Содержание к диссертации
Введение
1. Анализ современного состояния проектирования информационных систем электронной торговли 14
1.1. Тенденции развития электронной торговли в мире и в России 14
1.2. Проблемы построения информационных систем ЭТ 20
1.2.1. Методы разработки информационных систем ЭТ класса В2С 22
1.2.2. Требования к проектированию торговых интернет-систем крупных предприятий 25
1.3. Анализ программных решений для информационных систем ЭТ 29
1.3.1. Программные комплексы класса CMS 29
1.3.2. Программные комплексы класса ERP 30
1.3.3. Интеграционные платформы в ERP-системах 31
1.4. Особенности построения архитектуры информационных систем для предприятий ЭТ 33
1.5. Особенности технологий построения информационных систем для предприятий ЭТ 36
1.6. Задача построения интегрированных торговых интернет-систем 40
1.7. Выводы 44
2. Разработка функциональной модели электронной торговли и метода построения архитектуры интегрированной торговой интернет-системы 46
2.1. Построение функциональной модели ЭТ 46
2.1.1. Контур управления сетью витрин интернет-магазинов 48
2.1.2. Контур управления предприятием ЭТ 50
2.1.3. Анализ функциональной модели ЭТ 52
2.2. Построения архитектуры интегрированной ТИС 54
2.2.1. Применение типовых решений 54
2.2.2. Обоснование архитектуры информационной системы 55
2.2.3. Применение паттернов интеграции 59
2.2.4. Архитектурная реализация паттерна «шина» в контуре управления предприятием 62
2.2.5. Управляющий контур 70
2.2.6. Архитектурная реализация контура управления витринами и способа взаимодействие контуров 74
2.2.7. Метод построения архитектуры интегрированной ТИС 75
2.3. Выводы 76
3. Разработка методов построения сети витрин интернет-магазинов и их взаимодействия с торговой электронной площадкой 78
3.1. Анализ требований к витринам интернет-магазинов 78
3.1.1. Функциональные требования к ИС управления витринами 79
3.1.2. Требований к производительности ИС управления витринами... 81
3.1.3. Требования к web-приложениям 83
3.1.4. Требования к связанности контуров управления сетью витрин и предприятием 83
3.2. Метод построении витрин сети интернет-магазинов и интернет- гипермаркетов 85
3.2.1. Проектирование типовых витрин на основе архитектуры MVC. 85
3.2.2. Шаблоны web-страниц 92
3.2.3. Реализации модели данных 93
3.3. Метод взаимодействия сети интернет-магазинов с ТИС В2В 94
3.3.1. Функциональная модель организации взаимодействия сети интернет-магазинов с В2В-площадкой 95
3.3.2. Функциональная модель оптовой электронной площадки 98
3.3.3. Оптимизация управления цепочками товарных поставок 101
3.4. Выводы 104
4. Практическая реализация методов построения интегрированных торговых интернет-систем 106
4.1. Интегрированная торговая интернет-система холдинга Ehouse 106
4.2. Реализация архитектурного уровня 108
4.3. Реализация уровня данных 112
4.3.1. Выбор решений для СУБД 112
4.3.2. Репликация данных 116
4.4. Реализация уровня приложений 119
4.5. Технологический уровень системы 122
4.5.1. Сетевая инфраструктура 123
4.5.2. Защитные системы и принципы их реализация 125
4.6. Рекомендации по технологической интеграции 127
4.7. Управление проектом внедрения 129
4.8. Выводы 132
Заключение 133
Список использованных источников 135
- Требования к проектированию торговых интернет-систем крупных предприятий
- Архитектурная реализация паттерна «шина» в контуре управления предприятием
- Функциональная модель организации взаимодействия сети интернет-магазинов с В2В-площадкой
- Защитные системы и принципы их реализация
Введение к работе
Электронная коммерция, основанная на современных информационных технологиях (ИТ), развивается высокими темпами и является важным фактором глобализации и инноваций в мировой экономике, что отмечается в документах ООН и Европарламента [123, 130, 131]. В России разработка системы электронной торговли (ЭТ) включена в основные направления Федеральной целевой программы «Электронная Россия (2002 - 2010 гг.)» [1].
Процессы торговой глобализации приводят к созданию крупными операторами рынка мультибрендовых сетей магазинов и гипермаркетов с целью увеличения оборотов и снижения издержек за счет совместного использования общих ресурсов. Новые тенденции находят отражение в ЭТ, вызывая укрупнение компаний, появление сетей интернет-магазинов и гипермаркетов, что позволяет наращивать обороты и дифференцировать торговую стратегию на основе множества интернет-витрин.
