Технологическая архитектура, стандарты и шаблоны

В рамках предприятия целесообразно создать репозиторий шаблонов. Характерное для предприятия число различных шаблонов составляет порядка 30. Это включает шаблоны использования унаследованных и старых клиент/серверных систем, модели для будущей архитектуры (например, сервис-ориентированной) и т.д.

Описание шаблонов может выполняться с различной степенью детализации и соответствия реальным условиям. В зависимости от этого уровня можно рассматривать элементы языка шаблонов различной степени абстракции – идиомы, шаблоны дизайна (design patterns) и рамочные модели (frameworks). При этом идиомы представляют собой шаблоны самого "низкого уровня", которые зависят от конкретной технологии. Шаблоны дизайна обладают определенной независимостью, но в то же время не могут рассматриваться как система в целом. Хорошим примером являются шаблоны стандартных классов. Например, понятие "Фабрики Объектов" в объектно-ориентированных приложениях, вообще говоря, не зависит от выбора конкретного языка программирования и может быть реализовано схожим образом и на С++, и на Java. Наконец, рамочные модели представляют собой "частично законченные" системы, которые либо демонстрируют наиболее принципиальные элементы реализации, либо являются полностью работоспособными системами для определенных упрощенных, ограниченных или идеализированных внешних условий. Эти модели могут быть использованы как основа для специализированных доработок, а также для быстрого создания модели системы в целом на основе таких отдельных компонент.

Далее концепция шаблонов была расширена и в область инфраструктуры, так что теперь можно вести речь о соответствующих комплексных программно-аппаратных решениях. Для нашего рассмотрения наибольший интерес представляют шаблоны достаточно высокого уровня. Применение таких решений значительно облегчает задачу реализации новых элементов информационных систем. Каждый такой шаблон может объединять конкретное прикладное ПО, операционную систему, сервер СУБД, аппаратную платформу или несколько распределенных платформ, интерфейсы, метаданные и т.п. Типичными примерами являются шаблон B2B (Business-to-Business) для взаимодействия с Клиентами/Поставщиками или B2E (Business-to-Employee), описывающий взаимодействие между информационной системой и сотрудниками.

Инфраструктурные шаблоны можно определить как стандартизированный набор требований, компонент и сервисов, которые в совокупности формируют необходимую адекватную инфраструктуру для данной прикладной системы и реализации логики бизнес-процессов [4.39]. Рисунок 7.10 иллюстрирует общее определение инфраструктурного шаблона в форме многоуровневой классификации функций и примерного списка технологических компонент на каждом уровне.

Рис. 7.10. Пример инфраструктурного шаблона

Организация инфраструктуры с помощью набора шаблонов позволяет единообразно определять компоненты и функциональные возможности, в результате чего эта часть ИТ-инфраструктуры может многократно использоваться для различных типов прикладных систем, имеющих общие требования к инфраструктуре. Это соответствует тому принципу, который мы сформулировали в "Архитектура приложений" , когда говорили о том, что различные стили и типы прикладных систем и бизнес-процессов предъявляют различные требования к инфраструктуре. Таким образом, вместо того, чтобы строить инфраструктуру для каждого приложения, ее разрабатывают как набор нескольких шаблонов, каждый из которых оптимально предназначен для определенной группы прикладных систем так, как показано на рис. 7.11.

Рис. 7.11. От традиционной архитектуры – к архитектуре, использующей инфраструктурные шаблоны

Большой интерес при создании бизнес-архитектуры предприятия представляют бизнес-шаблоны. В соответствии с [4.34] описание бизнес-шаблона включает:

• описание поддерживаемой бизнес-функции;
• данные, которые требуются для выполнения описанной бизнес-функции;
• бизнес-компоненты, которые являются представлением данных и функций бизнеса на языке информационных технологий;
• возможно, описание инфраструктуры, которая необходима для поддержки функций, данных и компонент.

Заинтересованным в этом вопросе читателям мы рекомендуем статью [4.34], которая опубликована в журнале Microsoft, посвященном вопросам архитектуры; в электронном виде публикацию можно найти по адресу http://msdn.microsoft.com/architecture/journ/.

В качестве другого примера рассмотрим возможности предложенных компанией IBM "шаблонов для электронного бизнеса" [4.40].

