Die CORBA-Technologie: Eine leistungsfähige Basis für die Entwicklung integrierter Informationssysteme unter Verwendung wiederverwendbarer "Geschäftsobjekte"

Diplomarbeit von Wolfgang Bartz

Gang der Untersuchung:

Der Anforderungskatalog zukünftiger Informationstechnologien liefert den Untersuchungsgegenstand dieser Arbeit und bewertet die Potentiale neuer Paradigmen zur Entwicklung integrierter Informationssysteme. Den Schwerpunkt bildet dabei die Wiederverwendung marktkäuflicher Komponenten, welche mit Hilfe von Plattformen zu lauffähigen Softwaresystemen integriert werden können.

Das nachfolgende Kapitel beinhaltet die theoretischen Grundlagen der Wiederverwendung, wobei insbesondere neue Konzepte, wie komponentenorientierte Softwarebausteine, berücksichtigt werden.

Der zweite Themenbereich liegt in dem Vergleich der z.Z. wichtigsten Plattformen zur Integration von Anwendungssystemen, nachdem die Voraussetzungen und Eigenschaften integrierter Informationssysteme beschrieben wurden. Die theoretische Betrachtung umfaßt als einen wichtigen Punkt semantische Referenzsysteme auf den einzelnen Ebenen der Anwendungssysteme.

Die Idee der Geschäftsobjekte wird im fünften Kapitel dokumentiert, insbesondere werden die unterschiedlichen Ansätze zur Begriffsbestimmung dieses neuen Architekturmodells beschrieben. Nach einer kurzen Präsentation ausgewählter Produkte definieren wir einen Anforderungskatalog für die Entwicklung und Verwendung von Businessobjekten, welcher die Basis für die nachfolgenden Kapitel liefert.

Die technische Dokumentation der CORBA-Technologie bildet das sechste Kapitel, wobei hier das Ziel verfolgt wird, Aspekte bzgl. der Eignung von Geschäftsobjekten in den Vordergrund zu stellen. Im einzelnen werden aus diesem Grund auf die Interoperabilität und Sicherheitsmechanismen besonderen Wert gelegt.

Den Abschluß der Arbeit bildet die kurze Beschreibung eines modifizierten Vorgehensmodells, welches sich für die Entwicklung integrierter Softwaresysteme auf der Grundlage wiederverwendbarer Geschäftsobjekte eignet. Wir beschreiben die einzelnen Phasen, wobei schwerpunktmäßig Techniken zum Finden geeigneter Businessobjekte bzw. die Integration einzelner Komponenten untersucht werden.

Inhaltsverzeichnis:

1.	MOTIVATION	10
2.	DER WANDEL DER ORGANISATION	11
2.1	GEGENWÄRTIGER ENTWICKLUNGSSTAND BETRIEBLICHER INFORMATIONSSYSTEME	12
2.1.1	Konventionelle Systemarchitekturen	13
2.1.2	Traditioneller Softwareentwicklungsprozeß	14
2.2	NACHTEILE DER KONVENTIONELLEN SYSTEMENTWICKLUNG	15
2.2.1	Mängel konventioneller Informationssysteme	16
2.2.2	Nachteile der Entwicklungsmethodiken	16
2.3	ANFORDERUNGEN AN ZUKÜNFTIGE INFORMATIONSSYSTEME	18
2.3.1	Eigenschaften zukünftiger Informationstechnologien	18
2.3.2	Entwicklung von Informationssystemen	19
2.4	AUFBAU UND ZIELSETZUNG DER DIPLOMARBEIT	20
3.	EFFIZIENTE SOFTWAREENTWICKLUNG DURCH WIEDERVERWENDUNG	22
3.1	EINFLUßGRÖßEN DER WIEDERVERWENDUNG	22
3.1.1	Motivation	22
3.1.2	Ausprägungen	23
3.1.3	Voraussetzungen	26
3.2	OBJEKTTECHNOLOGIE	27
3.2.1	Grundlagen	27
3.2.2	Objektorientierte Analyse und Design	28
3.2.3	Objektorientierte Programmiersprachen	29
3.2.4	Objektorientierte Datenbanken	31
3.2.5	Bewertung	32
3.3	DESIGN PATTERNS: WIEDERVERWENDBARE ENTWÜRFE	33
3.3.1	Ziel und Aufbau	34
3.3.2	Potential der Wiederverwendung	35
3.4	FRAMEWORKS: WIEDERVERWENDBARE ARCHITEKTURMODELLE	35
3.4.1	Grundidee	36
3.4.2	Entwicklungsprozeß	36
3.4.3	Anwendungsgebiete	37
3.4.4	Potential der Wiederverwendung	37
3.5	COMPONENTWARE: WIEDERVERWENDBARE SOFTWAREBAUSTEINE	38
3.5.1	Ausprägungen komponentenorientierter Softwarebausteine	38
3.5.2	Voraussetzungen	39
3.5.3	Integrationsplattformen	40
3.5.4	Potential der Wiederverwendung	40
3.6	GRENZEN DER WIEDERVERWENDUNG	40
4.	INTEGRIERTE INFORMATIONSVERARBEITUNG	42
4.1	AUSPRÄGUNGEN DER INTEGRATION	42
4.2	ARCHITEKTUR INTEGRIERTER INFORMATIONSSYSTEME	44
4.3	INTEROPERABILITÄT	45
4.3.1	Syntaktische Interoperabilität	45
4.3.2	Semantische Interoperabilität	46
4.4	SEMANTISCHE REFERENZSYSTEME	46
4.4.1	Netzwerkebene	47
4.4.2	Middleware	47
4.4.3	Anwendungsebene	49
4.5.	INTEGRATIONSTECHNOLOGIEN	49
4.5.1	Distributed Computing Environment (DCE)	49
4.5.1.1	Ziele von DCE	50
4.5.1.2	Architektur von DCE	50
4.5.1.3	Organisation verteilter DCE-Systeme	53
5.2	Object Linking and Embedding (OLE)	54
4.5.2.1	Motivation	55
4.5.2.2	Leistungsumfang	55
4.5.2.3	Component Object Model	57
4.5.3	Common Object Request Broker Architecture (CORBA)	57
4.5.3.1	Zielsetzungen der OMG	58
4.5.3.2	Object Management Architecture	58
4.5.3.3	Object Request Broker	59
4.5.3.4	CORBAservices	60
4.5.3.4.1	COSS 1	60
4.5.3.4.2	COSS 2	61
4.5.3.4.3	COSS 3	62
4.5.3.4.4	COSS 4	62
4.5.3.4.5	COSS 5	63
4.5.3.4.6	RFP-6	63
4.5.3.5	CORBAfacilities	63
4.5.3.6	CORBAapplications	66
4.5.3.7	Interface Definition Language	67
4.5.4	Vergleich der verschiedenen Integrationstechnologien	67
4.5.4.1	Technologische Aspekte	67
4.5.4.2	Potential der Wiederverwendung	68
4.5.4.3	Interoperabilität	69
4.5.4.4	Resümee	69
5.	GESCHÄFTSOBJEKTE ALS BASIS INTEGRIERTER INFORMATIONSSYSTEME	71
5.1	MOTIVATION	71
5.2	PROPRIETÄRE ANSÄTZE	73
5.2.1	SSA: Cooperative Business Objects	73
5.2.1.1	Definition eines CBO's	73
5.2.1.2	Bewertung	75
5.2.2	Enterprise Engines: Convergent Engineering	75
5.2.2.1	Idee	75
5.2.2.2	Evolutionary Foundation Architecture	77
5.2.2.3	Bewertung	78
5.2.3	SAP: System R/3	78
5.2.3.1	Business Objects	79
5.2.3.2	Bewertung	79
5.2.4	Andersen Consulting: Eagle Architecture Specification	80
