Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современное состояние проблемы повышения качества информационного сервиса в распределенных производственны х системах на базе сети Internet 14
1.1 Основные направления развития современных средств информационного сервиса в распределенных системах с использованием сети Internet 14
1.2 Тенденции развития и применение WEB-технологии для информационной поддержки управления производством 16
1.3. Условия и перспективы повышения качества информационного сервиса в распределенных системах с помощью WEB-сервисов и серверов приложений 22
1.4. Постановка задачи исследования 34
Глава 2. Методы и средства повышения уровня информационного Web -сервиса в распределенных производственных системах 36
2.1. Моделирование процесса реализации Web - сервисов при поиске информации в структуре корпоративной распределенной системы 36
2.2 Методы повышения уровня информационного WEB- сервиса в распределенных системах путем построения сервера приложений с испоьзованием технологий COM/DCOM и CORBA 45
2.3. Особенности применения технологии Microsoft.NET в организации WEB-сервисов и построения сервера приложений 65
2.4. Выводы по главе 68
Глава 3. Организация функционирования сервера приложений при решении задач повышения уровня информационного сервиса в распределенных производственных системах 69
3.1. Организация информационного пространства в структуре конкретной производственной системы на базе платформы .NET 69
3.2. Архитектура и методика построения распределенного приложения с использованием WEB-сервисов 72
3.3. М етоды развития информационного взаимодействия между пользователями корпоративных распределенных систем 79
3.4. Выводы по главе 93
Глава 4. Техническая реализация сервера приложений как средства повышения эффективности деятельности распределенной производственной системы 94
4.1. Архитектура системы управления отношениями в распределенной информационной системе с применением технологии CRM -приложений и спецификаций UDDI 94
4.2. Реализация функций сервера приложений в контексте повышения уровня информационного сервиса в распределенных производственных системах 110
4.3. Оценка эффективности практического применения серверов приложений как средства повышения уровня информационного WEB-сервиса в распределенных системах 145
4.4 Выводы по главе 151
Основные выводы по диссертационной работе 152
Список использованных источников 154
Приложение № 1 159
- Основные направления развития современных средств информационного сервиса в распределенных системах с использованием сети Internet
- Моделирование процесса реализации Web - сервисов при поиске информации в структуре корпоративной распределенной системы
- Организация информационного пространства в структуре конкретной производственной системы на базе платформы .NET
- Архитектура системы управления отношениями в распределенной информационной системе с применением технологии CRM -приложений и спецификаций UDDI
Введение к работе
На современном уровне развития промышленного производства возникла научная и практическая проблема, связанная с разработкой методик использования новейших компьютерных и информационных технологий как средства повышения общей эффективности конкретного производства.
Современные представления о механизме повышения эффективности машиностроительного производства базируются на том, что качество выпускаемой продукции и услуг при прочих равных условиях должно постоянно повышаться и этот фактор является решающим при обостряющейся конкуренции. При этом возрастает роль сервисных функций, особенно учитывая широкое применение услуг глобальной вычислительной сети Internet, составляющей основу информационной платформы для взаимодействия различных предприятий и частных лиц. Стремительное развитие сети Internet уже диктует свои правила на то, каким должно быть программное обеспечение. Никто уже не может представить себе работу без программ - почтовых клиентов, Internet браузеров, программ для работы с ftp серверами и прочими сервисами, предлагаемыми в Internet.
Поэтому сеть Internet стала основой для построения распределенных корпоративных систем пользователей, в число которых входят и разнообразные промышленные предприятия, которые используют различные уровни сервиса. Но в распределенных системах существуют две проблемы для корпоративных пользователей.
При росте качества и размеров создаваемого программного обеспечения растет и их стоимость, что создает серьезные ограничения для приобретения пользователями тех программных продуктов, потребность в которых возникает периодически или достаточно редко. Второй проблемой для пользователей приложений является наличие и доступность информации о
том, какие задачи, подобные решаемым конкретным пользователем, уже решены, на каком уровне и как быстро можно обнаружить и воспользоваться этими решениями. Для облегчения взаимодействия пользователей сети Internet была разработана так называемая технология Web- служб, с процедурами Web-сервисов.
