Создание единого информационного пространства в организации. Интеграция информационных систем

1.

Создание единого информационного
пространства в организации.
Интеграция информационных систем
Лекция

2.

Единое информационное
пространство (ЕИП)
• Создание единого информационного пространства
организации — одна из актуальных задач, решение
которой позволяет не только упорядочить деятельность
подразделений и сотрудников, но и повысить скорость
принятия решений
• Единое информационное пространство (ЕИП)
представляет собой совокупность баз и банков данных,
технологий их ведения и использования,
информационно-телекоммуникационных систем и
сетей, функционирующих на основе единых принципов
и по общим правилам, обеспечивающим
информационное взаимодействие

3.

Компоненты ЕИП
• Единое информационное пространство складывается из
следующих главных компонентов:
– информационные ресурсы, содержащие данные, сведения и
знания, зафиксированные на соответствующих носителях
информации
– организационные структуры, обеспечивающие
функционирование и развитие единого информационного
пространства, в частности, сбор, обработку, хранение,
распространение, поиск и передачу информации
– средства информационного взаимодействия, обеспечивающие
доступ к информационным ресурсам на основе соответствующих
информационных технологий, включающие программнотехнические средства
• В роли информационных ресурсов ЕИП могут выступать
не только данные, но и различные прикладные
программы

4.

Концепция единого
информационного пространства
• Концепция единого информационного пространства
характеризуется следующими особенностями:
– не зависит от аппаратных и системных программных средств
– опирается на международные и промышленные стандарты
– обеспечивает расширяемость системы, т.е. простоту и
легкость добавления новых компонентов в существующие
ИС
– позволяет интегрировать старые функционирующие
приложения в новые ИС
– обеспечивает безопасность, надежность и
отказоустойчивость
– позволяет накапливать, тиражировать и развивать
формализованные знания специалистов
– — существенно снижает суммарные затраты на создание ИС

5.

Интеграция
• Термин интеграция имеет широкое значение
• Под интеграцией можно понимать объединение
информационных систем, приложений, различных
компаний или людей
• Интеграция подразделяется на внешнюю и
внутреннюю
• Внутренняя интеграция подразумевает
объединение корпоративных приложений в одной
организации (Enterprise Application Integration)
• Внешняя интеграция – интеграцию
информационных систем организаций (Business-toBusiness Application)

6.

Технология создания ЕИП
• Технически решить эту задачу создания
единого информационного пространства
предприятия можно разными способами
• Одним из них может быть интеграция
используемых в организации систем на
основе корпоративного портала

7.

Технология создания ЕИП
• Существуют четыре основных типовых
интеграционных подхода при создании
ЕИП:
– интеграция на уровне данных
– интеграция на уровне бизнес-функций и
бизнес-объектов
– интеграция на уровне бизнес-процессов
– интеграция с помощью корпоративных
порталов

8.

Интеграция на уровне данных
• Интеграция на уровне данных (InformationOriented Integration) подразумевает наличие в
системах баз данных, для работы с которыми
необходимо разработать единый
программный интерфейс
• К основным технологическим решениям
данного подхода относятся:
– системы репликации данных
– федерация информации (федеративные базы
данных)
– использование API для доступа к EPR-системам

9.

Системы репликации данных
• Репликация (англ. replication) — механизм
синхронизации содержимого нескольких копий объекта
(например, содержимого базы данных)
• Репликация является процессом синхронизации
данных между различными источниками
• Необходимость в этом возникает в момент изменения
блока информации в распределённых системах
хранения, чтобы гарантировать корректность и
непротиворечивость данных используемых во всех
модулях или приложениях информационной системы
• Обычно функции репликации возлагают на
промежуточное программное обеспечение

10.

Системы репликации данных
• Под репликацией
данных понимают
процесс
перемещения
данных между
двумя или более
репозиториями
Репликация — это ориентированная на
обработку наборов данных технология
преобразования, предназначенная для
решения задач миграции, консолидации,
создания хранилищ данных
Технология репликации ориентирована на обработку
очень больших объемов данных

11.

