JUGS 2004 Service-orientierte Architektur für einen...

JUGS 2004JUGS 2004ServiceService--orientierte Architekturorientierte Architekturfür einen für einen eCommerceeCommerce B2B MarktplatzB2B Marktplatz

Software Architecture

businessMart AG Hänchen & Partner GmbH

Lead Software Architect Senior Consultant

Dipl. Ing. Gerd Weckenmann Dipl. Inform. Roman Seibold

Stuttgart, 1. Juli 2004

2Software Architecture Copyright 2000-2004 by businessMart AG und Hänchen & Partner GmbH. All rights reserved.1. Juli 2004

Was ist eigentlich das Geschäft der businessMart AG? (1/2)

Rechenzentrum einer BrancheRechenzentrum einer Branche


Was ist eigentlich das Geschäft der businessMart AG? (2/2)

EE--Commerce Service ProviderCommerce Service Provider

4Software Architecture Copyright 2000-2004 by businessMart AG und Hänchen & Partner GmbH. All rights reserved.1. Juli 2004 E-Business-Schnittstellen

Fremde Marktplätze

Außendienst

Hersteller Händler Kunde 2.Handelsstufe

Außen-dienst-

Modul

Katalog-Aggre-

gationFachhandels-portal eMart

Procure-ment

Module

Beschaf-fungs-Lösungen

E-Shopsdes

Handels

Außen-dienst-

Modul

Industrie

Handwerk

Kommunen

Durchgängig digitale Prozesskette

ERP-System


Unser Auftrag – Unsere Vision

Standardisierung, Implementierung und Überwachung der Branchen übergreifenden mehrstufigen digitalen Prozesskette von

Industrie, Handel und Verarbeiter zur Nutzung von Rationalisierungseffekten und Sicherung der

Wettbewerbsfähigkeit des Mittelstandes.

Standardisierung, Implementierung und Überwachung der Branchen übergreifenden mehrstufigen digitalen Prozesskette von

Industrie, Handel und Verarbeiter zur Nutzung von Rationalisierungseffekten und Sicherung der

Wettbewerbsfähigkeit des Mittelstandes.


Bedarf

Prozesskette (inhomogen, verteilt, mehrstufig)

Konsument

BrowserBrowser

Bed

arf

Bedarf

Deckung

Deckung

Hersteller

ERPERPBrowserBrowser

SAP, Baan, ...

DeckungGroßhändler / Fachhändler / Verarbeiter / Dienstleister

WaWiWaWi BrowserBrowser

Compex, Navision, SQLBusines, Diacom...


Herausforderungen und Lösungen

Herausforderungen

Hoher Integrationsdruck für ERP, WaWi und Handwerkersoftware

Funktionalitäten von Applikationen, die über Unternehmensgrenzen hinweg verteiltsind, müssen verbunden werden

Flexibilität in der Bereitstellung von Diensten über das Internet

Hohe Fehleranfälligkeit bei lose gekoppelten Systemen

Prozesse müssen innerhalb garantierter Ausführungszeiten abgeschlossen sein

Lösungen

Homogenisieren der Infrastruktur durch Adapter

Sicherstellung eines transaktionssicherenNachrichtenaustausches

Steuerung der Verarbeitung der Nachrichten über Applikations- undUnternehmensgrenzen hinweg

Infrastruktur muss echtzeitfähig sein

Steuerung und Überwachung muss garantiert werden können

WebServices stellen Funktionalitäten einer breiten potentionellen Nutzerbasis zur Verfügung


Service orientierte Architektur (SOA)

Prinzip

Das grundlegende Konzept der Service orientierten Architektur besteht darin die abzubildenden Geschäftsprozesse als Abfolge von Services zu betrachten, die von lokalen Systemen, aber auch von Systemen von Partnern und Kunden bereitgestellt werden.


Komponente + Adapter -> Service

Komponente

Adapter

Komponente : Software oder Hardware, die bestimmte Dienste ausführt.

+ Adapter : Normierung von Protokoll und Transportmedium,sowie des Prozessschrittes und des Errorhandlings

Service

Erro

r/Ro

llbac

k/Re

ißle

ine

= Service : Normierter Prozessschritt mit definiertem Eingang, Ausgang und Errorhandling.


Services & Service Bus

Fachhändler

Hersteller

Nachdem nun Services existieren, muss sie ein Bus verbinden !