Основной смысл создания Web-служб заключается в том, чтобы сделать предлагаемые предприятием разработки и услуги максимально удобными для клиентов. Созданные Web -службы должны быть доступны для любого, кто может быть в них заинтересован, они должны легко обнаруживаться с помощью «программ-пауков» или других агентов. Информация о наличии и спецификациях Web-служб может быть представлена различными способами.
В частности, Web-служба может быть описана WSDL-документом, который определяет место расположения службы и поддерживаемые ею протоколы, но не обеспечивает какого-либо текстового описания того, что делает служба. Чтобы предоставить возможность поиска на основе такой информации, необходимо снабдить web-службу дополнительными метаданными, что расширяет возможности процедуры взаимодействия [26]. С учетом всех этих обстоятельств в 2000 году компаниями IBM, Microsoft , Ariba был предложен стандарт UDDI, как наиболее удобная система для организации Web-служб и взаимодействия пользователей и корпораций на программном уровне. Технология UDDI (Universal Description, Discovery and Integration - Универсальное описание, обнаружение и интеграция) - это международная база данных предприятий, созданная компаниями-лидерами в области высоких технологий и электронной коммерции [51]. Основной целью данного проекта является создание стандартного описания предприятий и их служб с целью облегчения их поиска в онлайновом режиме и упрощения взаимодействия служб программным способом.
Но все же главная цель проекта UDDI - создание стандартной инфраструктуры, которой можно манипулировать программным способом.
Стандарт UDDI определяет структуру регистра предприятий, но не навязывает методы реализации этого регистра. Поэтому такая структура может быть создана на любой платформе (NT, Linux, UNIX и т. п.). Например, компания Microsoft имеет регистр предприятий, который разработан с использованием среды .NET для Windows-серверов, а компания IBM, чтобы создать свой регистр, использует собственные технологии [53]. Преимущества стандарта UDDI обусловливаются не только открытостью таких стандартов, как XML, HTTP и SOAP, но также тем, что сам UDDI является открытым и доступным. При использовании этих стандартов не существует никаких лицензионных ограничений на добавление дополнительной функциональности, таким образом, при реализации собственного регистра предприятий с помощью UDDI нам не придется тратить средства на покупку лицензий.
Такой дополнительной функциональностью, новым уровнем Web-сервисов является не только конкретная информация о разработках новых программных приложений в рамках стандарта UDDI, но и форма доступа к такой информации.
В этом случае актуальной проблемой является разработка дополнительных функциональных возможностей Web-сервиса: например, создание сервера, который назовем «сервер приложений» и который определяет регулярную форму дотупа к конкретной информации в рамках стандарта UDDI. Этот сервер должен содержать, во-первых, пополняющуюся периодически и доступную через сеть информацию о разработках новых прикладных программных продуктов в конкретных приложениях; во-вторых, иметь средства работы со структурами данных (базами данных) новых приложений; в-третьих, служить основой для заключения соглашений (контрактов) на прямую продажу или кредит нужных пользователю программ. Сейчас, для реализации «сервера приложений» существует 3 независимые технологии — DCOM, NET от Microsoft , CORBA+JAVA от SUN Microsystem. Основной
задачей остается то, какие инструментальные средства целесообразнее
выбрать.
Целью работы является повышение эффективности деятельности
предприятий и бизнес-процессов за счет расширения уровня
информационного сервиса в сети Internet, с помощью разработки сервера
приложений в среде стандарта универсального доступа - UDDI.
Для достижения поставленной цели в работе были решены следующие научные задачи:
1.Анализ методик построения современных средств обеспечения Web-сервисов и Web-служб с использованием технологий - COM/DCOM, CORBA и Microsoft .Net , при работе в распределенных корпоративных системах в среде сети Internet.
Определение требований к разработке новых уровней Web-сервисов в виде сервера приложений на основе платформы Microsoft .Net (сокращенно -технология .Net), с использованием стандарта универсального доступа -UDDI в рамках корпоративных распределенных систем.
Разработка моделей процесса информационного взаимодействия (поиска информации) для агентов распределенных корпоративных систем, с использованием Web-сервисов стандарта универсального доступа - UDDI.
