Enterprise Application Integration im Neckermann Produktions-System
- Art: Diplomarbeit
- Autor: André Schlieper
- Abgabedatum: Dezember 2004
- Umfang: 152 Seiten
- Dateigröße: 5,8 MB
- Note: 1,7
- Institution / Hochschule: Fachhochschule Köln Deutschland
- ISBN (eBook): 978-3-8324-8631-0
-
ISBN (Paperback) :
978-3-8324-8631-0 P - ISBN (CD) :978-3-8324-8631-0 CD
- Sprache: Deutsch
- Prämierung:
- Arbeit zitieren: Schlieper, André Dezember 2004: Enterprise Application Integration im Neckermann Produktions-System, Hamburg: Diplomica Verlag
- Schlagworte: EAI, Middleware, SOA, ESR, Web Services
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Diplomarbeit von André Schlieper
Einleitung:
Die Diplomarbeit baut auf einem System auf, welches die Produktion von Versandkatalogen unterstützt. Das System wurde für die Neckermann Versand AG produziert und heißt Neckermann Produktions-System kurz NPS. Ich konnte das NPS in seiner Entwicklung mitgestalten und darauf aufbauend die folgende Diplomarbeit entwickeln.
Das NPS unterstützt die Katalogproduktion durch Integration diverser Anwendungssysteme und Datenbestände, um entsprechende Geschäftsprozesse in der Katalogproduktion zu ermöglichen. Beispielhafte Aufgaben und Datenbestände des NPS sind das Workflowmangement, Groupwareanwendungen, Gestaltung von Katalogseitenentwürfen, Verwaltung von Datenbeständen wie Produktbilder, Fotographien und Texten. Das NPS dient hiermit als Kernsystem bei der Produktion von Versandkatalogen für die Neckermann Versand AG.
Das Thema der Diplomarbeit, ist die Erweiterung des NPS um die Möglichkeiten und Techniken der Enterprise Application Integration EAI, mit dem Ziel der Erstellung einer umfassenden strukturellen Basis für eine zukunftsorientierte Integrationsplattform. Da das NPS mit der Zeit stark gewachsen ist und auf verschiedenen Systemen und Datenbeständen aufbaut, steigt mit der Zeit auch die Komplexität des Gesamtsystems, sowie die Komplexität z.B. bei der Kommunikation der Systeme untereinander (Schnittstellenproblematik) und damit auch der Bedarf an geeigneten Integrationstechniken und Integrationslösungen.
Um die Problematik komplexer werdender Systeme mit heterogener Systemlandschaft bewältigen zu können, existieren heute diverse Techniken, welche unter dem Begriff Enterprise Application Integration subsummiert werden können.
Die Diplomarbeit analysiert für die Integrationslösung im NPS die heute möglichen Techniken aus den entsprechenden Bereichen der EAI. Zum einen die Grundlagen betrieblicher Anwendungssysteme (EA aus EAI) aus betriebswirtschaftlicher und aus technischer Sicht. Zum anderen die Grundlagen der Integration von Anwendungssystemen (I aus EAI). Desweiteren wird die Rolle der modernen Middleware (Middleware nach dem Prinzip des Remote Procedure Call und Middleware nach dem Prinzip des Message Passing) in heutigen Anwendungssystemen analysiert und ihre wichtige Rolle und Funktion bei der Integration von Anwendungssystemen aufgezeigt. Der Grundlagenteil der Diplomarbeit führt dann die bekannten und die etablierten Middleware-Techniken zusammen mit den modernsten Techniken, wie Schichtenmodelle, Application-Server, Service Orientierte Architekturen SOA, WebServices, Enterprise Service Bus ESB und analysiert die sich ergebenden Möglichkeiten.
Nach einer Analyse des NPS in Bezug auf die Integrationsfähigkeiten, werden die im Grundlagenteil gewonnenen Erkenntnisse in einem Lösungsansatz zusammengebracht und eine Integrationslösung für das NPS entworfen. Diese Integrationslösung arbeitet nach dem Prinzip des Enterprise Service Bus und soll als zukunftsorientierte Integrationslösung für kommende Entwicklungen im NPS dienen.
Hierfür setzt der implementierte ESB auf modernste Techniken wie die Programmiersprache Java, die Message Oriented Middleware MOM implementiert durch den Java Message Service, eine Service Orientierte Architektur SOA mit dem Simple Object Access Protocol bzw. dem Service Oriented Architecture Protocol SOAP und einen Application-Server auf.
