Анализ моделей управления сервис-ориентированной информационной системой

А.Е. Сатунина, Л.А. Сысоева

АНАЛИЗ МОДЕЛЕЙ УПРАВЛЕНИЯ

СЕРВИС-ОРИЕНТИРОВАННОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМОЙ

В статье рассматриваются современные модели управления сервис-ориентированной информационной системой с целью их систематизации, определения их роли и места в информационных системах этого вида. Проводится анализ функций, уровней и объектов управления информационными системами с сервис-ориентированной архитектурой.

Ключевые слова: модели управления, сервис-ориентированная архитектура, управление сервис-ориентированной информационной системой.

Введение

В последнее десятилетие активное использование процессного подхода в управлении компаниями различного назначения обусловило повышение интереса к процессно-ори-ентированным архитектурам информационных систем, к числу которых относится и сервис-ориентированная архитектура (СОА). ИТ-архитекторы рассматривают 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 изменяющимся приоритетам бизнеса1.

Управление сервис-ориентированной информационной системой требует разработки и применения таких методов управления, которые бы учитывали специфику архитектуры, проявляющуюся в следующих положениях2,3,4,5:

- функциональность системы реализуется на основе высокоуровневых компонент-сервисов;

© Сатунина А.Е., Сысоева Л.А., 2013

- каждый сервис ассоциируется с конкретной бизнес-функцией, задачей или операцией;

- вызов или взаимодействие сервисов осуществляется в соответствии с логикой бизнес-процессов;

- динамичная адаптация архитектуры системы под требования бизнеса и изменения бизнес-процессов обеспечивается посредством взаимосвязи между ИТ-сервисами и бизнес-сервисами;

- композитная архитектура на основе сервисов позволяет достаточно гибко реагировать на инновации как на уровне бизнес-сервисов, так и на уровне ИТ-технологий;

- использование стандартов в процессе разработки, вызова и сборки сервисов повышает уровень их взаимодействия.

Переход к СОА в значительной мере был вызван тенденцией к усилению взаимосвязи ИТ и бизнеса и расширением сфер применения процессной модели управления6, поэтому и управление информационной системой должно осуществляться с учетом процессного подхода.

Применение процессного подхода в управлении ИС позволяет оценивать эффективность функционирования системы в зависимости от уровня и степени управляемости многочисленными компонентами (сервисами) для достижения требуемого результата при помощи формально определенных и контролируемых бизнес-процессов7. Формализация различных видов деятельности в форме бизнес-процессов обеспечивает непрерывность управления как на уровне отдельных процессов, так и наборов взаимосвязанных процессов, что особенно важно для сервис-ориентированной архитектуры.

Целью данной статьи является анализ моделей управления сервис-ориентированной ИС и попытка их систематизации. Источниками информации являются публикации на порталах компаний-вендоров и консорциумов, занимающихся разработкой методологии СОА.

Современные модели управления сервис-ориентированной информационной системой

Более десяти лет назад идеи сервис-ориентированной архитектуры получили реальное развитие в виде методологий и концепций, но, несмотря на прошедшие годы, отсутствует единая методология СОА, которая бы могла быть принята в качестве единого стан-

дарта. На текущий момент компании-вендоры придерживаются в процессе разработки и внедрения сервис-ориентированных систем собственных методологических принципов и подходов.

Анализ моделей сервис-ориентированных архитектур, разработанных вендорами программного обеспечения IBM, Oracle, Microsoft8-9-10, консорциумами OASIS11 и Open Group12, а также компанией Arcitura13'14, показал, что отсутствует и единый подход к управлению сервис-ориентированной ИС.

В методологии СОА, разработанной и поддерживаемой компанией Arcitura, которая уже более 15 лет занимается формированием теоретических основ в данной области, управление СОА включает две составляющих15,16:

- управление СОА-проектами, которое связано с управлением сервисами в течение их жизненного цикла (анализ, проектирование, разработка, тестирование, внедрение и эксплуатация), управлением версиями сервисов, системой шаблонов проектирования, проектными командами и ролями в СОА-проектах;

- стратегическое управление СОА, которое включает организационные аспекты при создании и использовании корпоративной сервис-ориентированной ИС, вопросы формирования политик сервисов (правил предоставления сервисов потребителям с учетом возможных ограничений), актуализации и модернизации сервисов, выбора технологий и инструментальных средств для выполнения функций управления СОА.