4. Разработка логической и функциональной архитектуры сервера
приложений, как нового уровня Web-сервисов на основе платформы .Net, в
том числе сервиса по организации продаж или кредиту разработанных
программных приложений в среде распределенных корпоративных систем, с
использованием стандарта универсального доступа - UDDI.
5.Разработка прикладного интерфейса для взаимодействия сервера приложений со спецификациями конкретных компонент технических систем (базами данных) и организации услуг по продажам или кредиту разработанных программных приложений в распределенных производственных системах в среде стандарта - UDDI..
б.Разработка программного и алгоритмического обеспечения построения сервера приложений, как нового уровня сервиса при работе с клиентами в среде распределенных производственных систем.
7. Определение факторов повышения эффективности деятельности производственных структур при применении сервера приложений в среде распределенных корпоративных систем, с использованием стандарта универсального доступа - UDDI.
Методы исследований. При решении задач, поставленных в работе, были использованы следующие методы: основные положения технологии машиностроения, методы моделирования, концепции проектирования предметно-ориентированных баз данных, аппарат объектно-ориентированного подхода при разработке приложений, методы построения Web-сервисов, на основе платформы .Net, в распределенных системах на базе сети Internet.
На защиту выносятся: методы, модели, алгоритмы, программно-математическое обеспечение построения и реализации сервера приложений, как нового уровня Web-сервисов, повышающих эффективность работы пользователей в среде распределенных корпоративных систем на базе сети Internet.
Научная новизна диссертационной работы заключается в следующих положениях:
1. Предложены модели и средства повышения эффективности деятельности агентов корпоративных распределенных систем автоматизированного производства за счет расширения уровня информационного взаимодействия и повышения скорости поиска информации в сети Internet, на основе разработанных новых процедур Web-сервисов, алгоритмов их реализации и прикладного интерфейса в среде Web-служб стандарта UDDI;
2. На основе разработанных моделей и использования новых
информационных технологий COM/DCOM; CORBA; Microsoft .Net,
разработана методика построения сервера приложений, который
предоставляет клиентам в среде распределенных корпоративных
(производственных) систем на базе сети Internet новый вид Web-сервисов, реализующий механизмы работы с базами данных приложений и процедуры использования разработанных программных приложений на основе их продаж или кредита.
Практическая ценность работы заключается в повышении эффективности
деятельности предприятий и бизнес-процессов за счет разработки
методических, алгоритмических и программных средств быстрого доступа
пользователей к новым прикладным программным приложениям на базе сети
Internet, в среде стандарта универсального доступа - UDDI.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной
работы публиковались и докладывались на Международном форуме
информатизации МФИ-2003 Международной конференции
"Информационные средства и технологии", Московский Энергетический Институт (технический университет) и Московский Государственный Технологический Университет "СТАНКИН", Москва, 2003 г.; на международном семинаре «Конкурентноспособность машиностроительной продукции и производств», Москва, ГОУ МГТУ «Станкин», 2005 г. Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 4 работы.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных результатов и выводов, изложенных на
2 страницах машинописного текста, содержит 49 рисунков и
6_таблицы, список использованной литературы из 55 наименований и
приложение на 10 страницах. Общий объем работы — 168 страниц.
Основные направления развития современных средств информационного сервиса в распределенных системах с использованием сети Internet
Глобальная сеть Internet существенно изменила масштабы внедрения и использования информационных технологий, доказав на практике, что: потребители, где бы они ни находились и какими бы устройствами ни пользовались, могут получать все больше разнообразных услуг, основанных на современных информационных технологиях (включая новости, электронные магазины, онлайновые платежи, юридические консультации, страховки, офисные приложения и многое другое); отдельные программные приложения могут использовать данные или функциональность других информационных систем, расположенных, возможно, на других компьютерах и в других организациях; развертывание и внедрение сложной информационной системы сегодня обходится существенно дешевле и может быть выполнено значительно (иногда — в несколько раз) быстрее, чем это было еще несколько лет назад; стало возможным создание распределенных информационных систем, обслуживающих миллионы пользователей и это означает, что разрозненные информационные структуры данных с коллективным доступом: файл-серверы и серверы баз данных получают единые способы доступа для пользователя приложений; другими словами, стал возможен переход к распределенным корпоративным приложениям.
