Анализ моделей перехода к сервис-ориентированной архитектуре информационной системы вуза Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

А.Е. Сатунина, Л.А. Сысоева

АНАЛИЗ МОДЕЛЕЙ ПЕРЕХОДА К СЕРВИС-ОРИЕНТИРОВАННОЙ АРХИТЕКТУРЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ВУЗА

Описаны ключевые начальные точки и сценарии перехода к сервис-ориентированной архитектуре (СОА) информационных систем. Обоснованы преимущества использования СОА в информационной системе университета. Приведена модель информационной системы университета на основе СОА.

Ключевые слова: сервис-ориентированная архитектура (СОА), архитектура информационных систем.

Введение

В последние годы в сфере разработки корпоративных информационных систем растет интерес к использованию сервис-ориентированной архитектуры (СОА), появление которой в значительной мере вызвано широким использованием процессной модели управления предприятием / учреждением и тенденцией к усилению взаимосвязи ИТ и бизнеса.

С точки зрения ИТ существует два основных подхода к созданию автоматизированных систем управления предприятием / учреждением. Первый - это внедрение единого комплексного решения от одного вендора, которое полностью или в достаточной степени удовлетворяет всем потребностям предприятия. Второй подход -применение композитной архитектуры, в которой функционал системы формируется за счет разнородных ИТ-приложений.

Внедрение комплексных БИР-решений, начавшееся в 1990-х годах, выявило ряд проблем монолитных решений:

- трудности в развитии и модификации ИТ-систем в условиях быстрого изменения бизнес-потребностей заказчиков и требований рынка;

© Сатунина А.Е., Сысоева Л.А., 2011

- задачи автоматизации предприятий стали охватывать не только внутренние бизнес-процессы, но и внешние, поэтому создание единого комплексного решения вызывает технические сложности.

В результате все большее количество разработчиков стало рассматривать композитную архитектуру как наиболее отвечающую современным требованиям. Появившаяся несколько лет назад концепция COA обозначила новый этап в развитии композитного подхода.

Новизна СОА заключается в следующем:

- новый подход к интеграции приложений на основе стандартов;

- новый подход к модификации и развитию функциональности информационных систем на основе использования более высокоуровневых компонент - сервисов;

- предоставляет возможность на основе ИТ-сервисов создавать новые бизнес-процессы и модернизировать существующие;

- реализовывает взаимосвязь СОА и технологий BPM.

Отличие сервисов от программных компонентов проявляется в

следующих подходах:

- каждый сервис всегда ассоциируется с конкретной бизнес-функцией, в то время как компоненты относятся к технологической категории архитектуры программного обеспечения;

- сервисы могут быть реализованы в виде достаточно сложных программных комплексов, т. е. сервис отражает не способ его программной реализации, а только лишь способ его использования;

- формирование сервисов проводится с учетом потребностей бизнеса, а выделение программных компонентов было исключительно задачей разработчиков программного обеспечения.

Итак, можно рассматривать СОА как подход к интеграции бизнес-процессов и поддерживающей их ИТ-инфраструктуры в форме безопасных и стандартизированных компонентов (сервисов), которые можно использовать многократно и комбинировать для адаптации к изменяемым приоритетам бизнеса1.

Внедрение сервис-ориентированной архитектуры дает новые возможности как для ИТ, так и для бизнеса. С позиций информационной стратегии СОА предоставляет следующие преимущества:

- гибкость и адаптируемость приложений за счет проектирования систем на основе стандартов и сервисов;

- сокращение времени разработки за счет повторного использования сервисов;

- способность к взаимодействию в гетерогенной среде;

- сокращение затрат на ИТ-инфраструктуру;

- улучшение согласованности ИТ-активов с бизнес-целями;

- повышение окупаемости благодаря уменьшенной стоимости реализации за счет внедрения стандартов, повторного использования и интеграции с внешними участниками бизнес-процессов.

Использование СОА дает следующие преимущества для бизнеса:

- сокращение времени адаптации к изменениям внешней среды;

- выявление неэффективных участков в бизнес-процессах;

- окращение стоимости и затрат на интеграцию ИТ-приложений;

- соответствие обеспечения бизнес-целей информационными ресурсами и технологиями;

- повышение независимости ИТ-инфраструктуры от изменений организационной структуры;

- реализация более эффективных процессов за счет стандартов и повторного использования ИТ-средств;

- обеспечение гибкости бизнес-деятельности как при внутреннем взаимодействии, так и при совместной деятельности с внешними участниками бизнес процессов.

Модели перехода к СОА

В случае если предприятие / учреждение приняло решение о целесообразности перехода к СОА, то необходимо выбрать соответствующий подход к реализации данной задачи. Многие ведущие компании, занимающиеся разработкой ПО для СОА, предлагают определенные подходы и методики осуществления перехода к СОА.

Компания IBM2 для быстрого и эффективного перехода к СОА выделяет в организации три ключевые бизнес-ориентированные стартовые точки - люди, процессы, информация и две ключевые стартовые точки с ИТ-позиций - соединение и повторное использование. Организация может выбрать ту точку входа, которая наиболее готова к внедрению СОА, и сконцентрировать наибольшие усилия на ней, не игнорируя тем не менее остальные точки входа.