WaWi


Prozesssteuerung

Error/Rollback/Reißleine

Bestellung aufgeben

Authentifizierung

Bestellung in ERP buchen

Bestellung in Bestellhistorie

Bestellbestätigung

Prozess

Import von Herstellerdaten

Importbeenden

Daten Konvertieren undWeiterleiten

Daten fürShops?

Shop BShop ADaten in den Katalogschreiben

Nein

Geschriebene Datenverifizieren

Import per E-Mail undSMS bestätigen

Ja

Im ServiceBus befindet sich ein Prozesslayer, das die Orchestrierung der Services zu komplexen Geschäftsprozessen erlaubt:

» Parallele Aktionen können ausgeführt werden

» Entscheidungen können entsprechend dem Nachrichteninhalt durchgeführt werden

» Prozesse sind leicht überschaubar und administrierbar


Anforderungen an eine Service-orientierte Marktplatz-Architektur

Service Layer

Pro

dukt

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Bes

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Prozess Layer

Orchestrierung der Dienste zu komplexen Geschäftsabläufen

Monitoring und Reporting der Vorgänge

Messaging Layer

Messaging (Quality of Service)

Archivierung der Messages

» Zentrale Administration und Monitoring der Services und der Prozesse durch grafischeOberflächen

» Orchestrierung von komplexen Geschäftsprozessen, die mehrere Services verwenden

» Vermittlung und Versand von Nachrichten bei einem garantierten Service Level Agreement

» Integration der Komponenten durch Adapter und direkte Verbindungen

» Modularisierung durch Strukturierung in Services


Service-orientierte Produktplattform

Component

BusinessControl CenterBusiness

Control Center

JMS

ServiceBus

JMS

GlobalerLogger

JMS

WebService

ProcessControl Center

BPEAPI

Business Process Engine (BPE)

Java Message Service (JMS) ServiceRouter

BPEAudit JMSProtocol

SOA Framework

ModuleModuleModuleJMX JMX Logging

Daten

Gateway

FTP smtp X.400

BusinessControl Center

ProtocolService

HTTPHTTP

3. PartyComponent

JMX(optional)

Indiv.Adapter

ownComponent

HTTP(optional)

HTTP(optiona)

Legende

Name

Component

Component

Interface/Adapter

Platform Component

SelfdevelopedComponent (basedon Framework)

3. Party ComponentComponent

Bausteine der Produktplattform

• ServiceBus

• Process Control Center

• Framework

• Gateway

• Global Logger


Blockdiagramm - Framework

Engine

Con

figur

atio

n

Mes

sage

Logg

ing

Mon

itor

Serv

ice

Util

ities

Engine Struktur

Library Struktur

Package Struktur

Engine

» Stellt Basis-Artefakte und Registry bereit

» Start und Stopp Ausführung

Utilities

» Library für» Ausnahme- und Fehlerbehandlung» SOA Artefakt Definition

Core Packages

» Package Struktur mit API / Internal Trennung

» Basisfunktionalitäten für» Konfiguration» Lokalisierung und Klassifizierung von

Messages» Lokales und globales Logging» Monitoringservice» Service für Interface und Adaptersteuerung


Blockdiagramm – ServiceBus (SB)

» Basiert teilweise auf SOA Framework

» Business Process Engine» führt Geschäftsprozesse aus

» JMS Server» transportiert Nachrichten

» Enterprise Information System Adapter» Adapter für ERP, WaWi und andere Enterprise

Systeme

» Service Router» Dynamische Anmeldung von Diensten» Routing von Serviceanfragen

» Protocol Service» Protokollierung von Geschäftsprozess-

Schritten

JMS Server

Business Process Engine (BPE)

Service Router

SOA Framework

Protocol Service SOA BPEUtilities

Enterprise Information System Adapter (EISA)


Blockdiagramm – Process Control Center (BPE)

» Basiert auf SOA Framework

» Infrastructure Realtime Simulator» Simulation der Infrastruktur in Echtzeit» Steuerung der Infrastruktur» Darstellung und User Interface über Web GUI

» Adapter zu» Java Message Service (JMS)» Java Management Extension (JMX)» Business Process Engine (BPE)» Framework» ServiceBus

dienen zum Monitoren und Steuern der Infrastruktur

» Trap Handler» Versenden von Nachrichten (eMail, SMS, …) bei

Eintreten von konfigurierbaren Ereignissen über externen Notification Service

» Archive Engine» Archivierung von ausgewählten

Simulationsparametern

» Statistic Engine» Archivierte Simulationsparameter können für

Statistikerstellung herangezogen werden» Darstellung und User Interface über Web GUI

