Metamodell-basierte Integration von Service-orientierten EA-Referenzarchitekturen

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1 Metaodell-basierte Integration von Service-orientierten EA-Referenzarchitekturen Alfred Zierann 1, Kurt Sandkuhl 2, Michael Pretz 3, Michael Falkenthal 1, Dierk Jugel 1, Matthias Wißotzki 2 1 Faculty of Inforatics, University of Applied Sciences Reutlingen, Gerany 2 Inforation Systes, University of Rostock, Gerany 3 Enterprise-Architecture & Innovation, Dailer AG, Gerany 33author3333=3{Alfred3Zierann3and3Kurt3Sandkuhl3and3Michael3Pretz3and Michael3Falkenthal3and3Dierk3Jugel3and3Matthias3Wi\ssotzki},3 33title33333=3{MetaodellGbasierte3Integration3von3ServiceGorientierten33 333EAGReferenzarchitekturen},3 33booktitle3=3{Proceedings3der3Fachtagung3INFORMATIK32013,3Stuttgart, GIGEdition3Lecture3Notes3in3Inforatics3(LNI)},3 33year333333=3{2013},3 33pages33333=3{1423GG1437},3 33series3333=3{Lecture3Notes3in3Inforatics3(LNI)},3 33volue3333=3{PG220},3 33publisher3=3{Gesellschaft3f\"{u}r3Inforatik3e.V.3(GI)}3 } Gesellschaft für Inforatik, Bonn See also LNI-Hoepage:

2 Metaodell-basierte Integration von Service-orientierten EA-Referenzarchitekturen Alfred Zierann 1, Kurt Sandkuhl 2, Michael Pretz 3, Michael Falkenthal 1, Dierk Jugel 1, Matthias Wisotzki 2 1 Hochschule Reutlingen, Architecture Reference Lab, Reutlingen 2 Universität Rostock, Lehrstuhl Wirtschaftsinforatik, Rostock 3 Dailer AG, SOA Innovation Lab, Stuttgart Abstract: Eine EA-Referenzarchitektur soll die klare Blaupause der effizienten, leistungsstarken und agilen Gestaltung sowie Nutzung von EAM für jedes Unternehen sein. Heute ist dies nicht der Fall, weil EA-Referenzarchitekturen eist fehlen und die ethodische Praxis von EAM eist nur Tool-zentriert ist. Es wird ein origineller Ansatz zur Metaodel-basierten Integration von EA- Fraeworks für eine ganzheitliche Service-orientierte EA-Referenzarchitektur neu in die Diskussion eingebracht. Das Proble ist heute, dass es trotz einiger Standards auf de Gebiet der IT-Unternehensarchitekturen und vielfältiger EA- Fraeworks keine Service-orientierte Referenzarchitektur für Enterprise Architecture Manageent gibt, die neuere Möglichkeiten des Services & Cloud Coputing hinreichend berücksichtigt. Nach ehr als zehnjähriger Entwicklung der Konzepte für EAM Enterprise Architecture Manageent und erster praktischer Reife, aber auch einiger Schwierigkeiten i Ugang it EAM in der Praxis ist die Zeit heute reif, dass künftig klarere Konzepte, Modelle und Werkzeugparaetrierungen eine leistungsstarke Basis für die praktische Arbeit von EAM-Architekturen eröglichen. Unser Ansatz foruliert - in der Art eines Durchstichs - a Beispiel eines Ausschnitts der Architekturen von ArchiMate und TOGAF eine relevante ethodische Basis für die Integration auch größerer Lösungskonzepte und ordnet diese zu einer konsistenten und ausbaubaren Grundlage für leistungsstarke EA-Referenzarchitekturen. Unsere innovative Idee der Zusaenführung teils heterogener Architekturkonzepte auf der Basis von EA-Capability-Maps, Metaodellen, Standards, Fraeworks und Serviceorientierten Ontologien basiert auf eigens entwickelten und bereits erprobten Ansätzen it Korrelationsatrizen, weiterentwickelten EA-Metaodellen und auf unsere bisherigen integralen ESARC-Enterprise Services Architecture Reference Cube it zugehörigen Ontologien, Reifegradodellen und Patterns für EAM- Diagnostik und systeatische Verbesserungen der Architektur.