На рис. 1.1 показана диаграмма эволюции для построения распределенных корпоративных приложений, из которой видно, что развитие средств создания программных систем идет по пути дальнейшего совершенствования объектно-ориентированного подхода и компонентных инструментальных средств, не зависящих от операционных платформ [21].
Мир постепенно переходит к распределенным вычислительным системам. За последние два года произошло значительное увеличение пропускной способности сетей благодаря реализации многочисленных высокоскоростных каналов [11] . Если прибавить к этому, что, согласно закону Мура, вычислительные мощности каждые полтора года удваиваются, а цены на них вдвое снижаются, сегодня появилась возможность организации распределенных систем, благодаря тому, что необходимая пропускная способность коммуникационной среды обходится дешевле, а вычисления могут выполняться там, где это представляется наиболее удобным. Для развития распределенных систем нового поколения должны быть выполнены три условия.
Первое условие заключается в том, что все компоненты системы должны быть реализованы в виде WEB- службы. Это в равной степени относится как к компонентам программного обеспечения, так и к сетевым ресурсам (например, хранилищам данных).
Объединение и интеграция. Вторым условием является наличие простых и удобных способов объединения и интеграции WEB-службы.
Простота и удобство работы пользователя. Третье условие — это наличие простой и удобной рабочей среды для конечных пользователей и потребителей.
Средства разработки, упрощающие создание WEB-службы, представлены платформой .NET Framework и набором инструментальных средств Visual Studio. .NET Framework и Visual Studio .NET обеспечивают самый простой, быстрый и эффективный способ разработки WEB- службы [24]. Набор служб, играющих роль «строительных блоков» (Building Block Service), повышают простоту и удобство работы пользователя. Сегодня пользователям часто приходится вводить одни и те же учетные данные для доступа к WEB-узлам и приложениям. Службы — «строительные блоки» предлагают широкие возможности не только пользователям, но и разработчикам. В определенном смысле они обеспечивают такое же преимущество, как диспетчер памяти и файловая система в более ранних версиях операционной системы Windows, когда не требуются дублирование при написании каждого приложения.
Моделирование процесса реализации Web - сервисов при поиске информации в структуре корпоративной распределенной системы
При работе в структуре распределенных корпоративных систем, с использованием сети Internet как коммуникационной среды для передачи разного рода информации, в последнее время большую роль играют web службы. Основной смысл создания web-служб заключается в том, чтобы сделать предлагаемые предприятием услуги максимально удобными для клиентов. Это может быть дополнительная служба, предоставляемая бесплатно, или платная, обеспечивающая интерфейс АРІ для поиска в базе данных GIS-информации. Содержанием web-служб являются и web сервисы, т.е. любой сервис (производство продукта или оказание услуги), описание которого представлено в сети Internet для нужд как самой предоставляющей его компании, так и ее контрагентов. Причем описание сделано с такой степенью конструктивной конкретности, что другая компания может включить этот сервис в свои бизнес-цепочки, не прибегая ни к каким дополнительным разъяснениям и переговорам [1].
Хотя web-служба описывается WSDL-документом, который определяет место расположения службы и поддерживаемые ею протоколы, но при этом не обеспечивается текстовое описание того, что делает служба. Чтобы предоставить возможность поиска на основе такой информации, необходимо снабдить web-службу дополнительными метаданными. Существует и вторая проблема использования web-служб. По причине огромного количества различных платформ, средств, алгоритмов и процессов взаимное общение компаний на уровне приложений всегда было непростой задачей. Недавний бум языка XML (Extensible Markup Language - расширяемый язык разметки текстовых файлов) объясняется тем, что данный язык представляется крайне обещающим решением с точки зрения обмена данными независимо от платформы пользователя. Кроме того, развитие стандартов, например стандарта SOAP (Simple Object Access Protocol -простой протокол доступа к объектам) представляет собой протокол сообщений для выбора web-служб, создает благоприятную почву для развития оболочки, благодаря которой можно вызывать через сеть службы различных компаний.