5.2.4.1	Eigenschaften	80
5.2.4.2	Entwicklung von Komponenten	80
5.2.4.3	Integration von Komponenten	81
5.2.4.4	Bewertung	81
5.3	COMMON BUSINESS OBJECTS	82
5.3.1	Business Object Management Domain Task Force	82
5.3.1.1	StandardisierungsprozeB	82
5.3.1.2	Zielsetzungen des Common Facilities RFP-4	83
5.3.1.3	Common Business Objects	85
5.3.1.4	Business Object Facility	86
5.3.1.5	Verhältnis zu anderen CORBA-Komponenten	86
5.4	ANFORDERUNGSKATALOG	87
5.4.1	Vision	87
5.4.2	Schichtenmodell	87
5.4.3	Interoperabilität	88
5.4.4	Interaktion der Geschäftsobjekte	89
5.4.4.1	Erzeugen und Verwalten	89
5.4.4.2	Kommunikation	89
5.4.5	Transaktionsverwaltung	89
5.4.6	Workflow-Management	90
5.4.7	Geschäftsmodellierung	90
5.4.8	Sicherheitsanforderungen	90
5.4.9	Präsentation	91
6.	DIE CORBA-TECHNOLOGIE ALS INTEGRATIONSBASIS WIEDERVERWENDBARER GESCHÄFTSOBJEKTE	92
6.1	OBJEKTMODELLE	92
6.1.1	Core Object Model	93
6.1.1.1	Obiekte	93
6.1.1.3	Operationen	94
6.1.1.4	Subtyping und Vererbung	94
6.1.2	CORBA Objektmodell	95
6.2	INTEROPERABILITÄT VON GESCHÄFTSOBJEKTEN	96
6.2.1	Funktionsweise eines ORB´s	96
6.2.1.1	Aufbau eines Object Request Broker's	96
6.2.1.2	Statischer Objektaufruf	98
6.2.1.3	Dynamischer Objektaufruf	99
6.2.2.1	Interoperabilitätsarchitektur	100
6.2.2.1.1	Domains	100
6.2.2.1.2	General Inter-ORB Protocol	100
6.2.2.1.3	DCE-Common Inter-ORB Protocol	101
6.2.2.1.4	Bridging	101
6.2.2.1.5	Interoperable Objektreferenzen	101
6.2.3	Interoperabilität mit anderen Integrationsplattformen	102
6.2.4	Bewertung	103
6.3	INTERAKTION DER GESCHÄFTSOBJEKTE	103
6.3.1	Erzeugen und Verwalten	103
6.3.2	Erzeugen	104
6.3.3	Kopieren und Verschieben	104
6.3.4	Speichern	105
6.3.5	Löschen	106
6.3.6	Beziehungen zwischen Geschäftsobjekten	106
6.3.7	Bewertung	107
6.4	KOMMUNIKATION	108
6.4.1	Asynchrone Kommunikation	108
6.4.2	Lizensierung	108
6.4.3	Suchen nach Diensten	109
6.4.4	Bewertung	109
6.5	TRANSAKTIONSVERWALTUNG	110
6.5.1	Object Transaction Service	110
6.5.2	Concurrency Control Service	110
6.5.3	Bewertung	111
6.6	WORKFLOW-MANAGEMENT	111
6.7	GESCHÄFTSMODELLIERUNG	112
6.8	SICHERHEITSANFORDERUNGEN	114
6.8.1	Motivation für Sicherheitssysteme	114
6.8.2	Security Reference Model	115
6.8.3	Security Architecture	115
6.8.4	Bewertung	116
6.9	PRÄSENTATION DER GESCHÄFTSOBJEKTE	117
6.9.1	Grundlagen von OpenDoc	117
6.9.2	Benutzerschnittstelle von OpenDoc	118
6.9.3	Bewertung	118
6.10	SEMANTISCHE REFERENZSYSTEME	119
7.	KOMPONENTENORIENTERTES VORGEHENSMODELL	121
7.1	PHASEN DER SYSTEMENTWICKLUNG	121
7.1.1	Initialisierung	121
7.1.2	Anforderungsanalyse	121
7.1.3	Entwurf von Softwarekomponenten	122
7.1.4	Entwicklung	123
7.2	EINSATZ DER WIEDERVERWENDUNG	123
7.2.1	Wiederverwendung in den einzelnen Phasen	123
7.2.1.1	Initialisierung	123
7.2.1.2	Anforderungsanalyse	124
7.2.1.3	Entwurfsphase	124
7.2.1.4	Implementierung	124
7.2.1.5	Betrieb und Wartung	125
7.2.2	Verwaltung wiederverwendbarer Dokumente	125
7.3	MIGRATIONSSTRATEGIEN	126
7.3.1	Merkmale von Legacy Systems	126
7.3.2	Kapselung von Objekten	127
7.3.3	Projekt CHASSIS	128
8.	Resümee	129
8.1	ENTWICKLUNGSPOTENTIAL AUS HEUTIGER SICHT	129
8.2	ZUKUNFTSVISIONEN	130
9.	LITERATURVERZEICHNIS	133
10.	QUELLENVERZEICHNIS	140