Автоматизация масштабных бизнес-процессов, от которой напрямую зависит эффективность систем интернет-торговли, остается одной из наиболее сложных проблем для крупных предприятий. Известные теоретические и практические решения для малого и среднего бизнеса не отвечают требованиям крупных компаний по возможностям создания интернет-витрин, их функциям и инструментам развития, а также уровню интеграции web-среды и системы управления предприятием. Эффективная ИТ-поддержка масштабных систем ЭТ сдерживается архитектурой и возможностями информационных систем (ИС), не ориентированными на создание связанных сетевых торговых точек. Открытие новых интернет-магазинов сопровождается, как правило, дублированием ИТ-инфраструктуры, что ведет к увеличению расходов на поддержку, нерациональному использованию ресурсов, снижению управляемости процессов и значительным убыткам.
Имеет место недостаточное использование возможностей электронных закупок, оптимизации и систематизации логистических процессов для автоматизации формирования торгового ассортимента и цепочек товарных поставок за счет интеграции ИС компаний и оптовых интернет-площадок. Особую важность эта проблема представляет для управления товарными потоками сетей интернет-магазинов с ассортиментом в сотни тысяч позиций. Многие компании стремятся сократить складские запасы за счет перехода к методам торговли «под заказ», что позволяет существенно уменьшить объем оборотных средств и операционные расходы, а также значительно расширить ассортимент и увеличить оборот. Однако, как показывает практика, для компаний с большим товарооборотом такой результат считается трудно достижимым, что связано с отсутствием методов управления информационными процессами, обеспечивающих поддержку новых бизнес-моделей взаимодействия предприятий ЭТ с поставщиками.
Сегодня предприятия, управляющие многими интернет-магазинами, стоят перед острыми вопросами - как продавать различные товары на разных витринах с разной торговой политикой, управляемых единой ИС; как управлять множеством интернет-магазинов за счет возможностей одной системы; как построить архитектуру системы и провести успешный реинжиниринг бизнес-процессов при переходе на новый уровень масштабов ЭТ; как создавать по 5-Ю и более новых интернет-магазинов в год, не наращивая при этом линейно инфраструктуру предприятия и экономя на разработке и внедрении интернет-магазинов; как обслуживать огромные потоки товаров и заказов пользователей, не скапливая на складах товаров на сотни миллионов рублей. На эти вопросы не могут ответить многие крупные компании с большими возможностями и ресурсами. Некоторые из них в настоящее время сталкиваются с последствиями несистемного подхода к развитию ИТ-проектов. Дублирование систем приводит к неуправляемым и неподдерживаемым
решениям, невыполнению ожиданий покупателей и прямым убыткам. Другие компании опасаются ошибок и не выходят на перспективный рынок ЭТ. Отдельные инженерные решения, доступные на рынке, дают ответы на вопросы интеграции различных ИС, но не отвечают на вопросы методологического характера и не обеспечивают системного подхода к задачам отрасли в целом. Эти причины серьезно затормаживают рост отрасли и влияют на ее развитие не менее негативно, чем низкий уровень служб почтовой доставки товаров или ограниченная развитость платежных инструментов.
Web-среда, в которой функционируют интернет-витрины,
непосредственно взаимодействующие с пользователями, устанавливает
высокие требования к скорости выполнения бизнес-процессов, особенно
жесткие для сетей интернет-магазинов. В этой связи возникает острая
необходимость в концептуальных подходах с целью интеграции
множества взаимосвязанных интернет-витрин с корпоративными ИС
класса ERP (Enterprise Resource Planning, система управления ресурсами
предприятия), действующими в области Интранет-сети предприятия.
Проблему тесной интеграции информационной среды как основы
построения эффективных систем ЭТ осложняет технологическая
неоднородность типовых ИС, обусловленная широким спектром
аппаратно-программных и сетевых решений для их создания. Следствием
этого являются высокие расходы на поддержку и сниженная
управляемость интегральных бизнес-процессов, связанная с
межсистемным взаимодействием технологически неоднородных ИС.
Указанные обстоятельства определили актуальность выбора темы исследования, направленного на разработку новых подходов и методов функциональной, архитектурной и технологической интеграции ИС крупных предприятий интернет-торговли.