Таким образом, у нас есть механизм, с помощью которого компании согласовали, что они будут говорить друг другу (язык XML) и как они собираются разговаривать (SOAP), но каким образом они узнают с кем общаться и где найти своих партнеров? Обозначенные выше проблемы эффективного использования web-служб и web-сервисов были решены с помощью созданных спецификаций стандарта UDDI.
UDDI (Universal Description, Discovery and Integration - Универсальное описание, обнаружение и интеграция) - это международная база данных предприятий, созданная в 2000 году компаниями-лидерами в области высоких технологий и электронной коммерции. Основной целью данного проекта является создание стандартного описания предприятий и их служб с целью облегчения их поиска в онлайновом режиме и упрощения взаимодействия служб программным способом [28], [29], [30].
Чтобы показать эффективность применения стандарта UDDI при организации взаимодействия корпораций и пользователей в среде сети Internet, рассмотрим модели поиска при использовании традиционных методов в сети Internet и методов поиска с использованием стандарта UDDI Процедура реализации поиска информации в сети Internet при индивидуальных запросах в сильной степени зависит от таких субъективных факторов как уровень подготовленности пользователя, качество и полнота сформулированного запроса на поиск, эффективность поискового алгоритма. Поэтому в общем случае процедура поиска представляет собой итерационный процесс, эффективность которого весьма низкая из-за входных неопределенностей, перечисленных выше. При этом итерации (корректировки запросов) возникают либо по причине получения неполной информации (правая ветвь корректировки запроса- см.рис. 2.1), либо по причине получения неадекватной информации (левая ветвь корректировки — см. рис. 2.1). Получение нужной информации является в этом случае скорее случайным процессом, своеобразным «везением». Такая процедура имеет низкую эффективность реализации поиска нужной информации. Частичным средством повышения эффективности в этом случае могут служить лишь постепенное приобретение навыков в применении более эффективных способов навигации в сети Internet, привлечение различных справочников.
Анализ выражений (2.1) и (2.2) показывает, что при реализации единичных запросов на поиск информации через сеть Internet субъективный фактор оказывает негативную роль на процедуру поиска, значительно увеличивая время и качество поисковых процедур и снижая общую эффективность получения результата. В частном случае результат вообще может быть не достигнут ( при j = 0, см. формула 2.1).
Организация информационного пространства в структуре конкретной производственной системы на базе платформы .NET
Распределенные приложения создавались и до появления технологии Microsoft .NET. Для этого использовались самые различные технологии работы, от СОМ и CORBA-объектов до создания Web-приложений, в которых роль клиентов выполняли обычные браузеры. Но идея оставалась единой. Основная функциональность выносилась за пределы рабочего места пользователя, куда-нибудь на высокопроизводительный сервер. Эта структура задачи полностью отражает методику работы Web-сервисов. Создание подобного приложения позволяет упростить его развертывание в больших корпоративных сетях, уменьшить совокупную стоимость (ТСО, Total Cost Ownership) владения этим программным продуктом для пользователя и облегчить политику лицензирования для производителя программного обеспечения. Достаточно серьезное по своим возможностям ядро распределенного приложения ставится всего один раз на сервер. Клиентские приложения в установке гораздо проще, их инсталляция занимает намного меньше времени, поэтому по сравнению с инсталляцией обычного приложения в корпоративной сети администратор получает серьезное временное преимущество. За счет того, что клиентская часть приложения весьма проста («тонкий клиент»), уменьшаются затраты на ее обслуживание. Таким образом, снижается общая стоимость владения этим программным продуктом, что для организаций с немалым парком компьютеров тоже имеет весьма большое значение.
Подобная структура программного продукта упрощает лицензирование для продавца и покупателя. Нет нужды вводить идентификационный номер на каждую отдельную машину. Подобная схема достаточно сильно напоминает уже применяющуюся, когда одна лицензия выдается на весь офис (site license). Но в дополнение к этому, продавец программного обеспечения получает возможность не только продавать приложение, но и передавать его в аренду. И если основная часть базируется на одном сервере, очень сильно упрощается процедура контроля за временем использования сданного в аренду приложения.