3 1 Einführung Inforationen und Daten sind heute zentrale Koponenten, die durch eine Vielzahl von ehr oder weniger integrierten Inforationssysteen öglichst konfor zu den Geschäftsprozessen effizient und kostengünstig zu beherrschen sind. Die Vielzahl der funktionalen Möglichkeiten wie auch der Bedarf für neue Inforationssystee nehen durch neue Technologien wie soziale Netze, obile Geräte, intelligente Fahrzeuge, neue Büroinforationssystee und neue Service-Modelle sowie Cloud-Technologien stetig zu. Innovation auf de Gebiet der neuen Architekturen von Inforationssysteen sind oft gepaart it der Notwendigkeit eines wohldefinierten Enterprise Architecture Manageents (EAM) und üssen gleichzeitig auf hohe Niveau beherrscht werden. Die technologischen und geschäftlichen Auswirkungen dieser Vision haben vielfältige Aspekte. Während neue Geschäftsodelle von neuen Inforatiklösungen direkt profitieren und durch diese anchal erst öglich werden, wird die technologische Beherrschung der Inforationssystee durch neue diversifizierende Faktoren und durch stetig wachsende Architekturen aufwändiger. EAM für Services & Cloud Coputing definiert ein Einsatzfeld des EAM, das sich auf die Erschließung von Potenzialen und das Manageent von Veränderungen fokussiert, die sich durch die zunehende Verbreitung von Cloud- und Service-basierten Architekturen ergeben, d.h. hier besteht der Bedarf der Koordination zwischen Strategieanforderungen, neuen Geschäftsanforderungen, technologischen Veränderungen und einer Landschaft von Projekten, Bebauungsplänen und Kostenoptiierungen. EAM kann in Unternehen auf eine bereits erfolgreiche Einführungsphase, aber auch auf einige wachsende Herausforderungen blicken. Die Welt von EAM ist heute bei vielen Unternehen noch unklar, liefert einen überschaubaren Nutzen und wird heute häufig auf die Nutzung von EAM-Werkzeugen, bei eine unklaren und daher auszubauenden ethodischen Rahen für die effiziente Entscheidungsunterstützung i Unternehen, reduziert. Neue koplexere Produkte und Dienstleistungen erfordern eine effiziente und leistungsstarke EAM Funktion. Passend ausgewählte und paraetrierte EAM-Tools sollten durch ergänzende ethodische Instruente und ein geeignetes EAM Wissen bei allen fachlich und/oder technologisch aufgestellten Beteiligten führen. Eine EAM- Referenzarchitektur kann als Grundlage dieser neuen Positionierung von EAM in Unternehen, aber auch als Handlungsgrundlage für die Weiterentwicklung von EAM- Werkzeugen und Methoden bei Herstellern und Partnern betrachtet werden. Diese Referenzarchitektur uss konsequent auf die neuen Möglichkeiten von Architekturen für Services & Cloud Coputing angepasst werden, fehlt aber heute in der Breite des notwendigen Einsatzbereichs.. I vorliegenden Aufsatz wird der durch Vorarbeiten und einen konkreten Durchstich erprobte Weg zu einer Service-orientierten EA- Referenzarchitektur unter Berücksichtigung von Services & Cloud Coputing beschrieben.

4 Das nachfolgende Kapitel 2 foruliert die innovative Integrationsethode ESAMI- Enterprise Services Architecture Metaodel Integration. Danach werden die wesentlichen Abschnitte der Metaodell-basierten Integration einer Service-orientierten EA-Referenzarchitektur skizziert. Kapitel 3 beschäftigt sich it der Korrelationsanalyse der EA-Basisodelle und der Synthese des finalen Architekturodells. Das Kapitel 4 liefert it de ESARC-Enterprise Architecture Reference Cube das kontextgebende Gesatarchitekturodell. Metaodelle und Ontologien liefern in Kapitel 5 die exakte Beschreibungsbasis der EA-Referenzarchitektur. Kapitel 6 fasst die wesentlichen Ergebnisse zusaen und foruliert weiterführende Entwicklungen. 2 Integrationsethode Die eigens entwickelte und hier neu eingeführte Integrationsethode ESAMI Enterprise Services Architecture Metaodel Integration dient der systeatischen Zusaenführung von heute heterogenen Basisodellen wie Standards, Fraeworks und Metaodelle für EAM und berücksichtigt deren Integration in einer Welt der sich Hochschule Reutlingen Enterprise entwickelnden Architecture Unternehensarchitekturen Manageent für Service-orientierte Inforationssystee Reutlingen University ESAMI in der Cloud. Enterprise Die Integrationsethode Services Architecture ESAMI stützt Metaodel sich auf einen Integration systeatischen Reference Prozess (siehe Model Abbildung based 1) n-diensional der Korrelationsanalyse Analysis und and Synthese Integration von wesentlichen Architektur-ressourcen. Viewpoint Reference Model Base Capability Models i, j, k, Integration Model Model Eleent Exaple Viewpoint Model Eleent Exaple BM i BM j Rearks 0 no correlation 1 low correlation 2 ediu correlation 3 strong correlation r p reject partially andatory (leading odel) Abbildung 1: Integrationstabelle für Service-orientierte EA-Referenzarchitekturodelle 10 Prof. Dr. Alfred Zierann