Управление в методологии Arcitura направлено в первую очередь на управление сервисами, их жизненным циклом и механизмами вызова сервисов в соответствии с логикой бизнес-процесса.

В эталонной модели СОА, предлагаемой консорциумом OASIS17, управление осуществляется с учетом этапов создания и перехода к сервис-ориентированной архитектуре ИС предприятия/организации:

- управление планированием СОА: включает формирование стратегии, цели, мотивации перехода к СОА;

- управление проектированием СОА: охватывает процессы управления разработкой сервисов, управление моделями взаимосвязей, поведения и действиями сервисов, управление системой шаблонов, использованием стандартов на различных этапах жизненного цикла СОА;

- управление эксплуатацией СОА: включает управление политиками, профилями, спецификациями сервисов, про-

токолированием выполнения процессов, вызова сервисов и реализации взаимосвязей сервисов.

Консорциумом Open Group18, который занимается вопросами использования и применения стандартов в сфере ИТ, управление СОА рассматривается как управление процессами разработки, внедрения и применения сервисного подхода в организации в целом, и выделяются следующие уровни управления:

- управление сервисами, включающее управление жизненным циклом сервисов - анализ и моделирование, разработка, внедрение, мониторинг и контроль;

- управление приложениями, включающее управление жизненным циклом ИТ-приложений, созданных на основе сервисного подхода;

- управление (руководство) сервис-ориентированной архитектурой на уровне предприятия, которое связано с управлением стратегией предприятия в области СОА и ее практической реализацией.

Для структуризации процессов руководства была разработана специальная модель, включающая фазы: планирование, определение, внедрение (реализация), оценка.

Среди вендоров выделяются результаты теоретических исследований компании IBM в сфере управления СОА19,20. Разработанные на их основе модели управления сервис-ориентированной информационной системой имеют определенную эволюцию развития.

Этап 1. Создание модели управления жизненным циклом сервисов.

Разработка модели связана с формированием СОА как методологии построения программного обеспечения на основе сервисов и развитием модели сервис-ориентированного моделирования и архитектуры (SOMA)21. В контексте данной методологии архитектура сервис-ориентированной ИС рассматривается как многоуровневая структура (рис. 1):

- уровень инфраструктуры (программно-аппаратная платформа как совокупность ИТ-сервисов, на основе которой работают приложения);

- уровень корпоративных компонентов (функциональные компоненты приложений);

- уровень сервисов (атомарные прикладные функции, реализующие логику бизнес-процесса);

- уровень бизнес-процессов (модели бизнес-процессов и сборка сервисов в соответствии с логикой бизнес-процесса);

- уровень бизнес-сервисов (сервисы, предоставляемые потребителям; способы доступа к ним и методы их вызова/ запуска);

- уровень интеграции (обеспечение межуровневого взаимодействия; определение функций ИТ при реализации бизнес-сервисов).

Управление СОА на данном этапе было ориентировано в первую очередь на управление сервисами в течение всего их жизненного цикла, состоящего из процессов планирования, моделирования, разработки, развертывания и мониторинга.

Бизнес-сервисы

Бизнес-процессы Интеграция

Сервисы

ИТ-компоненты

ИТ-сервисы

£ S

я >s

о. о

Ш X

0 X ф S s Я

1 2 а & с

и

га

ÍD

<

О О о и

íj Ч о и о

Рис. 1. СОА как многоуровневая структура

Этап 2. Создание модели управления сервис-ориентированной архитектурой.

Следующий этап связан с развитием методологии Smart SOA22, где СОА рассматривается как подход к проектированию архитектуры ИС в масштабе предприятия с целью более тесной взаимосвязи между бизнесом и ИТ, и как следствие - повышение адаптивности и гибкости ИТ-приложений к изменяющимся требованиям бизнеса.

Компанией IBM с учетом методологии СОА консорциума Open Group был разработан набор моделей управления: модель жизненного цикла СОА (IBM SOA Foundation) и модель жизненного цикла СОА-руководства (IBM SOA Governance)23.

Жизненный цикл СОА (IBM SOA Foundation) включает четыре фазы (рис. 2):

Моделирование (проведение бизнес-анализа: определение бизнес-целей, расстановка приоритетов, разработка требований, выявление и формальное описание бизнес-процессов и правил, формирование KPI на уровне бизнес-сервисов, бизнес-процессов, сервисов;

проведение ИТ-анализа: описание и классификация ИТ-сервисов информационной системы, разработка требований к сервисам).