Целью исследования является разработка комплекса методов построения интегрированных ИС для автоматизации бизнес-процессов
крупных предприятий ЭТ, представленных интернет-гипермаркетами и сетями интернет-магазинов. Для достижения указанной цели были поставлены и решены следующие основные задачи:
исследована предметная область и построена функциональная модель ЭТ для описания бизнес-процессов крупных интернет-магазинов, гипермаркетов и сетей интернет-магазинов с учетом реализации бизнес-схемы «торговля под заказ» в условиях большого товарного ассортимента;
разработан метод построения архитектуры интегрированной торговой интернет-системы (ТИС) для сетей интернет-магазинов и гипермарткетов на основе формализации информационной структуры крупных предприятий ЭТ;
- разработан метод построения сетей витрин интернет-магазинов на
основе типовой витрины, связанной с системой управления предприятием;
- разработан метод организации взаимодействия сети интернет-
витрин с оптовой электронной площадкой, обеспечивающий
автоматизацию формирования товарного ассортимента и оптимизацию
управления товарными поставками;
- выработаны рекомендации по технологической интеграции
информационной среды крупных предприятий ЭТ;
- разработанные методы применены в процессе проектирования,
реализации и внедрения интегрированной ТИС в крупной интернет-
компании.
Объект исследования - предприятия интернет-торговли, их бизнес-процессы, ИС, логистические и информационные потоки.
Предмет исследования - методы интеграции и разработки ИС в условиях создания и функционирования интернет-гипермаркетов и сетей интернет-магазинов, использующих общие ресурсы предприятия ЭТ.
Научная новизна работы заключается в следующем:
- построена функциональная модель ЭТ, расширяющая возможности
существующих подходов к интернет-торговле за счет создания сетей
интернет-магазинов с централизованным управлением взаимосвязанными витринами, поддерживающая бизнес-схему «торговля под заказ» в условиях широкого ассортимента товаров, что позволяет дифференцировать торговую стратегию и обеспечивает наращивание ассортимента, уменьшение складских запасов, снижение издержек и рост оборотов предприятия;
разработан новый метод построения архитектуры интегрированной ТИС, впервые предусматривающий интеграцию корпоративной ИС управления предприятием класса ERP, ИС управления сетью интернет-витрин и ИС электронной торговой площадки, реализованный на основе сервисно-ориентированной архитектуры с использованием концепции корпоративной сервисной шины, дополнением управляющего контура и центральной управляющей ИС, что обеспечивает высокую степень независимости, масштабируемости, эффективности, надежности и управляемости ИС в условиях быстрой эволюции бизнес-процессов ЭТ;
разработан метод построения сети интернет-витрин, использующих общие ресурсы предприятия, на основе типовой витрины с применением архитектуры MVC и технологии AJAX. Предложенный метод отличается от существующих значительным повышением эффективности проектирования и внедрения, высокой гибкостью и функциональностью интернет-витрин, а также их тесной интеграцией с системами и бизнес-процессами предприятия на основных уровнях;
разработан метод организации взаимодействия сети интернет-витрин с оптовой электронной площадкой, предусматривающий автоматизированное формирование товарного ассортимента и оптимизацию управления цепочками товарных поставок на основе функциональной модели ТИС класса В2В (business-to-business, бизнес-бизнес) и ее взаимосвязи с интернет-магазинами, что впервые обеспечивает для крупных предприятий ЭТ практическую реализацию бизнес-схемы «торговля под заказ», повышение эффективности логистики
и управления ассортиментом за счет систематизации и обработки данных множества поставщиков;
- выработаны рекомендации по технологической интеграции и
разработке ИС ЭТ и определены варианты применения программных,
сетевых и серверных решений, обеспечивающие построение единой
информационной инфраструктуры предприятия, высокий уровень
управления и интеграции технологически неоднородных типовых ИС.
Разработанные автором положения, методы и модели направлены на практическое применение в процессе проектирования, разработки и внедрения интегрированных ТИС с целью повышения эффективности создания и функционирования крупных интернет-магазинов, гипермаркетов и сетей интернет-магазинов, а также увеличения оборотов, ускорения выхода на новые рынки сбыта, включая зарубежные, и повышения конкурентоспособности отечественных предприятий ЭТ. Полученные в процессе исследования результаты, выводы, рекомендации предназначены для использования по следующим направлениям:
разработка интегрированных ТИС для крупных предприятий ЭТ;
проектирование множественных витрин сетей интернет-магазинов и гипермаркетов;
автоматизация формирования товарного ассортимента и оптимизация управления товарными поставками для систем ЭТ;
- технологическая интеграция ИС ЭТ и других приложений
электронной коммерции;
Основные результаты работы и положения диссертации внедрены:
- при построении интегрированной ТИС интернет-холдинга eHouse
(). которая поддерживает сеть из 27 интернет-магазинов и
служит основой эффективной системы ЭТ компании, удостоенной
«Премии Рунета» в номинациях «Электронная коммерция» (2004 г.) и
«Бизнес и экономика» (2005 г.), а также звания победителя конкурса
«Электронная коммерция и торговля - 2004» в номинации «Лучший
интернет-магазин»;
- при проектировании оптовой электронной площадки eMatrix
. зарегистрировано более 5000 компаний-участников);
- в учебном процессе Российского государственного гуманитарного
университета.