5 Die betrachteten Architekturressourcen werden zu Zweck der Übersicht und leichteren Handhabung zu grobgranularen Aspekten in For von Architecture Viewpoints it Views und zugehörigen Architekturodellen nach [DE09] gruppiert. Der Begriff des Architecture Viewpoints orientiert sich an der Fähigkeit (Capability) der Architekturorganisation und konzentriert sich auf ögliche Architektur-Ergebnisse, Modelle, Sichten für unterschiedliche Beteiligte (Stakeholder) in der Separierung der Betrachtungsaspekte (Concerns). Viewpoints repräsentieren konzeptuelle Geschäftsfunktionen oder Technologiefunktionen sowie Methoden und Werkzeuge zur Entwicklung und zu Einsatz der Architekturodelle. Viewpoints können zusätzliche Aspekte wie Qualitätskriterien, Service-Levels, Kennzahlen für ein Architektur-Cockpit, Kosteninforationen, Copliance Kriterien, u. a. bündeln. Ein Viewpoint gruppiert nach de Standard ISO/IEC Systes and Software Architecture Description [DE09] eine Menge von Konventionen für die Konstruktion, Interpretation, Nutzung und Analyse von Architekturaspekten. Eine Architecture View eröglicht die Betrachtung eines Stakeholders geäß seiner Perspektive oder Interessen auf die Architektur und der i zugehörigen Viewpoint forulierten Konventionen. Zentral für unsere Betrachtung ittels Viewpoints sind einzelne Architekturodelle, die aus Eleenten in For von Entitäten und Relationen bestehen. Architektureleente orientieren sich an wesentlichen Architekturkonzepten und deren Beziehungen. Architekturbasisodelle werden durch eine Menge von zusaengehörigen Funktionen für bestite Architekturobjekte bestit. Architekturodelle werden durch Graphen (Diagrae) dargestellt. Der ESAMI-Integrationsprozess setzt auf die zu integrierenden EA-Basisodelle, Fraeworks und Standards auf. Ein EA-Fraework [DE09] ist eine vorgefertigte Struktur, u eine Unternehensarchitektur durch sich ergänzende Views stiig aufzubauen. Folgende Basisodelle sind Gegenstand unserer laufenden Forschung für eine heute noch fehlende leistungsstarke Service-orientierte EA-Referenzarchitektur des SOA Innovation Lab. Heute doiniert noch die Vielfalt der EA-Architekturkonzepte und Fraeworks. Diese Vielfalt an Konzepten wollen wir auf einen fundierten Kern für die praxisorientierte Nutzbarkeit der EA-Referenzarchitekturen für Services & Cloud Coputing in Unternehen konsolidieren. Wesentlich für diese Ausrichtung ist der stetig ausbaubare ESARC Enterprise Services Architecture Reference Cube [Zi11], der ein integrales Architekturreferenzodell it 8 Architekturperspektiven (Viewpoints) für die Klassifikation, Diagnostik und Reifegrad-Optiierung von koplexen IT- Unternehensarchitekturen foruliert. Die beiden hinsichtlich des EAM noch lückenhaften Standards der Open Group TOGAF 9.1 [TG11] und ArchiMate 2.0 [AM12] sind wichtige Orientierungspunkte für eine an Standards ausgerichteten Unternehensarchitektur und für eine für ergänzende Perspektiven zu erweiternde EA- Spezifikationssprache. Zusätzlich wird gegenwärtig der State of Art zu EAM analysiert und relevante Entwicklungen werden integriert sowie auf den wichtiger werdenden Kontext von Services & Cloud Coputing angepasst. Die Capability Maps der EAM- Werkzeughersteller wie alfabet, iteratec, BOC, Troux, u. a. und die Capability-Maps und Metaodelle der Anwendungsunternehen liefern eine wichtige praktische Basis der verfügbaren Werkzeugodelle für die zu integrierenden EA-Viewpoint-Modelle und die zu werkzeugagnostische EA-Referenzarchitektur des SOA Innovation Lab. Ergänzend werden auch andere wichtige EA-Fraeworks von nationalen und internationalen Behörden und Organisationen integriert [DF09], [MF05], [NF07].