Web GUI

Infrastructure Realtime Simulator

Archive Engine

Model Viewer

JMS

Adap

ter

JMX

Adap

ter

BPE

Adap

ter

Fram

ewor

k Ad

apte

r

Statistic Engine

Database

Serv

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dapt

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SOA

Fram

ewor

k

Model Controler

Cus

tom

Ada

pter

StatisticViewer

StatisticControler

TrapHandler

Not

ifica

tion

Serv

ice

Adap

ter


Blockdiagramm – Business Control Center

Web GUI

BPE Adapter

Task Manager

ServiceBus Adapter

Task Viewer TaskControler

Business Process (BP) Manager

BP Controler BP Viewer

» Basiert auf SOA Framework

» Business Process Manager» Manuelle fachliche Kontrolle der

Geschäftsprozesse über BPE und ServiceBusAdapter

» Implementierung nach Bedarf

» Task Manager» Verwaltet Aufgaben für manuelle Bearbeitung

(manuelle Prozessschritte)» Stellt Business Model für

Aufgabenbearbeitung bereit» Implementierung nach Bedarf

» Web GUI für manuelle fachliche Prozesssteuerung und Aufgabenverwaltung und Bearbeitung


Blockdiagramm – Global Logger

» Basiert auf» SOA Framework» Jakarta Log4J

(http://logging.apache.org/log4j/docs/)» Alle Features von Log4J (Filter, Adapter zu

Datenbank, Filesystem, …) nutzbar

» Logeinträge werden über JMS transportiert

» Logeinträge werden als Metadaten in sprachunabhängiger Form gespeichert

» Optional können Logeinträge auch in Realtime in ein lokalisiertes globales Logfile geschrieben werden

» Lokalisierte Messagetexte werden über XML Files gepflegt

» Messagetexte separat pflegbar für» Logeintrag» Usertext» Empfohlene Maßnahme


Blockdiagramm - Gateway

» Nimmt Nachrichten von ServiceBus fremden Transportprotokollen entgegen und schickt sie als JMS Nachricht an den ServiceBus

» Gateway Nachrichten lösen i.d.R. Business Prozesse aus

» Adapter zu z.B.» Simple Message Transfer Protocol (SMTP)» X.400 (z.B. für EDIFACT)» ftp Adapter» weitere Protokolle nach Bedarf


Service orientierte Architektur für eCommerce Marktplatz

Prozess-leitstand

EISA

Gateway

Data-Transformator

Security OrderClearing User- ILN Addresses- access Rights

Costaccounting

KatalogVorbereitungsSystem

ReportingArchive

MultimediaServer

eMart

BackOfficeOrganizer

BackOfficeSeller

BackOfficeProvider

StoreFrontBackOfficeOrganizer

BackOfficeSeller

BackOfficeProvider

StoreFront

ServiceBus

Task-Manager

ServiceRouter

ProcessArchiving

ProcessAdministration

ProcessForm-exchange

ProcessSilent Order

Task-Manager

ServiceRouter

ProcessSilent Order



ProcessArchiving

SilentCommerce ControlCenter (SCCC)