Результаты исследования могут быть использованы в области интернет-торговли, а также в других областях при разработке сложных ИС с управлением на основе интеграции интернет-систем с. типовыми ИС разных классов при условии обеспечения высокой надежности и экономии ресурсов предприятия.
Поставленные в диссертационной работе задачи решаются на основе методов системного анализа, теории проектирования автоматизированных информационных систем, теории открытых систем, баз данных, современного программного обеспечения информационных систем, методов представления информационных ресурсов в сети Интернет, современных сетевых технологий.
В своей работе автор опирался на труды российских и зарубежных исследователей в области электронной коммерции и торговли (И.Т.Балабанов, О.А.Кобелев, В.В.Царев, Л.А.Новомлинский, Д.Козье, Б.Нэнс, И.М.Эвод и др.), разработки ИТ и проектирования ИС (Г.Н. Смирнова, В.Б. Уткин, В.М. Казиев, Н. Биберштейн, Д.Слама и др.). Информационной базой исследования послужили отечественные и зарубежные материалы по ЭТ, статистические данные, аналитические исследования Национальной ассоциации участников ЭТ (НАУЭТ) и других организаций, сведения из опубликованных работ, материалы научных конференций и семинаров, периодической печати и электронных источников.
Для решения задач диссертационного исследования применялось программное обеспечение: системы управления предприятиями Oracle е-Business Suite, SAP R/3, Microsoft Navision Axapta; СУБД Oracle 9i, MySQL, Microsoft SQL Server, PostgreSQL; система разработки
приложений Zend Developer Suite; системы проектирования AllFusion Process Modeler, AllFusion Erwin Data Modeller, языки программирования C++, Php, Java и др.
По своему содержанию работа соответствует пунктам 1, 3, 6, 7 паспорта специальности 05.25.05 «Информационные системы и процессы, правовые аспекты информатики».
В первой главе проведен анализ современного состояния проектирования информационных систем ЭТ и поставлена задача разработки методов построения интегрированных ТИС.
Во второй главе рассмотрены разработанная функциональная модель ЭТ и метод построения архитектуры интегрированной ТИС.
В третьей главе рассмотрен метод построения сети витрин интернет-магазинов на основе типовой витрины, а также метод организации взаимодействия сети интернет-иагазинов с оптовой электронной площадкой для автоматизированного формирования ассортимента и оптимизации цепочек товарных поставок .
В четвертой главе рассматривается практическая реализация разработанных методов и моделей на примере проектирования интегрированной ТИС интернет-холдинга eHouse, включающей сеть из 27 интернет-магазинов (, , и другие), ИС управления компанией, вспомогательные ИС, а также электронную торговую площадку Ematrix (зарегистрировано более 5000 компаний-поставщиков). Приведены рекомендации по технологической реализации интегрированной ТИС.
В заключении сформулированы основные результаты диссертационной работы.
На защиту выносятся следующие результаты:
- функциональная модель ЭТ для сетей интернет-магазинов и гипермаркетов, основанная на реализации бизнес-схемы «торговля под заказ» за счет интеграции с бизнес-процессами ТИС класса В2В;
- метод построения архитектуры интегрированной ТИС;
- метод построения сети интернет-витрин на основе типовой
витрины, интегрированной с базовыми информационными процессами
предприятия ЭТ;
метод организации взаимодействия сети интернет-витрин с ТИС класса В2В, обеспечивающий автоматизированное формирование ассортимента и оптимизацию цепочек управления товарными поставками;
практические рекомендации по технологической интеграции и разработке ТИС для сетей интернет-магазинов и гипермаркетов.
Требования к проектированию торговых интернет-систем крупных предприятий
С учетом общих требований к разработке ИС ЭТ (п. 1.2), необходимо определить особенности проектирования интегрированных ТИС, связанные со спецификой задач крупных компаний по развитию бизнеса и эффективному управлению. Условно их можно разделить на бизнес-требования, архитектурные и технические требования.
Реинжиниринг бизнес-процессов, расширение бизнеса, увеличение оборотов и прибыли. Эти задачи связаны, прежде всего, с увеличением ассортимента и объемов продаваемых товаров, а также выходом на новые направления рынка по продаже товаров и услуг. Следовательно, целесообразно создавать интегрированные ТИС на основе сетей ИМ с возможностью их дальнейшего расширения за счет открытия новых магазинов. Множественные витрины позволят реализовать новые направления продаж, увеличивать их объемы, наращивать ассортимент и, что особенно важно, осуществлять дифференцированную торговую стратегию. Масштабные ТИС, с учетом известных данных [4, 92, 94] и по опыту работы больших ИМ [68], должны обеспечивать следующие усредненные показатели: обслуживание в сутки 5000 заказов, 15 000 товарных позиций и 200 тысяч посетителей; поддержку 500-1000 рабочих мест персонала и годовой рост торговых показателей на уровне 25-30%.
