallelisierung via Multithreading : Tabelle 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 Session-IDs Queue Workprozess Workprozess Workprozess Memory Pipes Request Pipes Respose Pipes Profilparameter : min./ max. Zahl Worker Threads max. Zahl paralleler Requests Client-Timeout...

18 HTTP Plugin Subhandler I/O Handler Thread Controller Thread-Pool Worker Thread Sequenz (37) mehrerer Subhandler 1. Cache! 2. AS HTTP-Plugin Cache 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 Cache, Redirect Wenn möglich ohne SAP-ABAP-WP-Belegung aus Cache beantworten

19 SAP NW Application Server als Webserver oder Webclient HTTP Client HTTP Server (40) Webserver ICM Memory Pipes SAPAS-Workprozess ABAP SAP Web Applicationserver Client (Browser) Dispatcher Internet Communication Framework (ICF) ICF-ABAP-Klassen ABAP-Anwendungsprogramme Request Response Request Response HTTP Server HTTP Client Adressierung : SAP = Server URL zuständige ABAP-Service-Behandler-Klasse in ICF-Service-Verwaltung SAP = Client Übergabe Request-URL an ICF-Send-Methode in ABAP-Programm

20 Internet Communication Framework ICF (41) Brücke zwischen WAS- Kernel und ABAP Dispatcher ICM IF_HTTP_REQUEST IF_HTTP_RESPONSE WAS ICF-Services Internet Kernel Komponenten (C / C++) Internet Communication Framework ICF Request- / Resonse- Datenstrukturen IF_HTTP_SERVER IF_HTTP_CLIENT Methoden zum Versenden + Behandeln von Requests : Zuordnung : Request-URL ABAP- Behandler-Klasse HTTP Handler Klassen + Interfaces = ABAP Anwendungsprogramm ABAP IF_HTTP_EXTENSION Interaktion ABAP- Handler-Klasse mit ICF via Methode : HANDLE_REQUEST() Workprozess

21 Low Level ICF- Programmiermodell Servlet-artig (42) Request an ICM ICF erzeugt CL_HTTP_SERVER Objekt + füllt Attribute mit Request-Daten URL-Handler-List ABAP- Behandler-Klasse durch ICF instanziiert : Methode HANDLE_REQUEST() aufgerufen + Request-Daten übergeben Beispiel 1. Als ICF-Service angelegt : CL_HTTP_EXT_PING = Behandlerklasse 2. Klasse implementiert Interface IF_HTTP_EXTENSION Einzige Methode HANDLE_REQUEST() : HANDLE_REQUEST() Request bearbeiten : Request-Daten auslesen Response = HTML-String erstellen Methode terminiert Kontrolle an ICF zurück Response an ICM ICF erhält Response von Behandler-Klasse Erstellt HTTP + übergibt Response an ICM 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> Server erreicht! </body> </html>. server set_body( data = body ).

22 High Level ICF-Programmiermodell : Business Server Pages (43) Web-Entwicklung auf WAS : Framework auf Basis ICF Komplett in Workbench integriert Syntaxprüfung, Vorwärtsnavigation, Transportwesen... Komplett in SAP-AS integriert DB-Zugriffe + Aufruf von Funktionen Komplette ABAP-Integration Alle ABAP-Sprachmittel zur Vfg. High-Level Verwendung ICF mit Server Pages = HTML + Serverseitiges Skripting HTML = statischer Anteil = Layout + Präsentation Serverskript = dynamischer Anteil = Business Logik Serverside-BSP-Skriptsprache : ABAP Inline Coding : <% %> 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

23 Business Server Pages (45) 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 : 1. Eigenschaften : Eigene Seite mit eigener URL oder Seitenfragment 2. Layout : Seitengestaltung = HTML + Skript 3. Seitenattribute : Schnittstelle der BSP-Seite = "Globale Variablen" 4. Typdefinitionen : Definition von ABAP-Typen für Seiten-Codierung 5. Eventhandler : Werden bei Verarbeiten einer BSP in fest definierter Reihenfolge durchlaufen = Zeitlicher Ablauf der Seiten-Prozessierung

24 Parallelität ABAP + Java SAP-Weltsicht bis NW 7.3 (48) Ab 6.10 Unicode SAP NetWeaver Application Server ICM URL WebDynpro Einheitliche Oberflächentechnologie Java Personality Web Dynpro JSP TagLibs JEE Session & Entity Beans JCo Java XML / JSON RFC ABAP Personality Web Dynpro Dynpro BSP Business Objects XML / JSON Parser ABAP Objects-Klassen Integration von Web Services Lose Kopplung von Java & ABAP Stack via JCo Separate DB-Schemata SAP Open SQL Java-Schema DB / DBMS ABAP-Schema

25 Parallelität ABAP + Java Für JEE-Welt musste umfangreiche SAPspezifische Infrastruktur entwickelt werden, um produktives Arbeiten zu ermöglichen... (49)

26 Ausblick : NW Gateway / ODATA / UI5 (51) SAP NW Gateway / OData / REST SAP NWGW : Programmiermodell / Konzeption Anlegen ODATA-Service Integration & Entkopplung Verteilungsvarianten / Neue Rolle AppServer SAPUI5 / SAP-Fiori WebApp-Programmiermodell