6 Zunächst werden die zu integrierenden Modelle ittels Concept-Maps in Beziehung zu einander gesetzt. Dait werden die zugehörigen Architekturkonzepte und deren Beziehungen in einer ersten einfachen Modellstruktur explizit dargestellt. Die analysierten Basis-Architekturen werden ittels eines Base Viewpoint Model in einer norierten Struktur abgebildet. Dabei werden die terinalen Viewpoints, d.h. die untersten Sub-Viewpoints, die Architekturodelle und deren wesentliche Eleente, sat eines (optionalen) Beispiels ittels einer Tabelle erfasst. Aus den einzelnen Base Viewpoint Models wird das EA-Referenzodell initialisiert und in weiteren Schritten zu integralen EA-Referenzodell ausgebaut. Danach werden die Korrelationen durch Abschätzung der Abdeckungsgrade der betrachteten Modelleleente der Base- Viewpoint-Modelle bezüglich des Referenzodells in For von Analyseindizes erfasst. Die Analyseindizes standardisieren folgenden Ordinalerkale: 0: keine Korrelation; 1: geringe Korrelation; 2: ittlere Korrelation; 3: starke Korrelation. Optional können transitive Korrelationsgrade zwischen den betrachteten Basisodellen aufgrund der Min-Funktion je betrachtete Merkal einfach erittelt werden. Wesentlich für das Ziel-Referenzodell ist die optiierende Veränderung des initialen Referenzodells nach den Vorgaben eines Viewpoint Integration Models. Dafür werden Integrationsoptionen it Hilfe von Integrationsindizes als Spezifikation der integralen Referenzarchitektur systeatisch bestit. Die Integrationsindizes definieren folgende Ordinalerkale: r: Eleent zurückweisen (reject); p: Eleent teilweise (partially) nutzen; : Eleent als führendes Musseleent (andatory) integrieren. Bevor diese Spezifikationen ugesetzt werden können, wird noch die strukturelle Angleichung der Integrationstabellen durch redundanzfreie Architekturodelle und Eleente benötigt. Dafür werden die Metaodelle der Basisarchitekturen zu eine finalen Architektur- Metaodell synthetisiert. Dieses finale Architektur-Metaodell ist die Basis der konsolidierten For des EA-Referenzarchitekturodells it abschließend angepassten Korrelationsindizes und zugehörigen Integrationsoptionen. Abschließend wird das resultierende Metaodell zu handhabbaren Viewpoint-Maps (Capability-Maps) abstrahiert. Die Architekturkonzepte nach [DE09] und die synthetisierten Metaodelle werden nun in For von Ontologien der EA-Referenzarchitektur foral repräsentiert und liefern dait eine Basis für standardisierte Architekturkonzepte und für eine ergänzende aschinelle Bearbeitung (Inferenz) sowie Navigation (z. B. für ein aschinell gestütztes Ipact-Manageent) der koplexen EA-Inforationen. Ergänzend zur Architektur-Ontologie werden Abbildungsregeln zwischen den Modelleleenten der Architekturkonzepte spezifiziert und foral als Architektur- Wissensbasis repräsentiert. Zugehörige Architekturethoden werden durch einen Katalog von Architekturpatterns für die Entwicklung, Diagnostik und Optiierung von EA-Architekturkonzepten unterstützt.

7 3 Korrelationsanalyse und Synthese der Basisodelle Das in diese Abschnitt dargestellte Szenario ist beispielhaft für die Integration von zwei Basisodellen und kann analog auf eine beliebige Anzahl von Basisodellen in eine linear-koplexen Verfahren erweitert werden. Die beiden EA-Basisodelle sind ArchiMate 2.0 [AM12] und TOGAF 9.1 [TG11]. ArchiMate ist die bei der Open Group standardisierte Spezifikationssprache für EAM Enterprise Architecture Manageent, während TOGAF der wesentliche EA-Architekturstandard ist. Anhand eines Szenarios der Architektur soll die Korrelation und Synthese der beiden Standards it de Ziel einer konsistenten Spezifikation einer integralen EA-Referenzarchitektur bearbeitet werden. Zunächst werden die Konzepte und Strukturen des Layer von ArchiMate analysiert und als Architecture-Concept-Map odelliert. Die Architecture-Concept-Map definiert den Aufbau folgender Konzepte des Layer Metaodel (siehe Abbildung 2): 1. Activator it den Eleenten: Actor, Interface, Role, Collaboration, Location. 2. Behavior it den Eleenten: Service, Process, Function, Interaction, Event. Enterprise Architecture Manageent Hochschule Reutlingen Reutlingen University 3. Inforation it den Eleenten: Value, Product, Meaning, ArchiMate Object, Contract, 2.0 Representation. Layer Metaodel Layer Metaodel 11 Source: The Open Group, ArchiMate 2.0 Specification, pp. 14, 2012 Prof. Dr. Alfred Zierann Copyright The Open Group 2012 Abbildung 2: ArchiMate 2.0 Layer Metaodel Das zugehörige Base Viewpoint Model des Actor (Abbildung 3) foruliert folgende extrahierten Modellkonzepte: Viewpoint, Model, Eleent, Exaple.

8 Enterprise Architecture Manageent ArchiMate 2.0 Base Capability Map for Activator: Actor Hochschule Reutlingen Reutlingen University Viewpoint Model Eleent Exaple Actor = Luggage Insurance Actor Departent Activator Actor Role Role = Travel Insurance Seller Process Service Process = take out travel insurance Service = Offering travel insurance 17 Prof. Dr. Alfred Zierann Abbildung 3: ArchiMate Base Viewpoint Model for Actor Analog werden aus den Strukturen des TOGAF Metaodells [TG11] passende Strukturen der Architecture extrahiert und it Hilfe folgender Modelleleente a Beispiel des Actors dargestellt: Actor, Role, Organizational Unit, Function, Process, Service, Event, Location. Die zugehörigen Viewpoints orientieren sich direkt a TOGAF Content Metaodel: Motivation it Driver, Goal, Objective, Measure, der Organisation it den Modellen: Organizational Unit, Actor, Role, Location, sowie der Function it den Modellen: Function, Process, Service, Event, Contract, Control, Service Quality, Product. Die Initialversion des EA-Referenzodells wird zunächst durch die Vereinigungsenge der zu integrierenden Viewpoint-Modelle definiert. Diese relativ große Menge der EA- Base Viewpoint Models enthält üblicherweise noch Redundanzen und Inkonsistenzen (siehe Actor aus ArchiMate vs. Actor aus TOGAF), die i weiteren Integrationsverfahren bereinigt werden und zu konsolidierten EA-Referenzodell geäß (Abbildung 4) führen.