В том случае, если распределенное приложение мы создаем на основе Web-сервисов, у нас практически нет ограничений на функциональность разрабатываемой программы. Разработчик вполне может создать программное обеспечение любого профиля, от текстового процессора до сложных систем управления предприятием. Строго говоря, подобные приложения могут взаимодействовать с пользователями даже через Интернет, благо Web-сервисы отлично подходят для этой цели. Однако здесь есть и некоторые сложности.
Предположим, мы разработали текстовый процессор. Для клиентского приложения необходимо уметь лишь загружать, отображать и сохранять текст, который будет обрабатываться функциональным ядром распределенного приложения. Но при этом каждая операция с текстом, будь то изменение шрифта для текстового фрагмента или удаление символов, будет производиться на сервере приложения. Следовательно, для выполнения подобных операций будет необходимо передавать на сервер достаточно большой блок информации, а после выполнения операции этот блок принимать. Таким образом, получается, что для полноценной работы распределенного текстового процессора необходимо передавать огромные количества информации. Естественно, Internet пока не может предоставить возможность быстрого перемещения таких объемов информации, и работа с распределенным приложением через Internet будет весьма медленной. Поэтому основное место применения распределенных приложений — скоростные локальные сети организаций с достаточно мощными серверами. Именно в этой среде распределенные приложения наилучшим образом демонстрируют все свои преимущества. Действительно новой технологией .Net стали Web-сервисы, реализация которых создаст в Сети среду автоматизированного ведения бизнеса. Представим себе типичный бизнес-процесс, когда взаимодействуют дистрибутор, дилеры и обслуживающий их банк. С помощью Web-сервисов их совместную работу можно было бы организовать таким образом. Банк устанавливает Web-сервис, позволяющий программно оперировать счетами (без пользовательского интерфейса). Дистрибутор создает Web-сервис, предоставляющий дилерам возможность получать информацию о наличии товара, возможностях доставки и текущих ценах. Кроме того, с помощью этого программного обеспечения (ПО) можно программно заказать товары (услуги) , не обращаясь к HTML-интерфейсу. Автоматизирующее работу фирмы-дилера приложение при поступлении заказов или отсутствии необходимого количества товара на складе автоматически (или под контролем пользователя) находит наиболее выгодные условия, формирует заказ, составляет план действия и после получения соответствующих указаний от человека осуществляет его. Контроль над исполнением заказа также может быть автоматизирован.
Этот пример - всего лишь один из множества вариантов использования Web-сервисов в бизнесе. А если бы каждая компания программно предоставляла информацию о себе и своих услугах, тогда можно было бы создать трансконтинентальные конгломераты компаний, выстраивающих свои бизнес-процессы в цепочки, работающие без участия человека - лишь под его контролем. Технология Web-сервисов, предоставляющая открытые стандарты взаимодействия корпораций между собой, поможет позволить реализовывать межкорпоративные информационные системы без длительного согласования интерфейсов. Такие стандарты уже есть - HTTP как транспортный протокол, язык XML как средство представления информации и новый протокол SOAP взаимодействия программных компонентов в Internet. Определим теперь технические требования к развертыванию самого WEB-сервиса. Далее рассмотрим более подробно технологию реализации WEB-сервиса с помощью программных средств Microsoft Visual Studio .Net. Технические требования к серверу, содержащему WEB-сервисы. Технические требования к серверу, на котором будут развернуты WEB-сервисы, вытекают из основных нужд этих сервисов. Сервер, под которым мы понимаем совокупность аппаратных компонентов и программного обеспечения, должен обеспечивать выполнение следующего набора базовых функций: Возможность получать входящие запросы по протоколу HTTP; Возможность осуществлять аутентификацию и авторизацию удаленных пользователей; Изолировать сервисы друг от друга, чтобы каждый имел свое собственное адресное пространство в оперативной памяти и ошибка в одном сервисе не повлекла бы за собой сбои в остальных сервисах, выполняющихся одновременно с проблемным сервисом; Предоставление администратору средств для развертывания сервисов, а также для контроля и наблюдения за ними; Возможность управлять ресурсами, которые выделяются каждому сервису. Естественно, некоторые сервисы могут предъявлять повышенные и нестандартные требования к машине, на которой они