AufgabenverwaltungFormatkorrektur

Bestellkorrektur

Bestellmonitor


Bestellkorrektur

Bestellmonitor

Fach-händler Internet

Hersteller EISA

http

Gateway

Data-Transformator

Security OrderClearing User

Costaccounting


ReportingArchive

MultimediaServer

Catalogue Data

WebServiceInterface

smtp, X.400, AS2 and ftp

eMartBackOfficeOrganizer

BackOfficeSeller

BackOfficeProvider

StoreFront

integriert inintegriert in



Bestellkorrektur

Bestellmonitor


Bestellkorrektur

Bestellmonitor

Prozess-leitstand

ServiceBus

Task-Manager

ServiceRouter

ProcessArchiving



ProcessSilent Order

BusinessProcessEngine

ServiceRouter

Protocol-Service

ProcessSilent-Commerce

ProcessDocument-exchange

ProcessArchiving

http http


Projekt: Service-orientierte Architektur

Infomat

Seeburger

Seeburger

WaWi

Fachhändler

ERP

Außendienst

eMart

Portalzentrische Architektur

Prozess-leitstand

EISA

Gateway

Data-Transformator

Security OrderClearing User- ILN Addresses- access Rights

Costaccounting


ReportingArchive

MultimediaServer

eMart

BackOfficeOrganizer

BackOfficeSeller

BackOfficeProvider

StoreFrontBackOfficeOrganizer

BackOfficeSeller

BackOfficeProvider

StoreFront

ServiceBus

Task-Manager

ServiceRouter

ProcessArchiving



ProcessSilent Order

Task-Manager

ServiceRouter

ProcessSilent Order



ProcessArchiving



Bestellkorrektur

Bestellmonitor


Bestellkorrektur

Bestellmonitor

Fach-händler Internet

Hersteller EISA

http

Gateway

Data-Transformator

Security OrderClearing User

Costaccounting


ReportingArchive

MultimediaServer

Catalogue Data

WebServiceInterface

smtp, X.400, AS2 and ftp

eMartBackOfficeOrganizer

BackOfficeSeller

BackOfficeProvider

StoreFront

integriert inintegriert in



Bestellkorrektur

Bestellmonitor


Bestellkorrektur

Bestellmonitor

Prozess-leitstand

ServiceBus

Task-Manager

ServiceRouter

ProcessArchiving



ProcessSilent Order

BusinessProcessEngine

ServiceRouter

Protocol-Service

ProcessSilent-Commerce

ProcessDocument-exchange

ProcessArchiving

http http

Service-orientierte Architektur

2004 2005

11.2004Beginn der Pilotphase

12.2004Liveschaltung

2005Aufbau weiterer WebServices

11.2003Projektbeginn

SilentCommerce Prozess auf SOA

Plattform SOA als Produkt

Projekt SOA


Zum Einsatz kommende Produkte

businessMart» eMart Portalsoftware V 2.0 basierend auf Intershop enfinity

IBM» WebSphere BusinessIntegration Server Foundation V 5.1

» WebSphere Business Process Engine für WBISF

» WebSphere Studio Integration Edition V 5.1

» WebSphere MQ V 5.30

» LDAP (IBM Directory Server 5.1)

» DB2 V 8 (Fixpack 4a)

Oracle» Oracle 8i (Update auf 9i in Planung)

Intershop» enfinity Version 2.4

» Persistent Powertier

» Cognos Power Play

Seeburger» Business Integration Server

Ein wichtiger Erfolgsfaktor ist die Nutzung von „Best-in-Class“-Technolgie und das damit verbundene Know-How!


Produkt und Entwicklungs-Partner

Ziel: Produktplattform für Service-orientierte Architektur auf Basis von» IBM, Oracle, Seeburger und Intershop Produkten

Entwicklungspartnerschaft mit „Hänchen und Partner“ Böblingen» autorisierter und zertifizierter IBM Business Partner» Softwarehaus seit 1988 mit Serviceangebote:

» Beratung» Individualprojekte» Ausbildung» Software-Produktvertrieb» Professional Services


Hänchen & Partner Kompetenzen

Hänchen & Partner in der Rolle als» kompetenter Softwareentwickler im J2EE-Umfeld» Premier Business-Partner der IBM

Know-How-Transport für die Technologien» J2SE» J2EE (insbesondere EJBs, JMS, JMX, Servlets + JSPs)» WebServices

» Know-How-Transport für die Produkte» Eclipse» WebSphere Studio Application Developer (WSAD)» WebSphere Studio Application Developer Integration Edition (WSAD IE)» WebSphere Application Server v5 (WAS)» WebSphere Application Server Enterprise Edition v5 (WAS EE)» WebSphere BusinessIntegration Server Foundation v5.1 (WBISF vormals WAS EE)» WebSphere Process Choreographer» DB/2» WebSphere MQ


IBM WebSphere - Business Process Engine

Unterstützte Elemente» WebServices» Adapter (JCA)» Schritte mit Benutzerinteraktion» J2EE Komponenten (EJBs, Java-Klassen, andere Prozesse)

Business Process Execution Language (BPEL) ab v5.1

Engine ist J2EE-basiert

Nutzt elementare J2EE- bzw. WAS-Fähigkeiten (Clustering, Security etc.)

Web-basierter Client

Debugger und Test-Environment eingebaut im WebSphere Studio Application Devloper Integration Edition (WSAD IE)


IBM WebSphere Business Process Engine Prerequisites

Unterstützte Plattformen» Windows 2000, XP, NT, Server 2003» Linux (Suse, RedHat, United, zLinux)» AIX, Solaris, HP-UX» AS/400» zOs

Benötigt als Runtime die Enterprise Extensions des WebSphere BusinessIntegration Server Foundation(WBISF)

Unterstützte Process Engine Datenbanken» DB/2» Oracle» Sybase» Cloudscape» Informix» SQL Server

Messaging» WebSphere MQ (ehemals MQ Series)


IBM WebSphere BPE – Features (1/2)

Micro-Process» kurzlaufender Prozess» läuft in einer Transaktion» nicht unterbrechbar

Macro-Process» langlaufender Prozess» Transaktionsübergreifend» unterbrechbar

Macro-Processes werden über die Business-Process-Engine fortgeführt. Das Logging der Schritte erfolgt in der zugehörigen Datenbank, die Fortführung wird über JMS getriggert.