Сборка (выявление сервисов, обеспечивающих реализацию бизнес-процессов; определение правил сборки сервисов; формирование политик вызова и предоставления сервисов; назначение параметров различным политикам; обоснование необходимости создания новых сервисов; проверка реализации отдельных бизнес-процессов и бизнес-сервисов в реальной среде и реальном масштабе времени).

Развертывание (проверка условий функционирования; уточнение требований к инфраструктуре; урегулирование и настройка зависимостей между бизнес-сервисами и ИТ-сервисами; конфигурирование ИТ-сервисов и приложений; функциональное тестирование реализации бизнес-сервисов; тестирование производительности; проверка уровня интеграции приложений; оценка приложений пользователями и др.).

Управление (включает методы, технологии и программное обеспечение, используемые для управления сервисами, бизнес-процессами и ИТ-инфраструктурой).

Рис. 2. Модели управления СОА

Переход к сервис-ориентированной архитектуре требует не только управления архитектурой, но и согласования развития бизнеса и информационных технологий на стратегическом уровне управления предприятием. Кроме того, необходимы изменения и в организационном управлении, поскольку успешность перехода к новой архитектуре зависит и от уровня координации руководителей различных подразделений, рабочих групп и отдельных сотрудников, деятельность которых связана с разработкой, внедрением и сопровождением СОА. Для решения вышеперечисленных задач компанией IBM была разработана модель руководства СОА (IBM SOA Governance), представленная в форме жизненного цикла,

состоящего из четырех этапов: планирование, определение, реализация и оценка (рис. 2).

Структуризация целей и задач, осуществляемых в ходе жизненного цикла руководства СОА24,25,26, позволила определить перечень реализуемых процессов (табл. 1).

Таблица 1

Процессы жизненного цикла СОА-руководства

Фаза Процессы

1 2

1. Планирование Обоснование перехода к СОА и определение методов и средств управления СОА: - выделение в ИТ-стратегии направления стратегии СОА; - определение роли и преимуществ СОА для организации; - разработка стратегии развития СОА; - формирование принципов СОА; - исследование методов и моделей управления СОА; - анализ имеющихся ресурсов и средств управления; - анализ потребностей бизнеса в ИТ; - разработка плана управления реализацией стратегии СОА

2. Определение Выработка подходов и методов управления СОА: - создание центра компетенций СОА; - определение организационных структур, ролей и уровней ответственности участников СОА; - выявление необходимой реорганизации существующей ИТ-инфраструктуры для перехода к сервисной архитектуре; - согласование политики повторного использования сервисов в различных приложениях ИС; - формирование механизма стимулирования повторного использования сервисов; - формирование политик предоставления сервисов; - определение рисков СОА; - разработка методов и средств, обеспечивающих требуемый уровень предоставления сервисов

3. Реализация Внедрение и эксплуатация модели управления: - внедрение новых методов управления сервис-ориентированной ИС и создание инфраструктуры для их поддержки; - управление безопасностью СОА; - обучение сотрудников методологии СОА

Окончание табл. 1

1 2

4. Оценка (Измерения) Мониторинг и анализ показателей функционирования сервис-ориентированной информационной системы: - контроль методов управления СОА; - контроль выполнения разработанных политик и внесения изменений в них; - мониторинг и анализ уровня предоставления сервисов, выполнения требований, закрепленных в SLA; - мониторинг реализации процессов управления сервисами в СОА: мониторинг доступности сервисов; мониторинг изменений сервисов; мониторинг инцидентов, проблем, событий, связанных с функционированием сервисов; мониторинг безопасности сервисов и др.; - анализ уровня повторного использования сервисов; - анализ соответствия сервисов требованиям стандартов; - анализ показателей эффективности ИТ-сервисов и СОА; - анализ показателей риска ИТ-сервисов и СОА

Несмотря на различие в подходах как к методологии СОА, так и к управлению СОА, во всех моделях функции управления осуществляются сервисами управления и администрирования.

Всем моделям СОА свойственно, что сервисы, входящие в архитектуру информационной системы, подразделяются с позиций реализуемых функций на основные (базовые) и обеспечивающие (поддерживающие) сервисы. Выполнение основных сервисов связано с вызовом бизнес-сервисов и последующим запуском соответствующих бизнес-процессов, которые осуществляются путем сборки и запуска сервисов с учетом модели и логики бизнес-процесса. Обеспечивающие сервисы характеризуются тем, что отвечают за реализацию сервисов, не включающих бизнес-функциональность, к числу которых относятся и сервисы управления и администрирования.