9 Enterprise Architecture Manageent Hochschule Reutlingen Reutlingen University ESAMI Enterprise Services Architecture Metaodel Integration Consolidated Reference Model: Analysis and Integration Reference Reference Model Correlation Index Integration Options Docuents Origin Viewpoint Model Eleent ArchiMate TOGAF ArchiMate TOGAF File Pages Authors Actor 2 2 p ArchiMate Specific. and TOGAF Standard Activator Organization Collaboration ActorRole Organiz. Unit Function Event Collaboration Organiz. Unit Organization Location Role 3 2 Driver Goal p 3 3 p p r p r ESAMI Objective Location Abbildung 4: Consolidated EAM Reference Model: Correlation Analysis and Integration 26 Prof. Dr. Alfred Zierann Der Schlüssel zur konsistenten Zusaenführung der extrahierten EA-Viewpoints ist das geeinsae Metaodell (siehe Abbildung 5), welches aus den Basis-Metaodellen Hochschule Reutlingen Enterprise Architecture Manageent Reutlingen University [AM12], [TG11] durch Synthese und Erweiterung nach den Vorgaben der MOF- Modellhierarchie ESAMI Enterprise [MOF06] Services aufgebaut Architecture wurde. Metaodel Integration Synthesis Metaodel of Reference Architecture (extended) Role Function Product Event Collaboration Actor Coposite Eleent Process Organization Unit Driver Service Inforation Meaning Location Goal Service Quality Representation Value Knowledge Skills Objective Contract Rule 21 Prof. Dr. Alfred Zierann Abbildung 5: Synthesis Metaodel of Reference Architecture

10 Es handelt sich hierbei u die Ebene M2, die wir für die Forulierung der EA- Referenzarchitektur - als Ausprägung der Ebene M3, der EAM-Sprach- Spezifikationsebene, für die synthetisierten Architektur-Referenzodelle nach der grundlegenden Definition geäß [Ba11], [MK06], [ES08] gewählt haben. Das neu angepasste und erweiterte EA-Metaodell sieht konsistente Coposite Patterns in zwei Varianten für die Services ActorRole und ProductCoposite vor. Darüber hinaus wurden alle wesentlichen Konzepte der beiden Metaodelle der Architekturen von ArchiMate und TOGAF übernoen und it den wesentlichen Assoziationen verknüpft. Mit den Konzepten KnowledgeSkills und Rules haben wir das grundlegende Metaodell inhaltlich auf ehr Agilität und Intelligenz der zugehörigen Prozesse, Systee und Lösungen wesentlich erweitert. 4 EA-Referenzarchitektur Unsere Forschungsarbeit baut wesentlich auf vorhergehende Arbeiten wie [Zi11] sowie auf die Grundlagen aus [Ba13], [MK06], [ES08], [OG11] auf. Grundlegend für das Verständnis unseres Ziels einer konsistenten und integralen EAM-Referenzarchitektur ist die Einordnung in eine abstrakte Modellhierarchie geäß [MOF06]. Referenzodelle [BA13] und [MK06] dienen als Ausgangspunkt der Architekturüberlegungen und stellen konzeptuelle Modelle einer funktionalen Zerlegung eines koplexen Systes geeinsa it den Datenflüssen zwischen diesen Eleenten dar. Referenzarchitekturen [BA13] und [ES08] odellieren die zugehörigen Softwareeleente als typisierte Architekturbausteine als Ergebnis einer Pattern-basierten Abbildung der Referenzodelle zu Softwareeleenten. Referenzarchitekturen orientieren sich an den grundlegenden Strukturen der Referenzodelle und spezialisieren diese unter Berücksichtigung von Qualitätsattributen der unterstützten Software-Systee. Patterns Enterprise Architecture Manageent oder Architekturuster repräsentieren erprobte Architektur-Rahenbedingungen und ESARC Lösungseleente, - Enterprise so Software dass ein EA-Architekt Architecture sich von Reference eine zu Cube folgenden passenden Architecture Capability Diagnostics, Monitoring, and Optiization Lösungsuster durchnavigieren kann. ESARC Enterprise Services Architecture Reference Cube ist ein Architektur-Referenzodell für ein Service-orientiertes EAM types (viewpoints) of service-oriented enterprise software architectures [Zi11], welches eine ganzheitliche Sicht auf Architekturperspektiven eröglicht. Hochschule Reutlingen Reutlingen University! ESARC defines an original holistic classification schee for cyclic diagnostics and optiization of eight! ESARC substantiates the TOGAF standard with other odels to provide a useful apping foundation of a reference architecture, defining ain architecture artifacts and their relationships 24 Prof. Dr. Alfred Zierann Alfred Zierann and SOA Innovation Lab 2011 Abbildung 6: ESARC Enterprise Services Architecture Reference Cube