Work assignment to people (Benutzerinteraktion)» Benutzer müssen Prozesse weiterführen ("Staff interaction"), z.B. Zustimmung des

Filialleiters zu einer größeren Kreditvergabe» Benutzer erhalten Benachrichtigung im Web-Client, dass sie Eingreifen müssen (ToDo)


IBM WebSphere BPE – Features (2/2)

Der Business-Container loggt Prozessschritte mit in einer sogenannten Compensation-Sphere.

Falls Bedarf für ein transaktionsübergreifenden Rollback entsteht, wird das Log aus der Compensation-Sphere in umgekehrter Reihenfolge durchlaufen ("Process-1") und die Schritte werden rückgängig gemacht.

» Notwendig, weil Prozessschritte außerhalb einer übergreifenden Transaktion stehen.


IBM WebSphere Studio IE - Features

Eclipse-basiert, setzt auf WebSphere Studio Application Developer auf

Integrierte Testenvironments für WebSphere Application Servers v4, v5 Express, v5 base, v5 Enterprise

Generierter Deployment-Code direkt im WAS ablauffähig

Diverse praktische Entwicklungs-Perspectives für den Umgang mit J2EE- bzw. Service-Projekten

Graphische Komposition von Business Flows

Debugger für J2EE- und Prozess-Code ("Visual Process Debugger")

Viele nützliche Wizards für den automatisierten Umgang mit WSDL, BPEL, EJBs, Deployment-Deskriptorenetc.


IBM WebSphere - Process Choreographer


IBM WebSphere - Produktbausteine

WAS 5.1

WBISF 5.1

Test-Environments

Process Choreographer Engine

Timer Service

etc.

EJBs

Admin - Konsole

WSIF

Managed beans (JMX)

Flow Generation

Prozess - Editor

Prozess - Debugger

WebSphere StudioApplication Developer

Integration Edition

WebSphere StudioApplication Developer


IBM WebSphere - Deployment

WSAD IE Enterprise Application WAS Enterprise

Prozesse

EJBs

Resource-Adapter

Java-Klassen

FAR

JAR

RAR

JAR

Business ProcessContainer

EJB Container

Installierte Klassen


Erfahrungen mit den IBM Produkten

WebSphere Application Server Enterprise benötigt Zusatzprodukte (hier DB/2 und WebSphere MQ), die eine genaue Installationsreihenfolge erfordern

DB/2 WebSphere MQ WAS ND WAS EE auf ND Fixpacks WAS base WAS EE auf baseFixpacks

Die Business Process Flows lassen keine Zyklen zu, nur lineare Fortschreitungen

Umstieg von der proprietären Flow Definition Markup Language (FDML) auf Business Process ExecutionLanguage (BPEL) in Version 5.1 mit Hilfe eines Migration Wizards der IBM. Der Wizard hat allerdings Limitierungen hauptsächlich bezüglich der Granularität der Migration. Manche Schritte müssen manuell nachbereitet werden.

Keine Unterstützung von SOAP Attachments über JMS bei WAS EE V 5.0

WBISF v5.1 nur für United Linux oder Redhat Linux AS supported

keine preiswerten Linux Distributionen nutzbar!


Vorträge zum Projekt

„Service-orientierte Architektur für einen B2B eCommerce Marktplatz“

Java Forum Stuttgart (Java User Group Stuttgart)

1. Juli 2004 SI-Zentrum Stuttgart-Möhringen

WebSphere Community Conference

20./21. September 2004 im Renaissance Leipzig Hotel


Kontakt und Fragen

Stand: Hänchen und Partner

Kontakt: Hänchen und Partner GmbHCalwerstraße 171034 Böblingen

07031/2126-100

Referent: Dipl. Inform. Roman SeiboldHänchen und Partner GmbHCalwerstraße 171034 Böblingen

[email protected]

Kontakt: businessMart AG StuttgartCuriestraße 470563 Stuttgart

0711/99783-0

Referent: Dipl. Ing. Gerd WeckenmannbusinessMart AGCuriestraße 470563 Stuttgart0711/99783-206 oder 0175/[email protected]

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