установлены, но базовый перечень требований мы привели. Остальное администратор сервера может делать самостоятельно. Для программирования сервиса, необходимо обеспечить средства разработки, которое позволяет программисту достаточно прозрачно работать с языком XML. Microsoft .Net полностью удовлетворяет данным требованиям. Поддержка операционными системами осуществляется начиная с версии Windows 2000. Во всех системах необходимо устанавливать и активизировать WWW-сервер IIS, который позволяет принимать и отправлять информацию по протоколу HTTP. Все перечисленные системы имеют интерфейс API, который позволяет приложениям использовать следующие возможности: Доступ к СОМ-объектам, которые могут предоставлять функциональность для доступа к базам данных и элементам бизнес-логики; ADO, OLE DB и ODBC для доступа к базам данных; MSXML для анализа, разбора и создания сообщений на языке XML; Возможности технологии ASP (Active Server Pages) для приема запросов по протоколу HTTP. В качестве взаимодействующих с WEB-сервисами средств перечислим следующие продукты: Application Center 2000 для развертывания приложений и управления ими; BizTalk Server 2000 для связи WEB-сервисов с уже готовыми приложениями, обменивающимися информацией на языке SOAP; Commerce Server 2000 для создания сервисов, работающих в сфере электронной коммерции; Internet Security и Acceleration Server 2000, позволяющий обезопасить работу в сети при помощи встроенного брандмауэра и управляющий кэшированием данных на сервере; Mobile Information Server 2001, позволяющий предоставлять доступ к данным с мобильных телефонов и других устройств, воспринимающих WML; SQL Сервер 2000 для связи сервисов с базами данных.
Архитектура системы управления отношениями в распределенной информационной системе с применением технологии CRM -приложений и спецификаций UDDI
Архитектура информационной системы представляет собой концептуальное описание структуры программного комплекса. Как показано на рис.4.1, данная CRM-система разделена на три уровня: пользовательский, прикладной и уровень данных. Кроме того, система имеет код обработки бизнес - правил и данных, а также код, отвечающий за хранение информации [12].
Многие современные информационные системы (И)С построены на базе двухуровневой архитектуры "клиент-сервер". При этом клиентский процесс отвечает за обработку и отображение данных. Сами же данные централизованно хранятся на серверах, к которым, по мере необходимости подключаются клиенты. Часто время использования приложения ограничивается длительностью такого соединения.
Клиент/серверные приложения хорошо работают только в контролируемых средах, когда число пользователей предсказуемо (это необходимо для выделения ресурсов). Однако эта архитектура становится неэффективной, если пользователей очень много или их число неизвестно. Кроме того, при изменении алгоритмов обработки данных приходится устанавливать новые приложения на каждый клиентский компьютер.
Можно добиться небольшого улучшения путем перемещения прикладных алгоритмов и блоков обработки информации на серверы данных (например, с помощью хранимых процедур MS SQL Server). Такую архитектуру иногда называют 2,5 — уровневой. Масштабируемость подобных приложений немного лучше, но все равно мала для выполнения требований распределенной ИС с большим числом клиентов. Кроме того, возможность повторного использования остается на прежнем, невысоком уровне.
Масштабируемость и степень повторного использования можно заметно улучшить, добавив в архитектуру ИС третий уровень, так как это сделано в CRM — системах. В такой многоуровневой архитектуре все уровни — пользовательский, прикладной и уровень данных - логически разделены (см. рис.4.1).
Опишем функции каждого уровня. Пользовательский уровень: отвечает за отображение данных, поступающих от прикладных объектов, а также за отображение объектов данных и получение информации от пользователя и, что также возможно, позволяет пользователю редактировать их. Для проектируемой CRM системы данный уровень должен быть представлен несколькими пользовательскими интерфейсами: интерфейсом администратора ХД в информационном отделе предприятия, "удаленным" интерфейс на стороне дилеров и интерфейсом заказчика. Первые два используют прикладные сервисы ОС (API Win32 и элементы управления Windows) и называются "родными" для этой ОС. ОС располагают мощными средствами поддержки дополнительных технологий (DirectX, ODBC и OLE DB), которые можно применять в ИС. Интерфейс же, предназначенный для заказчика МП, реализуется как в виде "родного" так и в форме Web - сайта, основанного на HTML, в результате чего они могут отображаться любым обозревателем на любой платформе.