Экономия издержек. Для крупных компаний снижение издержек за счет унификации бизнес-процессов и уменьшения стоимости разработки новых ИМ представляет крайне важную задачу. Оптимизация и типизация решений в этом направлении позволит повысить эффективность работы предприятия. В этой связи интегрированные ТИС должны поддерживать функционирование сетей ИМ, совместно использующих общие ресурсы предприятия. Необходимо также реализовать конвейерные технологии создания витрин ИМ на основе типовой витрины, что позволит существенно снизить стоимость новых интернет-проектов и создать за счет этого гибкий инструмент ЭТ. При этом разные ИМ могут отличаться категориями товаров, ценами, внешним оформлением витрин, условиями обслуживания и т.п. Важным направлением сокращения затрат и улучшения обслуживания покупателей является также логистика и управление цепочками поставок [33, 46], что напрямую связано с технологиями торговли.
3. Технология торговли. Как отмечалось выше, крупные компании ЭТ способны улучшать обслуживание и значительно увеличивать доходы за счет широкого ассортимента товаров. Возможны следующие торговые технологии ИМ: торговля со склада либо торговля под заказ. Большинство известных ИМ работают по модели «торговля со склада». Лишь крупные компании могут позволить эффективно работать в условиях отсутствия на складе товарных запасов. Такие предприятия используют «транзитный» склад, задача которого - учет и планирование ресурсов. Сложность организации масштабной интернет-торговли в этом случае напрямую связана с вопросами эффективной организации логистических процессов на больших товарных объемах.
Отсутствие склада имеет как преимущества, так и недостатки. Основной плюс - отсутствие складских запасов. Как следствие, оборотные средства не задерживаются на складе в виде товарных излишков. Основной минус - отсутствие на складе товара на момент поступления заказа. Следовательно, для доставки заказа пользователю необходимо выполнить комплекс операций по закупке, сортировке и комплектации товаров под заказ. Данная цепь операций многократно усложняется с ростом числа заказов и товаров. Вместе с тем, при соответствующей организации торговых процессов эта модель позволяет добиться значительного качественного улучшения работы предприятия. Для реализации бизнес-схемы «торговля под заказ» в рамках ИС необходимо создать эффективные процедуры обработки дефицитных товарных позиций и управления цепочками поставок, а также методы автоматизированного формирования ассортимента сети ИМ. С учетом сотен тысяч наименований товаров, эти требования можно обеспечить исключительно за счет автоматизации оптовых поставок, что требует обязательной интеграции ИС предприятия с ТИС класса В2В, тем более, что электронные закупки через Интернет представляют актуальное направление развития ЭТ [70, 73, 75, 120]. По оценкам экспертов, хорошая логистика - одна из ключевых составляющих эффективности ИМ [13].
4. Технологии управления предприятием. Современные подходы к управлению крупными предприятиями основываются на так называемом горизонтальном управлении бизнес-процессами, при котором управление осуществляется не «сверху вниз», а в точках начала и окончания производственного или организационного процесса [88]. Такой подход считается крайне эффективным, приобретает все большую популярность и распространенность. В этой связи разработка интегрированных ТИС должна вестись с учетом данной тенденции и позволять осуществлять управление процессами организации на уровне возможностей ИС таким образом, чтобы информационные потоки в последних являлись локализованными и могли быть гибко связаны с тем или иным организационным процессом в зависимости от определенных задач, без необходимости внесения изменений в ИС, их код и структуры данных.
5. Архитектурные требования к ИС. С точки зрения современных организационных моделей построения крупных предприятий, одной из особо эффективных структур является матричная структура или холдинговая. Выбор структуры не может не сказываться на архитектуре ИС, в связи с чем при проектировании требуется учесть выделение обособленных ИС, соответствующих бизнес-блокам предприятия, отвечающим за выполнение определенных функций.
Архитектурная реализация паттерна «шина» в контуре управления предприятием
При разработке сложных ИС, основанных на типовых решениях, применяют метод типового модельно-ориентированного проектирования }. Основная трудность его использования состоит в больших технических и временных затратах на интеграцию типовых ИС. Для решения задачи интеграции при построении архитектуры интегрированной ТИС применен подход, основанный на применении паттернов интеграции, представляющих верхний уровень классификации паттернов проектирования [24,91,129].