11 Genauer ist ESARC ein Klassifikationsodell, welches für die zyklische Diagnostik und Optiierung von EA-Architekturen nach der grundlegenden Struktur von TOGAF [TG11], essential [Es13] und anderen EA-Fraeworks ausgearbeitet wurde. Der Fokus der bisherigen und aktuellen Arbeiten an den acht orthogonalen integrierten Sichten einer Unternehensarchitektur ufasst folgende ganzheitlichen Viewpoints oder Architektur Doänen: Architecture Governance, Architecture Manageent, & Inforation Architecture, Inforation Systes Architecture, Technology Architecture, Operation Architecture, Cloud Services Architecture, und Security Architecture. Die forale Beschreibungsbasis von ESARC ufasst neben den genannten acht Viewpoints Service-orientierte Schichtenodelle und für den bisher ausgearbeiteten Fokus der & Inforation Reference Architecture, der Inforation Systes Reference Architecture und der Technology Reference Architecture entsprechende Metaodelle und Ontologien [Zi12]. Die & Inforation Reference Architecture eröglicht einen integralen Zuschnitt der einfacher anpassbaren Fachlichkeit durch entsprechende konsistente Modelle, so dass agil paraetrierbare Konfigurationen für Produkte und Dienstleistungen eng an den flexibilisierten Strukturen der Service-orientierten Geschäftsprozesse und Kontrollinforationen ausgerichtet werden. Die Inforation Systes Reference Architecture foruliert in eine an der & Inforation Architecture ausgerichteten geschichteten Service- Architektur wesentliche Arten von Services, die nach eine koplexitätsreduzierten Modell zusaenwirken und die Basis der Lösungsarchitektur für Software as a Service Systee als auch für bestehende Anwendungssystee definiert. Passend dazu werden in der ESARC Technology Reference Architecture die Plattfordienste einer Serviceorientierten Infrastruktur und Middleware nach eine kongruenten Schichtenodell foruliert. 5 EA-Metaodell und Ontologie Metaodelle sind Modelle von Modellen und werden üblicherweise für die Definition der EA-Architektureleente (siehe auch Abbildung 5) benutzt. Wir nutzen Metaodelle als eine Abstraktion der Architektureleente und verknüpfen diese it Architektur- Ontologien. Das OASIS Referenzodell für Service-orientierte Architekturen [OG10] ist ein abstraktes Fraework, welches generische Eleente und deren Beziehungen für Service-orientierte Architekturen definiert. Dieses Referenzodell ist kein Standard; es beschreibt jedoch ein allgeein gültiges Seantikodell, welche für unterschiedliche Service-orientierte Ipleentationen genutzt werden kann.

12 Dadurch dass bisher Service-orientierte Konzepte nicht für Unternehensarchitekturen standardisiert werden, benutzen wir die SOA Ontology [OG10] der Open Group als Basis der Ontologie-Entwicklung für unsere Service-orientierte EA-Referenzarchitektur. Der technische Standard der Service-orientierten Architektur-Ontologie [OG10] definiert Basiskonzepte, Terinologien und Beschreibungen der Seantik einer Serviceorientierten Architektur für die breite Klasse von Benutzern der Fachlichkeit und der Technologien. In unsere Verständnis repräsentieren Ontologien der Unternehensarchitektur ein ideales Bindeglied in For von klar definierten Begriffen durch abgestite Vokabularien. Dait wir die Klarheit zwischen den Unternehensarchitekten selbst, zu den Fachbereichen und auch zu den Systeentwicklern und Technologen wesentlich gefördert. Darüber hinaus bieten Ontologien eine ideale Basis für die aschinelle Repräsentation von EAM-Wissen und dait autoatische Ableitungsprozesse für bestite koplexe interaktive Funktionen des EAM-Werkzeugs. Die heutigen Werkzeuge verfügen über diese Fähigkeiten (noch) nicht und erzwingen eine viel kritisierte koplexe und inkonsistente Bedienung der EAM-Systefunktionen. Dies ist ein echtes Proble für die von der Koplexität chronisch überlasteten EAM-Architekten und deren CIOs (Chief Inforation Officer). Unsere zu entwickelnde EAM-Ontologie verfolgt folgende praktische Ziele: geeinsae Sicht auf die Strukturen der konsolidierten EAM-Referenzarchitektur, Möglichkeit für pragatisch und effizient ausgerichtete spezialisierte konsistente EAM- Metaodelle und EAM-Capability-Maps der Mitgliedsunternehen des SOA Innovation Lab, Wiederverwendung und Transfer des Architekturwissens i Unternehen, konsistente Strukturen, Bausteine, explizite Architekturanforderungen, Separierung und dadurch Vereinfachung der Architekturperspektiven geäß orthogonaler Architektur-Doänen und Viewpoints. Die SOA Ontology in [OG10] wurde in der OWL Web Ontology Language [NG01] repräsentiert. Die Ontology odelliert die Basiskonzepte einer Service-orientierten Architektur ittels Klassen und Eigenschaften. Zusätzlich beinhaltet die SOA Ontology eine Beschreibung der definierten Konzepte und deren Beziehungen, die in For von UML-Klassendiagraen als Architektur-Metaodelle foruliert wurden. Diese UML Diagrae sind kopakter und verständlicher zu lesen als der durch XML-Strukturen geprägte OWL-Code. Die beiden Hauptkonzepte der SOA Ontology (Abbildung 7) sind Syste und Eleent.