Федерация информации
(федеративные базы данных)
Под федерацией информации понимают
процесс извлечения данных из различных
источников в режиме реального времени и
представление их в едином
унифицированном виде
Это технология прозрачного доступа и
преобразования данных, обеспечивающая
единый интерфейс доступа ко всей
корпоративной информации
Федеративные базы данных (Federated
Database Systems) предоставляют единый
интерфейс к распределённым данным
Это обеспечивает интеграцию множества
автономных данных, которые могут быть
физически расположены на различных
устройствах в сети
Такие базы данных принято
называть виртуальными

12.

Достоинствами федерации
информации
• Достоинствами федерации информации
являются:
– возможность интеграции структурированных и
неструктурированных данных из многих
источников
– доступ к данным в режиме реального времени (по
требованию)
– поддержка процессов чтения и записи данных
– возможность преобразования данных для бизнесанализа и обмена информацией
– наличие доступных инструментов (программного
обеспечения)

13.

Использование API для доступа к
EPR-системам
• Большинство современных коммерческих
приложений имеют хорошо документированные
программные интерфейсы для доступа к базовой
функциональности
• Обычно производители приложений предлагают
набор API, специально разработанных для целей
интеграции с внешними системами
• Причем это может быть как набор компонентов
(объекты COM, компоненты CORBA и др.), так и
прямой программный интерфейс, зависящий от
языка программирования (библиотеки С++, С#, Java
и др.)

14.

API
• API (Application Programming Interface) — «программный
интерфейс приложения» с помощью которого одна
компьютерная программа может взаимодействовать с
другой программой
• Обычно входит в описание какого-либо интернет-протокола
(например, RFC), программного каркаса (фреймворка) или
стандарта вызовов функций операционной системы
• Часто реализуется отдельной программной библиотекой или
сервисом операционной системы
• Используется программистами при написании
всевозможных приложений
• API - это набор компонентов, с помощью которых
компьютерная программа (или сайт) может
взаимодействовать с другой программой

15.

Взаимодействие информационной системы
предприятия с другими системами при помощи API
• Использование API для доступа к ERP-системам призвано упростить
механизмы обмена информацией между пользовательскими
приложениями и программным обеспечением, предназначенным для
управления функционированием производственных информационных
систем (ERP)

16.

Интеграция на уровне бизнесфункций и бизнес объектов
• Интеграция на уровне бизнес-функций и бизнес
объектов подразумевает реализацию совместно
используемых служб (сервисов)
• Служба может являться набором функций,
используемом в нескольких приложениях
• Набор служб и будет являться бизнес-функциями
• При использовании сервисно-ориентированной
архитектуры, бизнес-функции можно
рассматривать как бизнес-сервисы, а при
компонентном подходе – бизнес-объектами
(бизнес-компонентами)

17.

Интеграция на уровне бизнеспроцессов
• Интеграция на уровне бизнес-процессов
различается в зависимости от уровня
интеграции
• При внутренней интеграции взаимодействует
большое количество сервисов, а при внешней
интеграции, в основном, два
• Сами бизнес-процессы функционируют над
выделенными службами, для управления
которыми существует специальный
интерпретируемый язык

18.

Интеграция с помощью порталов
• Интеграция с помощью порталов можно
считать графическими интерфейсами
бизнес-процессов, поскольку они
предназначены для персонализированного
доступа к информации и консолидации
данных из нескольких источников

19.

Интеграция приложений
• Главное назначение процесса интеграции –
объединение функций приложений или
модулей для предоставления новой
функциональности
• При интеграции приложений можно
выделить два основных типа задач:
– задачи интеграции корпоративных приложений
– задачи интеграции приложений из различных
информационных систем

20.

Интеграция приложений
• Для решения задач первого типа применяются
системы EAI, которые иногда называются A2A
(Application-to-Application Integration), а для
решения задач второго типа применяются
системы B2B (Business-to-Business Integration).
• В некоторых ситуациях очень сложно
определить разницу между интеграцией A2A и
B2B, поскольку сложность некоторых решений
внутри информационных систем может
превышать сложность решений для их
совместного функционирования

21.

Топологии интеграции
• Существуют три альтернативных топологии
интеграции:
– Точка-точка (Point-to-Point)
– Шлюз (hub-and-spoke)
– Шина (Bus)

22.