27 SAP NW Gateway / OData Neues Architekturmodell ab NW 7.4 integriert (52) Aufteilung des klassischen NW-Applikationsservers in Frontend- und Backend-Server! S/4 HANA: Überarbeitung ABAP-Codebasis Nutzung nur mit SAP HANA Applikationsserver nur noch als Datenlieferant - Clients = jeder HTTP-Konsument Technologische Grundlage von NW Gateway am Backend ist ICF / ICM / BSP

28 SAP NW Gateway / OData Integration & Entkopplung OData-Services: (53) Ermöglichen Nicht-SAP-Client-Anwendungen ohne SAP-Wissen standardisierten stateless REST- Zugriff auf Systemdaten Trennung Frontend- und Business-Entwicklung Abstraktion vom SAP-Datenmodell Völlige Offenheit bzgl. Client-Technologie Quelle: Carsten Bönnen, et.al.: SAP Gateway und OData, SAP PRESS, 2.A., 2016

29 SAP NW Gateway / OData (54) App-Server Installations- / Verteilungsvarianten Sinn Hub Deployment: Hinter einem Frontend-GW-Server können mehrere Backend-Server stehen Unabhängige Versionierung von Frontend-Server und Backend-Server Quelle: M. Nitz (WI13) Bachelorarbeit, 2016

30 SAP NW Gateway / OData (55) Neue Rolle des App-Servers Klassischer App-Server nur noch einer von 3 System-Servern Quelle: Carsten Bönnen, et.al.: SAP Gateway und OData, SAP PRESS, 2.A., 2016 Je nach Art* der Anwendung nur mit SAP HANA * Transactional / Fact Sheet / Analytical Apps

31 SAP NW Gateway / OData (56) Neues Architekturmodell Quelle: A. Bavaraju: SAP Fiori Implementation and Development, SAP PRESS, 2016

32 SAPUI5 / SAP-Fiori Responsives Frontend-WebFramework (58) Basis: HTML5+JS+CSS / JQuery / AJAX SAPUI5-Controls / Fiori-Launchpad Fokus: Mobile Devices + User Exp. Völlige Entkopplung UI-Entwicklung vom Backend-System / von ABAP-Entwicklung Quelle: SAP Responsive Technologie Bei Aufruf WebApp wird Framework + Applikation geladen Danach nur minimaler Datentransfer zwischen Client und Backend Dynamisches Laden + Ausführen

33 SAPUI5 / SAP-Fiori - Neues WebApp-Programmiermodell (59) Nicht mehr Server-zentriert (inside out) sondern Frontend-basiert (outside in) Programmierlogik liegt primär am (mobilen) Client (Brower) Performant, da nur fallweise System-Aufrufe ans Backend CRUD-REST-Operationen auf OData-Dataprovider-Services Stateless HTTPS (ODATA / XML / JSON) REST-Datentransfer zwischen Client und Frontend-Server Einsatz verschiedener Tools zur Projekterstellung ABAP-Workbench / Eclipse + Plugins / WEB IDE Zersplitterung der SWE-Landschaft Aufwendigere Code-Erstellung + Deployment ABAP-Kenntmisse nicht mehr ausreichend Quelle: A. Bavaraju: SAP Fiori Implementation and Development, SAP PRESS, 2016 M.Englbrecht, M.Wegelin: SAP Fiori, Implementierung und Entwicklung, SAP PRESS, 2015

34 (62) Fazit : SAP als Paradigma Transformationskraft der IKT Business-IKT-Aligment Stellung & Anliegen der Wirtschaftsinformatik

35 Wirtschaftsinformatik : Transformationskraft der IKT (63) 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

36 Wirtschaftsinformatik : Business-IT-Aligment (64) Business - IT - Aligment vor Herausforderungen Nicht mehr nur Strategieumsetzung + Infrastrukturbereitstellung Mehr als Enablement : Emergenz! IT als Treiber neuer Fachlichkonzepte auf Basis technologischer Innovation + Disruption IT als Treiber für Produkt- und Prozessinnovationen Technologische Innovation fordert fachliche Inspiration Konvergenz + Synergie neuer Technologien Herausforderungen : Neue IM-Konzepte für offene Systeme Mobile Device Management, Cloud Beherrschung der komplexeren IKT Wahrnehmung der Chancen durch Fachabteilungen [ SAP AG : SAP Business Suite Powered by SAP HANA ]

37 Stellung der Wirtschaftsinformatik tendenziell auch in technischer Entwicklung des SAP-Applikationsservers sichtbar (65) WI Neuartige Komplexität in höheren Schichten aufgrund neuer Weisen der Informationsnutzung Business align enable drive IKT Anstoß zu Innovation / inspirierter Umsetzung Fachkonzepte Applikationen IKT Fortsetzung : Einführung BSP-Programmierung im 4.Semester SWE-Projekt (u.a.) auf Basis BSP im 5.Semester Vorlesung ERP-Systeme Klausur : Abprüfung Inhalte zusammen mit ABAP-Inhalten in gemeinsamer Klausur Ende 4.Semesters. Gewichtung gemäß Vorlesungsanteilen. Betreuung von Projektarbeiten + Bachelorarbeiten zu SAP-Themen Eine Note für ABAP + SAP-Architektur