Так как практически все приложения для электронного бизнеса сталкиваются с необходимостью решения таких вопросов, как масштабируемость, надежность, доступность, безопасность, то представляется, что использование относительно небольшого числа стандартизованных решений может оказаться полезным. Эти решения можно, в свою очередь, подразделить в зависимости от уровня абстракции – соответственно на бизнес-шаблоны, архитектурные шаблоны, шаблоны уровня приложений и т.п. При этом:

• бизнес-шаблоны (Business pattern) предназначены для описания взаимодействия между участниками процесса;
• шаблоны дизайна (Design pattern) отражают внутреннюю компонентную структуру системы;
• шаблоны уровня приложений (Application pattern) определяют различные варианты взаимодействия между пользователями, приложениями и данными в системе, а также соответствующий прототип уровня выполнения;
• шаблоны уровня выполнения (Runtime pattern) описывают привязку компонент системы к физическим узлам и определяют конкретные возможные продукты и их комбинации.

В соответствии с предлагаемой схемой выделяются 4 основных бизнес-шаблона (см. табл. 7.1).

Кроме этого, выделяют также два служебных шаблона: соответственно интеграции доступа и интеграции приложений.

Эти шаблоны предназначены для описания таких типовых областей, как:

• интерактивная – взаимодействие пользователя с предприятием (например, продажа товаров и услуг не по каталогам) – U2B;
• программное взаимодействие между приложениями различных предприятий (B2B);
• коллективная работа пользователей, включая электронную почту, обмен мгновенными сообщениями, общие форумы и т.п. – U2U;
• поиск информации в каталогах и базах данных, анализ данных, подписки – U2D;
• взаимодействие между приложениями "в рамках предприятия", в том числе и не обязательно с использованием web-интерфейсов;
• централизованный доступ к системе на уровне выбранного интерфейса (портал) или на более общем уровне (Web, речевая телефония, мобильные устройства и т.п.);
• обеспечение безопасности.

Шаблоны могут быть использованы по отдельности или в комбинации при реализации более сложных комплексных решений. Для идентификации классов этих решений общеупотребительным стали аббревиатуры, использующие сходное звучание в английском языке цифры 2 и отношения между двумя сторонами – системы типа B2B, B2C и т.д. Например, традиционный электронный магазин (B2C) может включать элементы прототипов U2D (User-to-Data – работа пользователя с каталогом товаров), U2B (User-to-Business – оформление заказа), U2U (User-to-User – консультация у продавца или обращение в службу поддержки).

Для реализации на практике единой архитектуры предприятия особое значение приобретают шаблоны интеграции приложений. Прежде всего, стоит выделить две категории, связанные с уровнем реализации взаимодействия, – интеграция на уровне процессов и интеграция на уровне данных. Первая категория используется, если данные из одного процесса непосредственно используются в другом процессе, связанном с первым. Примером может служить использование средств обмена сообщениями для гарантированной доставки данных из филиала банка в центральное отделение. Другая категория связана с синхронизацией данных между несвязанными непосредственно между собой процессами (например, загрузка агрегированных данных из системы биллинга клиентов в систему управления маркетингом).

Собственно шаблоны строятся на основе набора предварительно определяемых общих служб, которые могут входить в шаблон в необходимой комбинации. Примерами таких общих служб могут являться:

• преобразование данных (в частности, объединение/разделение, подстановки, округления, перевод c языка на язык, использование XSL для преобразования XML->XML и т п);
• маршрутизация сообщений (в том числе оптимизация маршрута, мультипликация/демультипликация для доставки один-ко-многим, динамическая маршрутизация в зависимости от содержания и т.п.);
• гарантированная доставка;
• репозиторий сообщений и метаданных;
• управление транзакциями, в том числе распределенными;
• планирование задач и активностей;
• журналирование и аудит;
• управление нагрузкой (в том числе поддержка кластеров, динамическая балансировка, горячая замена и т.п.);
• управление системами, в том числе обнаружение ошибок, мониторинг параметров;
• служба каталогов;
• безопасность, включая шифрование данных.

Аналогичные архитектурные шаблоны в терминологии Microsoft представляют собой Решения уровня предприятия [4.41]. Они группируются в виде специальной модели в соответствии с уровнем абстракции и архитектурным доменом (см. рис. 7.12).

Рис. 7.12. Категоризация архитектурных шаблонов Microsoft

При этом область шаблонов как бы "ограничена сверху" за счет включения в рассмотрение только реляционных баз данных, многоуровневой (layered) архитектуры объектно-ориентированных приложений и N-звенных систем. За счет такого ограничения (в частности, из рассмотрения исключены OLAP-системы и монолитные или исполняемые на одной платформе приложения) удается достичь существенной глубины проработки. В состав набора входят шаблоны для представления информации через Web, поддержки распределенных систем, предоставления сервисов, обеспечения производительности и надежности систем.