Топологии «точка-точка»
• В топологии «точка-точка» все объекты имеют прямые связи друг с
другом (а)
• Следует отметить, что каждая связь может быть реализована каким
угодно способом
• Варианты реализации зависят от требований и характеристик
взаимодействия между объектами
• К недостаткам топологии можно отнести:
– недостаточная гибкость
– сложность поддержки многочисленных соединений «точка-точка»
– изменения одного объекта влияют на оставшиеся
– логика маршрутизации часто программируется в коде объектов
– отсутствие общей модели безопасности
– использование различных API
– низкая надёжность
– сложность создания фреймворков
– сложность поддержки асинхронного взаимодействия

23.

Топологии интеграции
• Для сокращения числа используемых интерфейсов
следует использовать топологию с общим шлюзом
(б) или топологию с общей шиной (в)
• Такие модели интеграции реализуются на уровне
промежуточного программного обеспечения
а
б
в

24.

Пример интеграции «точка-точка»
(неупорядоченная инфраструктура)

25.

Корпоративная сервисная шина
• Следующим шагом в разработке интеграционных
архитектур можно считать появление корпоративной
сервисной шины (Enterprise Service Bus - ESB).
• Архитектура ESB (Enterprise Service Bus), обеспечивает
управляемое взаимодействие между всеми
приложениями, подключенными к общей шине
предприятия
• Основными компонентами таких систем (ESB) являются:
– интеграционный брокер, играющий роль сервисной шины
(выполняет функции переформатирования данных,
маршрутизации сообщений, управления транзакциями,
мониторинга и контроля взаимодействия приложений)
– набор адаптеров, которые позволяют различным
приложениям подключаться к брокеру

26.

Принцип работы современных систем с
архитектурой ESB
EAI – централизованная архитектура,
с обменом информации через хаб
(брокер).
ESB – шинная архитектура, которая
может быть реализована в виде
нескольких распределённых систем.
В отличие от EAI, ESB ориентирована
на использование открытых
стандартов.
Эти два различия наглядно
демонстрируют возможность
использования ESB как
интеграционной платформы
позволяющей использовать
различные механизмы интеграции
ESB позволяет проводить как внутреннюю, так и внешнюю интеграции, и представляет собой
шину (backbone), работающую как слабосвязная система, управляемая событиями
Концепции сервисно-ориентированных архитектур (СОА) и ESB очень сильно связаны
ESB поддерживает принцип реализации СОА: разделение представления службы и её
реализации

27.

Функции ESB
• Функции ESB:
– предоставление
интерфейсов
взаимодействия
– отправка и
маршрутизация
сообщений
– преобразование данных
– реакция на события
– управление политиками
– виртуализация
• На основании функций
ESB, можно сформировать
типовой список
требований,
предъявляемых со
стороны пользователей:
– большая пропускная
способность
– поддержка нескольких
стилей интеграции
– обеспечение возможности
приложениям работать с
сервисами как напрямую,
так и через адаптеры

28.

ESB
• ESB является, по сути, логическим компонентом архитектуры,
приводящим интеграционную инфраструктуру в соответствие
принципа СОА
• Архитектурами, построенными по принципу ESB, сложнее
управлять, но они более гибкие и масштабируемые, более того,
внедрение СОА не потребует изменений во всех элементах
системы, в результате чего сможет происходить поэтапно
• Можно представить ESB в виде пятиуровневой структуры:
– уровень сопряжения (адаптеры и интерфейсы)
– транспортная подсистема
– уровень реализации бизнес-логики
– уровень управления бизнес-процессами
– уровень бизнес-управления

29.

ESB
• Уровень сопряжения призван решать проблему использования
различных интерфейсов.
• На этом уровне функционируют адаптеры, отслеживающие
события в приложениях и в интеграционной подсистеме, и
обеспечивают преобразование передаваемых объектов при
взаимодействии с транспортной подсистемой.
• Существует возможность, помимо заранее созданных
адаптеров интеграционной платформы, использовать
созданные самостоятельно.
• Адаптеры можно разделить на две категории:
– технологические (применяются для интеграции технологических
компонент, при отсутствии у них API)
– адаптеры для приложений (применяются для интеграции с
конкретным приложением)

30.