Устойчивость интегрируемой системы тем выше, чем ниже количество связей между отдельными ИС, входящими в информационную структуру предприятия ; ;. Однако недостаток уровня функциональных и информационных связей между различными типовыми ИС может привести к ограничению функциональности создаваемой ТИС. В разработанной функциональной модели ЭТ выделены два контура (п.2.1), внутри которых осуществляется сложное циклическое информационное и функциональное взаимодействие различных ИС. При этом связь между ИС разных контуров слабая. Таким образом, необходим способ, который обеспечивает внутри данных контуров высокий уровень функционального и информационного взаимодействия, а между контурами - слабую функциональную и тесную информационную связь. Для этого при проектировании архитектуры интегрированной ТИС необходимо выделить тесно связанные ИС в информационные среды, которые, в свою очередь, обеспечить слабыми связями друг с другом. Согласно разделяющим ребрам графовой модели (п.2.2.2), для связи информационных сред следует применить архитектурный паттерн «точка-точка».
В соответствии с п. 2.2.2, для построения архитектуры контура УП необходимо реализовать связь между отдельными ИС внутри контура по принципу «многие ко многим». Как было отмечено ранее, связи между ИС в рамках данного контура должны быть слабыми и их количество ограничено, иначе возникает риск повышения энтропии. Однако объем и скорость изменения данных внутри контура УП настолько высоки, что применение принципа слабых связей может значительно снизить функциональность ТИС. Для решения данной задачи необходима архитектурная реализация, обеспечивающая, с одной стороны, связь «многие ко многим», с другой - слабую функциональную связанность и высокий уровень информационной интеграции. Такой архитектурной реализацией является паттерн «шина». Применение данного интеграционного паттерна позволит устранить множество неоднозначных прямых связей между неоднородными типовыми ИС в составе контура УП, и упорядочить информационные процессы и потоки между системами.
Для реализации сети витрин ИМ недостаточно уровня обычного информационного обмена между независимыми ИС. Контур УВ образует отдельную информационную среду, в которой различные подсистемы связаны общими функциями и алгоритмами. Согласно звездному графу Hi графовой модели (п.2.2.2), для проектирования контура УВ необходимо применить паттерн «звезда», который лучшим образом подходит для разработки связанных детерминированных решений на основе единой логики и функциональности.
Таким образом, за счет организации взаимодействия между информационными средами по паттерну «точка-точка» и применения паттернов «шина» и «звезда» внутри информационных сред, образуется смешанный паттерн интеграции архитектуры ТИС. Рассмотренный подход обеспечивает упорядоченность выделенных информационных сред и проектируемой ТИС в целом. Применение паттернов проектирования повышает устойчивость интегрированной ТИС к изменению требований и упрощает ее неизбежное последующее развитие. Следует отметить фактор усиления информационной безопасности за счет разделения контуров и слабой связи между ними. Несанкционированное воздействие на ИС в одном из контуров не приводит к негативным последствиям в другом. Данный аспект должен являться одним из важных опорных моментов в реализации политики информационной и сетевой безопасности ТИС.
Для архитектурной реализации контура УП целесообразно применить сервисно-ориентированную архитектуру SOA с использованием концепции корпоративной сервисной шины ESB [63, 69, 68]. Как было отмечено в п. 1.4, в настоящее время SOA является наиболее эффективной и прогрессивной архитектурой интеграции приложений.
Методология SOA на основе концепции ESB позволяет реализовать интеграционный паттерн «шина» в контуре УП (п.2.2.3). Для информационных и бизнесс-процессов ЭТ это означает высокий уровень информационной интеграции. Если, например, цена на товар изменилась у поставщика и за короткое время не изменилась на витрине магазина, то пользователь, купив такой товар и узнав об ошибке, может больше не вернуться в данный ИМ. В данном случае компания должна будет принять на себя потери, что при больших оборотах приведет к серьезным материальным последствиям. Необходимо будет предпринять меры для устранения ошибок, оперативно изменив исходную логику обмена информационными потоками между взаимосвязанными ИС. Если при этом интеграционный механизм недостаточно локализован, то серьезное изменение логики отрицательно скажется на других ИС, так как потребует реализации ответных алгоритмов. Негативные последствия приведут к значительным финансовым потерям. Применение SOA и ESB увеличивает гибкость контура УП и снижает зависимости между ИС, обеспечивая при этом высокоуровневую информационную связь между ИС внутри контура.