Специфика управления сервис-ориентированной информационной системой

Проведенный анализ показал, что модели управления сервис-ориентированными информационными системами формируются с учетом функций, уровней и объектов управления (рис. 3).

Управление ЖЦ руководства

Поставщик

Сборка

Модели- Развер-рование тывание

Управление

_Управление

f ЖЦ СОА

Разработка

Анализ/ развер-Модели- тывание рование

Мониторинг/ контроль_

Управление ЖЦ ИТ-услуг

Проектирование

Модели- Внедре рование ние

\ Эксплуатация

ITIL V3 ISO/IEC 20000

Управление ЖЦ сервисов

Потребитель

Внешние потребители

Внутренние потребители

Управление сервис-ориентированной ИС

Рис. 3. Интегрированная среда управления сервис-ориентированной ИС

Объектами управления в СОА в зависимости от уровня управления являются:

- сервисы (сервисы как отдельные атомарные единицы);

- совокупность сервисов (множество взаимосвязанных сервисов, реализующих логику отдельного бизнес-процесса; композитные сервисы);

- компоненты, функциональные модули, приложения (разработанные на основе сервисной архитектуры и обеспечивающие реализацию бизнес-сервиса посредством взаимосвязанного набора сервисов);

- ИТ-сервисы как услуги, предоставляемые внутренним и внешним потребителям;

- сервис-ориентированная информационная система в целом.

Учитывая многообразие объектов, управление в сервис-ориентированных системах должно быть направлено и на отдельные сервисы, и на процесс их сборки, оркестровки при запуске биз-

нес-процессов, и на мониторинг показателей сервисов при реализации бизнес-сервисов.

В состав основных функций управления СОА входит управление сервисами в процессе их жизненного цикла, обеспечение безопасности, мониторинг и согласование сервисов.

Функции администрирования/руководства СОА включают управление жизненным циклом СОА, управление рисками, оценкой и измерением эффективности сервисов и СОА, управление качеством сервисов, определение полномочий для принятия решений в сфере СОА и др.

Выделяют три уровня управления СОА:

- стратегический - осуществление стратегического планирования бизнеса и ИТ с учетом их взаимовлияния (формирование и руководство ИТ-стратегией; анализ потребностей бизнеса в ИТ; управление инновациями; оценка эффективности СОА; управление финансами; формирование политики постоянного улучшения сервисов и др.);

- функциональный - обеспечение функционирования СОА (управление жизненным циклом СОА; управление доступностью, непрерывностью сервисов; управление изменениями; управление безопасностью и др.);

- операционный - обеспечение функционирования сервисов (управление жизненным циклом сервисов; управление запросами; управление доступом; управление событиями и инцидентами; управление эксплуатацией, техподдержкой и др.).

Анализ моделей управления СОА выявил следующие особенности управления сервис-ориентированной ИС:

- управление охватывает все уровни и объекты архитектуры, а также этапы жизненного цикла сервисов и СОА;

- управление осуществляется в интегрированной среде управления;

- система управления должна динамично и гибко реагировать на изменения бизнес-процессов и бизнес-сервисов (принцип СОА о взаимосвязи ИТ с бизнес-сервисами);

- система управления должна быстро адаптироваться к изменяющимся требованиям потребителей сервисов и внешней среды (принцип СОА о взаимосвязи ИТ с бизнес-сервисами);

- система управления должна обеспечивать функционирование и взаимодействие сервисов с учетом политик использования и предоставления сервисов (принцип СОА о свободном соединении сервисов);

- система управления должна соответствовать требованиям стандартов в сфере управления ИТ и лучшим практикам управления ИТ-сервисами, отраженным в ITIL (принцип СОА о стандартизации процессов и сервисов);

- функции управления СОА реализуются сервисами управления, в состав которых входят сервисы управления жизненным циклом, управления политиками, управления версиями, управления тестированием, управления мониторингом, управления безопасностью.

Заключение

В сервис-ориентированных ИС возрастает значение и роль функций управления, что обусловлено спецификой СОА, которая проявляется в динамичности и гибкости архитектуры к изменяющимся бизнес-процессам и требованиям.

