Технологическая архитектура, стандарты и шаблоны

Сервис-ориентированная архитектура (SOA) и архитектура, управляемая моделями (MDA)

В последнее время необходимость интеграции и взаимодействия приложений в рамках совокупности большого количества информационных систем предприятия или нескольких предприятий, объединенных в целую партнерскую цепочку, оказывают существенное влияние на используемые программные архитектуры. Детальное рассмотрение этих аспектов выходит за рамки данного курса, но мы посчитали целесообразным привести краткую информацию о новых подходах к проектированию архитектуры информационных систем, так как они имеют непосредственное влияние на принципы формирования архитектуры предприятия в целом.

Речь идет, прежде всего, о сервисной модели взаимодействия между приложениями общей системы в рамках так называемой сервис-ориентированной архитектуры (Service-oriented architecture SOA) и о реализации архитектуры, "управляемой моделями" (модельная архитектура. Model-driven architecture MDA).

Что такое сервис-ориентированная архитектура и как она связана с вопросами бизнес-архитектуры и архитектуры информационных технологий предприятия?

Хотя концепция сервис-ориентированной архитектуры была сформулирована специалистами в области ИТ, но в действительности это был прямой ответ на потребности сегодняшнего дня, когда становится уже не совсем понятно, где заканчиваются бизнес-функции организации и начинаются информационные технологии, их обеспечивающие, и наоборот. Ведущие поставщики информационных технологий, такие как Microsoft [4.42] и IBM [4.43], развивают эту концепцию в рекомендациях по проектированию информационных систем на своих программных платформах. А такие компании, как Gartner, считают, что сервис-ориентированная архитектура будет ведущим принципом проектирования новых критически-важных прикладных систем и бизнес-процессов в ближайшем будущем.

Мы уже говорили о том, что в основе бизнес-архитектуры должна быть процессно-ориентированная модель функций предприятия. Комбинация этого подхода с концепцией сервис-ориентированной архитектуры информационных технологий позволяет лучше увязать процесс разработки компонент информационных систем с миссией, основными задачами и функциями организаций.

С помощью SOA организации имеют потенциальную возможность разрабатывать набор реализаций различных бизнес-процессов, которые могут быть многократно использованы предприятием как готовые сервисы.

Под сервис-ориентированной архитектурой понимается подход к проектированию прикладных информационных систем, который руководствуется следующими принципами [4.44]:

• явное отделение бизнес-логики прикладной системы от логики презентации информации;
• реализация бизнес-логики прикладной системы в виде некоторого количества программных модулей (сервисов), которые доступны извне (пользователям и другим модулям), чаще всего в режиме "запрос-ответ", через четко определенные формальные интерфейсы доступа;
• при этом "потребитель услуги", который может быть прикладной системой или другим сервисом, имеет возможность вызвать сервис через интерфейсы, используя соответствующие коммуникационные механизмы.

В целом, SOA представляет собой модель взаимодействия компонент, которая связывает различные функциональные модули приложений (сервисы) между собой с помощью четко определяемых интерфейсов. Заметим, что одним из известных интеграционных шаблонов как раз и является "Сервис". Интерфейсы сами по себе не зависят от используемых аппаратных платформ, операционных систем или языков программирования, используемых для разработки этих приложений. Это позволяет отдельным сервисам взаимодействовать между собой одним и тем же стандартным, но в то же время универсальным способом. Такая особенность использования интерфейса, независимого от окружения и платформы, получила название модели "слабой связи". Ее очевидным преимуществом является повышенная гибкость и адаптируемость, поскольку замена или модернизация одной из компонент системы не сказывается на остальных. Достаточно интересное введение в эту проблематику и обсуждение связи терминов SOА и web-cервисов можно найти, например, в [4.45].

Само понятие SOA не является чем-то принципиально новым, так как сходные возможности реализовывались и ранее, например, с помощью технологий обмена сообщениями. Принципиальным фактором является то, что современные подходы к реализации SOA охватывают не только технологический уровень обмена данными, но и уровень бизнес-операций. В частности, одним из важных результатов стала разработка специализированного языка BPEL (Business Process Executable Language for Web Services) для описания аспектов взаимодействия различных сервисов с точки зрения реализации бизнес-правил. Вообще говоря, принятие SOA как целевой архитектуры будет подразумевать и соответствующий подход к разработке приложений (SODA – service-oriented development architecture).

Для задач электронного бизнеса соответствующая функциональность SOA реализуется на уровне web-сервисов (служб). Под web-сервисами понимаются программные системы, которые используют XML в качестве формата данных, стандарты Web Services Description Language (WSDL) для описания своих интерфейсов, Simple Object Access Protocol (SOAP) для описания формата принимаемых и посылаемых сообщений и стандарт Universal Description, Discovery and Integration (UDDI) для создания каталогов доступных сервисов. И хотя принципы сервис-ориентированной архитектуры создания информационных систем не обязательно предполагают использование технологий web-сервисов, связь между этими двумя направлениями в развитии информационных технологий является достаточно тесной. При этом web-сервисы являются технологическими спецификациями, в то время как сервис-ориентированная архитектура (SOA) является принципом проектирования архитектуры программных систем.

С учетом отмеченных выше существующих тенденций перехода к бизнесу "реального времени" и создания систем так называемого "расширенного предприятия", объединяющих само предприятие, его поставщиков, партнеров и клиентов в единую систему, становится очевидно, что технологии web-cервисов найдут свое применение на всех уровнях корпоративных информационных систем. Предполагается, что в будущем практически все взаимодействие приложений как в рамках одной информационной системы, так и между системами отдельных участников бизнес-процесса, будет осуществляться с использованием такого механизма, так что достаточно критическими становятся вопросы согласованной работы этих сервисов. Для описания такой работы были предложены даже специальные термины – "хореография" и "оркестровка" (очевидно, по аналогии с управлением оркестром из различных инструментов или ансамблем разных исполнителей). При этом, если хореография определяет взаимодействие различных участников с использованием сервисов, то оркестровка описывает взаимодействие сервисов в рамках одного бизнес-процесса, в частности, с использованием языка типа BPEL.

Более того, даже интеграцию унаследованных приложений целесообразно проводить с применением данной технологии, когда определенная, наиболее важная часть существующей функциональности как бы "инкапсулируется" и представляется стандартизированным интерфейсом. При наличии существующей инфраструктуры web-сервисов на предприятии можно ожидать существенного сокращения сроков и затрат на интеграцию.

Таким образом, влияние сервис-ориентированных подходов на изменения в архитектуре можно охарактеризовать как сбалансированный переход от централизованной инфраструктуры информационных технологий и замкнутого на себе функционала прикладных систем в сторону архитектуры, обеспечивающей возможности быстрого создания новых систем из набора доступных сервисов, т.е. более гибкой, динамичной и способной к взаимодействию.