13 ESARC - Enterprise Services Architecture Reference Cube Service-Oriented Architecture Ontology Detail Generic Model Hochschule Reutlingen Reutlingen University Eleent is the central generic service concept on which the specialized odel eleents of ESARC - Enterprise Services Reference Cube are constructed 34 Service-Oriented Architecture Ontology, The Open Group, 2010 Abbildung 7: Open Group Service-oriented Architecture Ontology Alfred Zierann Diese Konzepte Eleent und Syste sind generisch und eröglichen die Koposition von Service-orientierten Systeen durch beliebige Eleente. Der technische Standard der SOA Ontology definiert auch weitere Konzepte wie: HuanActor, Task, Service, ServiceContract, Effect, ServiceInterface, InforationType, Coposition, ServiceCoposition, Process, Policy sowie Event. Für die skizzenhafte EA-Ontologieentwicklung erweitern wir das Metaodell der Reference Architecture aus Abbildung 5 und verknüpfen Hochschule dieses durch Reutlingen Enterprise Architecture Manageent is-a Reutlingen University Relationen it den generischen Konzepten wie Eleent oder Syste der SOA Ontology aus ESAMI [OG10], Enterprise die wir in Klaern Services den Architecture Metaodell-Eleeten Metaodel hinzufügen Integration (Abbildung 8). SOA Ontology Typed Metaodel of Reference Architecture Role (HuanActor) Function Product Collaboration (HuanActor) Actor (HuanActor) Event Process (Process) Coposite (Coposition) Eleent Organization Unit Driver Service (Service) Inforation (Inforation Type) Meaning Location Goal Service Quality (Thing) Representation Value Knowledge Skills Objective Contract (ServiceContract) Rule 31 Prof. Dr. Alfred Zierann Abbildung 8: SOA Ontology Typed Metaodel of Reference Architecture

14 Wir haben in [Zi12] exeplarisch die ESARC-Ontologie it de Ontologie-Editor Protegé [NG01] entwickelt. Die sogenannte Asserted View zeigt dabei die is-a- Beziehungen zwischen den spezifischen Konzepten der ESARC--Architektur und der SOA Ontology Reference Architecture [OG10]. Die terinalen Konzepte der Hierarchie sind spezifisch und auf die Fähigkeiten der EA-Referenzarchitektur individuell ausprägbar. Die generischen Konzepte stabilisieren die EA-Ontologie und geben ihr den gewünschten Service-orientierten Fokus. Mit Hilfe der Ontologie der EA- Referenzarchitektur können wir einfacher und klarer i ehrdiensionalen EA-Rau navigieren und durch diese Seantik-Repräsentation der wesentlichen EA-Konzepte diese Navigation der Architekten abschnittsweise autoatisch unterstützen und zusätzliche Transparenzfunktionen, wie Erklärungen und Siulationen innerhalb eines neu aufzubauenden Seantik-gestützten Architecture Manageent Cockpit eröglichen. 6 Schlussfolgerungen und Ausblick Das Ziel der in diese Papier vorgestellten Arbeiten ist eine neuartige Serviceorientierte EA-Referenzarchitektur, die nach einer neuartigen Metaodell-basierten Integrationsethode relevante Standards des State of Art und State of Practice integriert und diese durch eigene Forschungsansätze und praxiserprobte Methoden ergänzt. Die Integrationsethode ESAMI-Enterprise Services Architecture Metaodel Integration basiert auf einer in Ausbaustufen entwickelten EA-Referenzarchitektur und auf explizit eingeschätzten Korrelationsfaktoren zwischen den betrachteten Basisodellen und der Referenzarchitektur. Aus den festgestellten Abdeckungsgraden der Standards, Noren, Fraeworks, EAM-Capability-Maps der Hersteller und der Anwendungsunternehen, sowie aus den aktuellen Forschungsergebnissen hin zur EA-Referenzarchitektur folgen gezielte Integrationsoptionen, u die EA-Referenzarchitektur in Ausbaustufen redundanzfrei zu optiieren. Das Integrationsverfahren wurde durch einen Ausschnitt der koplexen Architekturen von ArchiMate und TOGAF hinsichtlich der Machbarkeit validiert und auf die ganzheitlich Sicht des ESARC-Enterprise Services Architecture Reference Cube sowie auf zugehörige finale EA-Metaodelle und Ontologien angewendet. Der Weg zu einer konsistenten EA-Capability-Map des SOA Innovation Lab wurde it eine klaren Fundaent von ausbaubaren Instruenten und Modellen exeplarisch beschritten, so dass eine ufassende Integration öglich ist.