Функциональная модель организации взаимодействия сети интернет-магазинов с В2В-площадкой
Для настольных приложений шаблон проектирования MVC стал стандартом. Объектно-ориентированные методы приобретают все большее значение в разработке интернет-систем по мере того, как web-приложения становятся сложнее и интегрируются с комплексными ИТ-решениями. Применение многоуровневой архитектуры на основе MVC несомненно усложняет web-приложение, но обеспечивает такие его качества, как удобство разработки, тестирования, легкость последующей модификации, структурированность кода, абстрагированность от информационных моделей и уровня данных. Архитектура MVC создает условия для коллективной разработки приложений, позволяя разработчикам сосредоточиться на выполнении функций, требующих глубокой специализации, и обеспечивая возможность высокого уровня декомпозиции проекта. Ускорение разработки и удобство поддержки за счет использования типовых функций витрин, стандартизованных в рамках проекта информационных моделей и множества разнообразных контроллеров витрин ИМ является также немаловажным фактором преимущества архитектуры MVC для задач интернет-торговли.
Интернет отличает многообразие web-ресурсов, создатели которых стремятся придать им уникальный графический облик. Ресурсы ЭТ, такие как витрины ИМ - не исключение. Более того, они предъявляют повышенные требования по дизайну web-страниц для витрин ИМ по следующим причинам. Прежде всего, web-страницы таких ресурсов постоянно изменяются, улучшаются, пополняются специальными графическими элементами и подвергаются модификациям как графики, так и информации. Кроме того, часто требуется изменение внешнего вида в зависимости от поведения пользователя, вызываемого объекта, его конкретной реализации в условиях определенной витрины ИМ.
Для решения этой задачи достаточно использовать шаблоны интернет-страниц. Шаблон - это HTML-документ, содержащий специализированные тэги и позволяющий на этапе выполнения программы преобразовывать базовую визуализацию по заданному объектом алгоритму в требуемый внешний вид на основе таких тэгов. Шаблон может содержать также подпрограммы преобразования дизайна страниц и объектов на основе оперативных воздействий пользователя. Алгоритм изменения задается объектами на основе шаблонов визуализации реакций на действия пользователя. Таким образом, алгоритм самого объекта и представления его данных не меняется в случае необходимости изменить визуализацию сайта. За счет использования шаблонов можно менять внешний вид и представления, оставляя алгоритмы нетронутыми, что позволяет реализовывать сеть витрин на основе общих объектов и общих данных. Именно в шаблоне web-страницы возможно реализовать контроллеры объектов AJAX, предоставив web-странице как таковой определенную независимость от ядра контура. В качестве ответных по JSON (JavaScript Object Notation) запросам на сервере выступают контроллеры ядра. Таким образом, все витрины реализуют уникальный графический дизайн, ориентированный на разные группы покупателей, и оставляют логику страниц, объектов и саму архитектуру стабильной и независимой в целом. Построение витрин на основе технологий MVC и AJAX в сочетании с технологиями шаблонизации web-страниц позволяет обеспечить независимость алгоритмов поведения объектов от самих объектов, их внешнего вида и поведения интерфейсов объектов и сайтов при использовании на той или иной витрине в сети ИМ, а также обеспечивает высокую гибкость и функциональность витрин ИМ при высоком удобстве их реализации и поддержки для разработчиков.
Витринам ИМ не требуется доступ к избыточным данным прикладных ИС контура УП. Необходимые оперативные данные в агрегированном представлении содержатся в центральной ИС контура УП, а именно в ее БД. Для обеспечения целостности данных на уровне контура УВ необходимо создать «слой» абстракции данных, под которым понимается набор функций и алгоритмов, обеспечивающих работу СУБД путем абстрагирования самих данных от реализации их хранения. Т.е. запись СУБД, определяющая конкретный товар, извлекается из СУБД алгоритмом такого «слоя» и передается в структурированном виде информационной модели «объекта» каркаса MVC. Приложениями такого слоя должны являться функции и хранимые процедуры самой СУБД. Модели каркаса MVC не должны иметь возможности взаимодействовать с полями и структурами самой базы данных.
Что касается требования функционировании контура УВ и контура УП в условиях полного отсутствия связи, то оно означает, что сеть витрин и ИС контура УП должны быть обеспечены независимыми копиями данных. При этом дублирование данных недопустимо с точки зрени теории нормализации баз данных ввиду возможного нарушения их целостности и крайне серьезных последствий. Вероятность серьезной ошибки при этом тем выше, чем больше объем данных и регулярность их модификации. Для ТИС В2С вероятность возникновения ошибок из-за нарушения целостности и дублирования данных очень велика. Поэтому следует обеспечить синхронность данных при помощи технологии двусторонней репликации данных между СУБД контуров. Следует обратить внимание не только на репликацию данных, но и на репликацию пакетов функций и приложений СУБД. Основываясь на требовании поддержки региональной распределенности при низком качестве связи, следует внести в механизм репликации поддержку журналирования и отложенного проведения процедур синхронизации, а также механизма автоматического восстановления связи после обрыва соединения.