Архитектура системы, включающая множество функциональных и обеспечивающих сервисов, требует централизованного управления сервисами, постоянного мониторинга их показателей и контроля процесса их взаимодействия. Для реализации требуемых функций управления на всех стадиях жизненного цикла СОА информационных систем необходим отдельно выделенный сервис, реализующий функции управления определенными объектами на определенных уровнях управления. Выполненный анализ современных моделей управления для СОА информационных систем выявил их общие и отличительные характеристики, что будет способствовать обоснованному принятию решений при выборе той или иной модели управления.

Примечания

См.: Биберштейн Н. и др. Компас в мире сервис-ориентированной архитектуры (SOA): ценность для бизнеса, планирование и план развития предприятия: Пер. с англ. М.: КУДИЦ-ПРЕСС, 2007. 228 с.

См.: Lewis G., Smith D.B., Kontogiannis K. A Research Agenda for Service-Oriented Architecture (SOA): Maintenance and Evolution of Service-Oriented Systems [Электронный ресурс] // Software Engineering Institute. URL: http://www.sei. cmu.edu/library/abstracts/reports/10tn003.cfm?RL=library&WT.ac=RLlibrary (дата обращения: 30.04.2013).

3 См.: Buecker A. et al. Understanding SOA security: design and implementation // IBM Redbooks. [Электронный ресурс] URL: http://www.redbooks.ibm.com/ redbooks/pdfs/sg247310.pdf (дата обращения: 30.04.2013).

4 См.: Биберштейн Н. и др. Указ. соч.

5 SOA Governance: Governing Shared Services On-Premise & in the Cloud. Boston, MA: Prentice Hall/Pearson PTR, 2011. 704 p.

6 См.: Биберштейн Н. и др. Указ. соч.

7 См.: The SOA Source Book [Электронный ресурс] // Open Group. URL: http:// www.opengroup.org/soa/source-book/intro (дата обращения: 30.04.2013).

8 См.: Buecker A. et al. Op. cit.

9 См.: Oracle: SOA Suite Developer's Guide / K. Chu, O. Cordero, M. Korf, C. Pickersgill, R. Whitmore [Электронный ресурс] // Oracle Application Server. Documentation library. URL: http://download.oracle.com/docs/cd/B31017_01/ core.1013/b28764/preface004.htm (дата обращения: 30.04.2013).

10 См.: Microsoft: SOA & Business Process [Электронный ресурс] // Microsoft. URL: http://www.microsoft.com/soa (дата обращения: 30.04.2013).

11 См.: OASIS Reference Architecture for Service Oriented Architecture [Электронный ресурс] // Сайт OASIS. URL: http://docs.oasis-open.org/soa-rm/ soara/v1.0/csd03/soa-ra-v1.0-csd03.pdf (дата обращения: 30.04.2013).

12 См.: The SOA Source Book.

13 Erl Th. Service-Oriented Architecture: Concepts, Technology & Design. Boston, MA: Prentice Hall/Pearson PTR, 2008. Chapter 8, 9. P. 760.

14 SOA Governance: Governing Shared Services On-Premise & in the Cloud.

15 Erl Th. Op. cit.

16 SOA Governance: Governing Shared Services On-Premise & in the Cloud.

17 См.: OASIS Reference Architecture for Service Oriented Architecture.

18 См.: The SOA Source Book.

19 См.: Buecker A. et al. Op. cit. См.: Биберштейн Н. и др. Указ. соч.

21 См.: Arsanjani A., Ghosh S., Allam A., Abdollah T., Ganapathy S., Holley K. SOMA: A Method for Developing Service-Oriented Solutions // IBM Systems Journal. 2008. Vol. 47. № 3. P. 377-396.

22 См.: Lewis G., Morris E.J., Smith D.B., Simanta S. SMART: Analyzing the Reuse Potential of Legacy Components in a Service-Oriented Architecture Environment. [Электронный ресурс] // Software Engineering Institute. URL: http://www.sei. cmu.edu/library/abstracts/reports/08tn008.cfm (дата обращения: 30.04.2013).

23 См.: Биберштейн Н. и др. Указ. соч.

24 См.: Arsanjani A., Ghosh S., Allam A., Abdollah T., Ganapathy S., Holley K. Op. cit.

25 См.: Биберштейн Н. и др. Указ. соч.

26 SOA Governance: Governing Shared Services On-Premise & in the Cloud.

20