Стратегия внедрения СОА с точки входа, ориентированной на удовлетворение потребностей пользователей и их совместную деятельность (точка входа - люди), может помочь решить следующие задачи:

- повысить производительность и эффективность совместной работы сотрудников за счет их взаимодействия в контексте бизнес-процессов;

- унифицировать доступ к множеству приложений и источников информации;

- повысить возможности интеграции бизнес-процессов за счет описания логики потока работ независимо от применяемых сервисов и бизнес-логики.

Внедряя СОА с точки входа, ориентированной на бизнес-деятельность (точка входа - процессы), организация может оптимизировать процессы на предприятии, повысив их эффективность и гибкость, а также улучшить управление бизнес-процессами. Такая стратегия внедрения помогает:

- оптимизировать процессы;

- быстрее реагировать на изменения внешней среды;

- быстрее внедрять новые процессы;

- повысить координацию совместной деятельности с позиций процессов;

- повысить окупаемость инвестиций;

- обеспечить согласованность бизнес-целей и задач ИТ.

Внедряя СОА с точки входа, ориентированной на информационное обеспечение (точка входа - информация), организация может улучшить доступность и согласованность информации, возможность ее совместного использования. Данная стратегия внедрения позволяет:

- собрать данные и сделать их доступными;

- обеспечить доступ к источникам гетерогенных данных внутри и вне организации;

- отделить источники информации от приложений;

- снизить затраты, связанные с доступом к данным и их преобразованием;

- повысить адаптируемость организации за счет предоставления повторно используемых информационных сервисов.

Внедрение СОА с точки входа «повторное использование», которая ориентирована на информационные технологии, позволяет организации повторно использовать, расширять, улучшать и создавать рабочие процессы. Использование данной точки входа может помочь:

- создавать гибкие, сервис-ориентированные приложения;

- сокращать стоимость и уменьшать время разработки ИТ-приложений;

- уменьшать объем создаваемого нового кода;

- использовать существующие внешние сервисы вместо разработки собственных;

- устранить дублирование процессов.

Внедрение СОА с точки входа «соединение», которая также ориентирована на информационные технологии, предоставляет организации возможности по упрощению информационной среды для объединения людей, процессов и информации. Эта стратегия помогает:

- создавать защищенные, надежные и масштабируемые подключения внутри организации и вне ее;

- гарантировать передачу информации по различным протоколам внутри и вне организации;

- эффективно выполнять внутренние и внешние бизнес-процессы корпоративного уровня;

- формировать доверительные отношения между партнерами;

- реализовывать совместную работу пользователей независимо от каналов или устройств.

Для каждой точки входа предлагается сценарий или определенный подход к внедрению СОА (рис. 1).

Особенности ИТ-среды вуза

Деятельность современного вуза носит многопрофильный характер, который требует организации и управления разнообразным спектром информационных ресурсов и систем.

В качестве основных компонентов ИТ-среды вуза, которые определяют уровень информатизации образовательного учреждения, выступают: системы электронного управления образовательной деятельностью; электронный портал; электронные библиотеки; системы дистанционного обучения (СДО); системы электронного документооборота (СЭД); системы управления организационной деятельностью; системы управления экономической деятельностью; системы автоматизации производственно-хозяйственной деятельности; аналитические системы управления деятельностью вуза.

Специфика ИТ-среды вуза проявляется в следующих аспектах.

1. Практически всем вузам присуща фрагментарная, или «лоскутная», автоматизация по отдельным направлениям. Одна из причин - образовательному учреждению свойствен достаточно широкий спектр задач и видов деятельности (от производственно-хозяйственных процессов до ведения образовательного процесса на базе современных онлайн-технологий), который невозможно охватить одной корпоративной информационной системой. В вузах до сих пор сохраняется потребность в специализированных прикладных системах.

Потребности Сценарий: «Информация как сервис»: бизнеса - простой информационный сервис

- интеграция: децентрализованный сбор данных

- консолидация: управление разрозненными элементами информации

- стандартизированные данные и форматы

- централизованное управление данными

- интеграция контента

Процессы

Сценарий: «Упрамение бизнес-процессами»:

- моделирование бизнес-процессов

- анализ и мониторинг деятельности

- управление контентом

- бизнес-правила

- коллективная работа

Потребности ИТ Повторное

использование

Сценарий «С^дание сервиса»:

- создание нового сервиса

- представление существующих

приложений как сервисов

- представление существующих приложений с сервисными компонентами

- использование сервисов провайдеров

Сценарий: «Сервисы организации взаимодействия и Информация совместной работы»:

- вызов сервисов

- интеграция бизнес-процессов

- управляемый клиент Люди

Соединение

Сценарий «С^щинение»:

- соединение поставщиков и потребителей сервисов

- соединение приложений на основе открытых стандартов

- безопасное соединение с внешними потребителями

- регистрация сервисов в реестре

- мониторинг и управление сервисами

Сценарий «Моделирование и проектирование»:

- согласование модели бизнеса и архитектуры ИТ-решения - сервис-ориентированное моделирование и разработка архитектуры (ЭОМА)

Сценарий «^министрирование»:

- управление жизненным циклом БОА - оценка и измерение эффективности сервисов и БОА - высокоуровневое определение бизнес-сервисов - управление мониторингом и изменением сервисов

Сценарий «Безопасность»:

- безопасность композитных сервисов

- безопасность использования

внутренних и внешних сервисов

- мониторинг и контроль за

безопасностью - выполнение политик и соглашений

Сценарий «Управление»:

- устанавливает и обеспечивает процессы разработки и эксплуатации СОА

- определяет политики, процессы и инструменты для

контроля за сервисами (кто владеет, юо может использовать, когда может быть востребован)

Рис. 1. Ключевые стартовые точки и сценарии для перехода к СОА

2. Образовательным учреждениям свойственна гетерогенная информационная среда, что связано с использованием значительного числа информационных систем и баз данных, созданных в разное время различными разработчиками на разнородных технологических платформах.

3. Уровень интеграции информационной среды невысок, и информация, хранящаяся в различных системах, либо частично дублируется, либо, наоборот, бывает неполной.

4. Ограниченные возможности в сфере финансирования развития ИТ-инфраструктуры. Данный факт являлся одной из причин того, что комплексные БИР-системы, появившиеся в середине 1990-х годов, практически не были востребованы в вузах, так как малое количество организаций могли себе позволить радикальное обновление программного обеспечения.

5. Низкий уровень использования аналитических систем поддержки принятия решений, одна из причин - отсутствие возможности получать консолидированные данные из нескольких источников.

6. Достаточно невысокая степень автоматизации в вузах собственно учебного процесса. Информатизация вуза в первую очередь затронула обеспечивающие подразделения (бухгалтерию, кадры, финансы и т. д.).

7. Образовательной сфере характерна динамичность как внутренней, так и внешней среды. В связи с этим от информационных систем требуется высокая гибкость и адаптируемость к изменяющимся требованиям.

8. Образовательная деятельность вузов всегда связана с иннова-ционностью, что требует постоянного обновления ИТ-инфраструктуры вуза, а также включения и поддержки различных современных ИТ-технологий.

9. Невысокий уровень унификации бизнес-процессов образовательной деятельности. В каждом вузе они имеют свою специфику, что требует достаточно большой гибкости от ИТ-инфраструктуры вуза, чтобы соответствовать требованиям каждого образовательного учреждения.

Изменения в образовательной сфере, происходящие на федеральном, межвузовском и внутривузовском уровнях, выдвигают следующие требования к информационной системе образовательного учреждения:

- информационная система вуза в течение всего жизненного цикла должна быть изменяемой и адаптируемой к новым условиям и формам деятельности;

- новые компоненты информационной системы вуза должны легко и быстро интегрироваться в имеющуюся ИТ-инфраструктуру вуза;

- необходимо создать единое информационное пространство вуза, в котором эффективно взаимодействуют ранее внедренные и новые программные системы, независимо от их технологических платформ и средств разработки.

Одним из подходов к созданию современной информационной системы вуза, удовлетворяющей вышеперечисленным требовани-

ям, является использование методологии сервис-ориентированной архитектуры. Модель подхода к построению информационной системы вуза на основе СОА приведена на рис. 2. В такой модели ИТ-приложение или его часть является сервисом, который взаимосвязан с бизнес-процессом. В данном случае СОА можно рассматривать как концепцию создания и интеграции отдельных корпоративных приложений, задача которой - повысить гибкость корпоративной инфраструктуры, снизить затраты на разработку приложений и увеличить скорость реагирования на меняющиеся требования внешней среды.

Бизнес-

сервисы

Организационно-экономическая Виды деятельности Производственно-хозяйственная

Образовательная деятельность Научно-исследовательская

ИТ-

инфраструкгура

ОС Программные Сервера Lr^ -4I Сервера

платформы БД j| приложений

Рис. 2. Модель подхода к построению информационной системы вуза на основе СОА

Заключение

Использование сервис-ориентированной архитектуры для формирования современной композитной информационной системы вуза является одним из подходов к решению тех проблем, которые свойственны ИТ-среде вуза. СОА позволяет сохранить уже вложенные инвестиции и успешно функционирующие приложения, интегрировать их и облегчить расширение функциональных возможностей информационной системы за счет подключения новых сервисов.

Примечания

См.: Биберштейн Н., Боуз С., Джонс К., Фиаммант М., Ша Р. Компас в мире сервис-ориентированной архитектуры (SOA): ценность для бизнеса, планирование и план развития предприятия: Пер. с англ. М.: КУДИЦ-ПРЕСС, 2007. 256 с.

См.: Beucker A., Ashley P., Barrett M., Lu Ming, Muppidi S., Readshaw N. Understanding SOA Security. IBM International Technical Support Organization. 2007. P. 502.

2