Защитные системы и принципы их реализация
Обеспечение информационной безопасности является крайне важными для систем ЭТ требованием (п. 1.2). Крупные и известные ИМ часто сталкиваются с различными видами нарушений безопасности. Самые распространенные - сетевые атаки типа DOS (Denial of Service) и DDOS (Distributed Denial of Service); SYN FLOOD; HTTP FLOOD; кража личных финансовых данных клиентов путем взлома СУБД; DNS HIJACK; «инъекции» «мусорных» данных в СУБД; «инъекции» инородного кода в web-приложения через POST-процедуры и др. Весь арсенал методов направлен либо на кражу конфиденциальных данных клиентов либо на прекращение нормального функционирования ИМ. В связи с этим компании стоят перед задачей обеспечения нормального функционирования ресурсов с учетом всех известных видов сетевых атак. Не менее важным является предотвращение хищения данных. При обеспечении информационной безопасности целесообразно применение организационных и технических мер для противодействия обозначенным проблемам [59]. Важным опорным моментом в ряде мероприятий по обеспечению сетевой безопасности является обеспечение высокой степени изоляции сетевых контуров УП и УВ, соответственно и обеспечение шифрования каналов взаимодействия последних.
Для обеспечения сетевой безопасности применены собственные оригинальные разработки на основе прокси сервера NGINX, распределенных виртуальных машин с динамически изменяющимися сетевыми адресами и оборудование Cisco Guard [124] компании Cisco Systems, связанное с Black Hole провайдера телекоммуникационных услуг. Этот аппаратно-программный комплекс фильтрует паразитный трафик, идущий на сервер ИМ, и блокирует атакующие запросы всех известных типов DOS и DDOS, а также запросы «роботов», маскирующихся под типичных интернет-пользователей.
Сервера СУБД являются защищенными, скрыты внутри каждого из контуров и осуществляют взаимодействие по шифрованному каналу. При этом аппаратно-программный комплекс сети ИМ, ровно как и Cisco Guard, размещен на высокоскоростном канале интернет-провайдера высокой суммарной пропускной способности (более 24 Мб/с на выходе и 1GB на серверном входе). Это необходимо для предотвращения возможности «закупоривания» интернет-канала провайдера из-за фильтрации паразитного трафика во время атаки. «Узкий» канал будет мешать работе провайдера, так как фильтруемый трафик все равно передается по каналам провайдера и перегружает их.
Серьезным шагом для повышения доступности ресурса является использование системы зеркал ресурса на основе proxy-серверов. Сама схема соединения и обновления proxy-серверов подразумевает наличие общего источника данных. Proxy расположены как кольцо вокруг основного сервера. Само программное обеспечения proxy-сервера устанавливается на «виртуальную машину» на сервере под ОС FreeBSD 6.0. Поддерживая «медленные» соединения, они минимизируют количество штатных соединений клиентов на сервер Apache основного сервера приложений, с одной стороны, и предотвращают обнаружение злоумышленниками основного сервера как объекта атаки. В случае применения динамической ротации адреса отвечающего proxy-сервера через DNS появляется возможность держать несколько блоков таких серверов, обеспечивая надежность базовых ресурсов.
Наряду с обеспечением сетевой безопасности, необходимо обеспечить безопасность данных. Простейшим способом является отсутствие хранилища конфиденциальных данных на web-серверах. Разработанная архитектура интегрированной ТИС позволяет переносить данные внутрь сетевой инфраструктуры компании, ядром которой являются сервера в DMZ-зоне. Соответственно, обработка данных происходит внутри компании на мощностях центральной управляющей ИС, которая и обеспечивает их дальнейшую своевременную качественную доставку в хранилище данных защищенных ERP-приложений.
Серьезное внимание уделено дублированию всех ключевых узлов ИС таким образом, чтобы после возможного разрушения данных их восстановление было бы быстрым и эффективным, а ввод в строй дублирующих систем требовал минимального времени. В основу архитектуры дублирующих систем положен принцип минимизации времени ввода в строй дублирующего оборудования, а не принцип постоянной доступности. Ввиду высокой сложности и комплексности решений реализация постоянной доступности за счет динамических дублирующих контуров представляется достаточно трудной и требующей изменений базовой архитектуры. Вместо этого ряд решений значительно снижает простои в результате технологических аварий таким образом, что максимальное время простоя, в среднем, составляет 2 суток в год для полного комплекса систем и оборудования, что сводится к показателю 99,9% надежности всей системы.
Использование распределенной архитектуры и дублирующих систем определенным образом децентрализует информационную и вычислительную системы, что позволяет компании быть более устойчивой к различным внешним воздействиям.