Транспортная подсистема
• Транспортная подсистема предоставляет
возможность асинхронного
взаимодействия интегрируемым
приложениям
• Данный уровень также отвечает за
управление и безопасность информации,
может выполнять маршрутизацию
сообщений и их обработку

31.

Уровень реализации бизнес-логики
• Уровень реализации бизнес-логики предоставляет функции
для трансформации и маршрутизации сообщений
• На этом уровне функционируют брокеры сообщений,
обменивающиеся сообщениями через транспортную
подсистему
• Хаб (брокер) сообщений может выполнять следующие
функции:
1. Принятие сообщений и их отправка по указанным адресам
2. Преобразование форматов сообщений
3. Агрегирование и фрагментации сообщений
4. Взаимодействие с репозиториями
5. Выборка данных через вызовы Web-служб
6. Обработка ошибок и событий
7. Маршрутизация сообщений по адресу, содержимому, теме

32.

Уровень бизнес-управления
посредством Web-сервисов
• Управления бизнес-процессами на одноимённом
уровне осуществляется при помощи BPEL (Business
Process Execution Language) посредством Webсервисов
• Уровень бизнес-управления представляет из себя
надстройку на предыдущим уровнем и
предназначен для управления бизнес-процессами в
терминах соответствующей предметной области
• Подход ESB имеет множество преимуществ и
позволяет строить интеграционные архитектуры
практически любой сложности

33.

Уровень бизнес-управления
посредством Web-сервисов

34.

Корпоративная сервисная шина
предприятия – «1С Шина»
• «1С:Шина» — это программный продукт класса «Сервисная шина
предприятия» (в англоязычной терминологии — Enterprise Service Bus,
ESB), обеспечивающий обмен данными между различными
информационными системами

35.

Корпоративная сервисная шина
предприятия – «1С Шина»
• «1С:Шина» — это программный продукт класса «Сервисная шина
предприятия» (в англоязычной терминологии — Enterprise Service Bus,
ESB), обеспечивающий обмен данными между различными
информационными системами
• Сообщение — блок данных произвольного содержания, который
передается от информационной системы — отправителя
информационным системам — получателям.
• Асинхронность подразумевает, что система-отправитель не
взаимодействует с системами-получателями, а взаимодействует
только с посредником — «1С:Шиной».
• В свою очередь «1С:Шина» взаимодействует с получателями по мере
их доступности и готовности.
• «1С:Шина» позволяет настраивать маршрутизацию передаваемых
через нее сообщений, то есть по содержимому сообщения
определять, какие из взаимодействующих систем должны получить
это сообщение.

36.

Возможности «1С:Шина»
• Помимо взаимодействия с информационными системами на
платформе «1С:Предприятие», используя сервисы интеграции,
«1С:Шина»:
– Позволяет обмениваться по протоколу AMQP для подключения к
внешним брокерам сообщений;
– Позволяет обмениваться сообщениями с брокером сообщений
Apache ActiveMQ Artemis;
– Поддерживает возможность выполнять HTTP-запросы к внешним
системам для получения или отправки данных, вызовов REST API
или WEB-сервисов;
– Поддерживает обмен сообщениями в виде файлов, сохраненных в
файловой системе или на FTP-сервере. Также такие сообщения
могут порождаться при изменении файлов в файловой системе
или на FTP-ресурсах;
– JDBC: Java DataBase Connectivity позволяет обмениваться данными
с внешними СУБД (например, MS SQL Server или PostgreSQL);

37.

Процесс настройки и эксплуатации
«1С:Шина»
• «1С:Шина» — серверное решение, которое устанавливается и
настраивается отдельно. Администратор может управлять его
работой в удобном графическом интерфейсе.
• Процесс настройки и эксплуатации продукта состоит из
нескольких шагов

38.

Интерфейс «1С:Шина»
Основной компонент
«1С:Шины» — это
сервер, который
исполняет
приложения.
Каждое приложение
передает сообщения
от одной или
нескольких
информационных
систем, являющихся
источниками, к одной
или нескольким
информационным
системам,
являющимся
приемниками.
Приложение
использует внешнюю
СУБД для хранения
своих данных