15 Integrationsansätze in der Inforatik werden häufig it spezifischen Zielstellungen entwickelt, die ihre Eigenschaften und dait auch Potenziale und Grenzen bestien. Die Zielstellung des ESAMI-Ansatzes wurde in den vorangegangen Kapiteln ausführlich dargestellt und lässt sich in der Meta-Modell basierten Integration relevanter Ansätze des EAM zu Zwecke der Bildung einer Referenzarchitektur zusaenfassen. Dait ist also das Ziel verbunden, die Geeinsakeiten bestehender Architekturodelle zu beschreiben und so darzustellen, welche Inhalte ein Architekturodell auf diese Gebiet haben sollte. Bei der Erarbeitung einer Referenzarchitektur können unterschiedliche Strategien eingesetzt werden, wie beispielsweise die Integration der Basisodelle durch Transforation oder durch Abstraktion. Bei transforierenden Ansatz würden die verschiedenen Meta-Modelle der Basisodelle in das Meta-Modell der Referenzarchitektur überführt werden, d.h. es bedarf Abbildungen oder Transforationsvorschriften zwischen Basisodellen und Referenzarchitektur. Bei der Abstraktion wird ein übergreifendes, ufassendes neues Meta-Modell geschaffen, in das die verschiedenen Basisodelle eingeordnet werden. Wie in Kapitel 2 dargestellt, verfolgt der ESAMI Ansatz die Strategie der Abstraktion, nicht der Transforation. Der Anspruch der entwickelten Referenzarchitektur ist es also nicht, zwingend eine autoatisierbare Transforation von den Basisodellen in die Referenzarchitektur zu erreichen. Die Abstraktion kann ferner den Effekt haben, das gewisse Details der zugrunde liegenden Basisodelle in der Referenzarchitektur in anderen Eleenten aufgehen und dait nicht vollständig und it derselben Seantik in der Referenzarchitektur repräsentiert sind. Aus den skizzierten Lösungseleenten folgen interessante weiterführende Theen für EA-Referenzarchitekturen: Ausrichtung auf strategierelevante Kosten- und Optiierungstheen, Unterstützung organisatorischer Neuordnungen und systeatische Veränderungsprozesse, EAM für Innovationsanageent und Risikoanageent, erweiterte Referenzodelle und EA Viewpoint Models, die Fokussierung der Integration durch Use Cases und Value Cases aus de Kreis der Partnerunternehen, neue EAM- Doänen, ufassende Validierungsöglichkeiten aus der Praxis, klar fokussierte Anforderungen und Spezifikationen für EA-Werkzeuge, neue Möglichkeiten der EA- Wissensrepräsentation und Inferenz, Visualisierung, Interaktion, Siulation und neue Verfahren und Mechanisen der Gestaltung, Nutzung und Entscheidungsunterstützung in EA-Kollaborationsprozessen durch ein leistungsstarkes EA-Manageent-Cockpit. Danksagung Wir danken de SOA Innovation Lab und unseren Partnern für die Unterstützung dieser Arbeiten i ARL Architecture Reference Lab.

16 Literatur [AM12] ArchiMate 2.0 Specification. Open Group Standard, [Ba13] Bass, C.; Cleents, P.; Kazan, R.: Software Architecture in Practice. Addison Wesley, [DE09] Eery, D.; Hilliard, R.: Every Architecture Description needs a Fraework: Expressing Architecture Fraeworks Using ISO/IEC 42010, Subission to WICSA/ECSA [DF09] DoDAF Architecture Fraework. Version 2.0, Volue 1, Departent of Defense USA, 28 May [Es08] Estefan, J. A.; Laskey, K.; McCabe, F. G.; Thornton, D.: OASIS Reference Architecture for Service Oriented Architecture. Version 1.0, OASIS Public Review Draft 1, 23 April, [ES13] Essential Architecture Project. last access: May, 12 th, [MF05] MODAF MOD Architectural Fraework, Executive Suary, Version 1.0, 31 August, Ministry of Defense UK, [MK06] MacKenzie, C. M.; Laskey, K.; McCabe, F.; Brown, P. F.; Metz, R.: OASIS Reference Model for Service Oriented Architecture 1.0. OASIS Standard, 12 October [MOF06] OMG: Meta Object Facility (MOF). Core Specification. Version 2.0, Object Manageent Group, [NF07] NATO Architecture Fraework. Version [NG01] Noy, N. F.; McGuiness, D. L.: Ontology Developent 101: A Guide to Creating Your First Ontology. Stanford University, USA, [OG10] Open Group: Service-Oriented Architecture Ontology. Technical Standard. The Open Group, [OG11] The Open Group: SOA Reference Architecture. Technical Standard, 2011, https://www2.opengroup.org/ogsys/jsp/publications/publicationdetails.jsp?catalogno=c1 19, last access: May 12 th, [TG11] TOGAF The Open Group Architecture Fraework. Version 9.1, The Open Group, [Zi11] [Zi12] Zierann, A.; Buckow, H.; Groß, H. J.; Nandico, F. O.; Piller, G.; Prott, K.: Capability Diagnostics of Enterprise Service Architectures using a dedicated Software Architecture Reference Model. In SCC IEEE International Conference on Services Coputing, July 4-9, 2011, Washington DC, USA, IEEE Proceedings of the SCC 2011, ISBN /11, IEEE Coputer Society USA, pp , Zierann, A.; Zierann, G.: Enterprise Architecture Ontology for Services Coputing. In: Proc. SERVICE COMPUTATION 2012, Nice France July 22-27, 2012, ISBN , pp , 2012.

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