Прикладной уровень: здесь реализованы бизнес - правила и ограничения на данные. Он не привязан к какому-либо клиенту - сервисы прикладного уровня доступны любому клиенту. Бизнес - правила выражаются в форме прикладных алгоритмов, корпоративных правил и т.д. Бизнес - правила реализуются отдельным модулем на централизованном сервере, что дает возможность доступа к нему сразу нескольким клиентам. Чаще всего сервисы доступа к данным, бизнес - правила и ограничения реализуются с использованием технологии MS ActiveX Data Objects (ADO). Объектная модель ADO изображена на рис.4.2.
ADO основана на OLE DB, поэтому эти технологии очень похожи. Объект Connection реализует сеанс подключения к ХД. По сути, это объединение объектов Data Source и Session OLE DB. В его состав входит метод Execute, значительно упрощающий выполнение простых операций. Кроме того, объект Connection можно подключить к объектам Command и Recordset, средствами которых также удается обращаться к данным. Объекты Command подготавливают и выполняют параметризованные команды источников данных. Подготовка заключается в сохранении команд в некоторой обработанной форме, благодаря которой удается быстро перейти к их выполнению. В объект Connection входит набор Parameters, содержащий один или несколько объектов Parameter, каждый из которых отвечает за единственный параметр команды.
Объекты ADO Command доступны, только когда лежащий в их основе компонент доступа OLE DB реализует объект Command OLE DB. Основу ADO составляют объекты Recordset, представляющие табличные данные. Методы Connection и Command возвращают не только информацию из ХД, но и доступные только для чтения объекты Recordset, предназначенные для последовательного просмотра. Кроме контроля объема данных, получаемых из источника информации, эти объекты вправе управлять типом и продолжительностью блокировки источников данных, а также определять момент их обновления. Объект Recordset ссылается на набор столбцов, связанных с определенной строкой (текущей). Доступ к отдельным столбцам позволяет получить набор Fields, состоящий из объектов Field — по одному на каждый столбец. Получив объект Field, можно получить или установить его данные с помощью его свойств. Любая операция ADO может вызвать сбой, поэтому очень важно обрабатывать ошибки внутри методов. Эта обработка основана на возвращении кодов ошибок для каждого вызова, которые сохраняются в наборе Errors, связанном с объектом Connection. Хотя в ADO набор записей предоставляет доступ только к одной строке таблицы, перемещение по курсору не обязательно ведет к обращению к ХД. Объект Recordset способен кэшировать данные, что очень важно для создания масштабируемой распределенной ИС [44].
Уровень данных: прикладной уровень не знает, как и где хранится обрабатываемая им информация. В этом вопросе он полагается на сервисы доступа к данным, выполняющим всю работу по получению и передаче данных. Сервисы доступа к данным также реализуются в виде изолированных модулей, "знающих" о месте хранения информации. Число способов хранения информации постоянно и весьма быстро увеличивается. Не так давно данные хранились только на мейнфреймах и в СУБД. Теперь же информация располагается и в почтовых хранилищах, и в файловых системах, и в Web-документах, и в графических файлах. Уровень данных в данной ИС воплощен в наиболее распространенном образе - универсальное хранилище под управлением СУБД MS SQL Server. Существует множество конфигураций среды развертывания БД, но мы остановимся на той, которая предлагается в данной работе, а именно распределенная БД (рис.4.3). Применение данной конфигурации объясняется следующим: в виду распределенности пользователей CRM-системы, лишь отдельные группы обращаются в основном к части информации БД — например, определенные данные могут обновлять пользователи только определенного региона. Периодически такие обновления будут копироваться в ХД, поэтому даже пользователи, находящиеся вне своего региона, получат доступ ко всем необходимым им данным. В этой конфигурации разделяется только БД, а приложения остаются в неизменном виде. Периодически совершается репликация данных из удаленных БД в основное ХД. Репликация данных используется с целью освобождения каналов связи, уменьшения сетевого трафика, как надежный инструмент загрузки данных в ХД. Таким образом, ХД работает на прием отфильтрованной удаленными серверами БД информации и выдает результаты запроса на осуществление анализа данных.