Zum Abschluß wird ein lauffähiger Prototyp des Enterprise Service Bus implementiert und auf der bestehenden Infrastruktur des Neckermann Produktions-Systems aufgesetzt.
Inhaltsverzeichnis:
| Vorwort | i | |
| I. | Einleitung | 1 |
| II. | Grundlagen | 8 |
| II.1 | Betriebliche Anwendungssysteme | 8 |
| II.1.1 | betriebswirtschaftliche Betrachtung | 8 |
| II.1.2 | technische Betrachtung | 10 |
| II.2 | Grundlagen der Integration | 12 |
| II.2.1 | Integrationsmerkmale | 13 |
| II.2.1.1 | Integrationsrichtung | 14 |
| II.2.1.1.1 | Integrationsrichtung horizontal | 15 |
| II.2.1.1.2 | Integrationsrichtung vertikal | 15 |
| II.2.1.2 | Integrationsreichweite | 16 |
| II.2.1.2.1 | Integrationsreichweite intern | 16 |
| II.2.1.2.2 | Integrationsreichweite extern | 17 |
| II.2.1.3 | Integrationsgegenstand | 17 |
| II.2.1.3.1 | Integrationsgegenstand Daten | 18 |
| II.2.1.3.2 | Integrationsgegenstand Programme | 19 |
| II.2.1.3.3 | Integrationsgegenstand Benutzerschnittstelle | 20 |
| II.2.1.3.4 | Integrationsgegenstand Prozesse | 20 |
| II.2.2 | Integrationsansätze | 21 |
| II.2.2.1 | Integrationsansatz Punkt-zu-Punkt | 22 |
| II.2.2.2 | Integrationsansatz ERP | 22 |
| II.2.2.3 | Integrationsansatz Middleware | 23 |
| II.2.3 | Middleware | 23 |
| II.2.3.1 | Datenbank-Middleware | 25 |
| II.2.3.2 | Programmorientierte Middleware | 26 |
| II.2.3.2.1 | Verbindung versus Synchronisation | 27 |
| II.2.3.2.1.1 | Kopplung | 31 |
| II.2.3.2.2 | Aufruf-Schnittstellen (RPC) | 31 |
| II.2.3.2.3 | Nachrichten-Schnittstellen (Message-Passing) | 33 |
| II.2.3.2.4 | Aufruf- versus Nachrichten-Schnittstellen | 34 |
| II.2.3.3 | Middleware-Dienste | 36 |
| II.2.4 | Application-Server | 37 |
| II.2.4.1 | Mehrschichtige Architekturen | 39 |
| II.2.4.1.1 | Zwei-Schichten-Architektur | 40 |
| II.2.4.1.2 | Drei-Schichten-Architektur | 41 |
| II.2.4.1.3 | Zwei-Einhalb-Schichten-Architektur | 42 |
| II.2.4.1.4 | Vier-Schichten-Architektur | 44 |
| II.2.4.2 | Application-Server als Mehrschichtige-Architektur | 45 |
| II.2.4.3 | Middleware im Application-Server | 46 |
| II.2.4.3.1 | RPC-Middleware im Application-Server | 47 |
| II.2.4.3.2 | MOM-Middleware im Application-Server | 48 |
| II.2.4.3.3 | Vergleich RPC und MOM im Application-Server | 49 |
| II.2.5 | Service-orientierte-Architektur | 51 |
| II.2.5.1 | Kopplung einer SOA | 52 |
| II.2.5.2 | Services einer SOA | 53 |
| II.2.5.3 | Prinzipien einer SOA | 53 |
| II.2.6 | WebServices | 54 |
| II.2.6.1 | Nutzung offener Standards | 54 |
| II.2.6.2 | Techniken der WebServices | 55 |
| II.2.6.3 | Kopplung von WebServices | 56 |
| II.2.6.4 | WebServices versus RPC/MOM | 57 |
| II.2.6.5 | SOAP | 58 |
| II.2.6.6 | Integrationslösung mit Hilfe von WebServices | 58 |
| II.2.7 | Enterprise Service Bus | 59 |
| III. | Ist-Analyse | 62 |
| III.1 | Kernaufgaben des NPS | 62 |
| III.2 | Anforderungen an das neue NPS | 66 |
| III.2.1 | Gründe für die Neuimplementierung | 67 |
| III.2.2 | Funktionale Anforderungen an das neue NPS laut Lastenheft | 68 |
| III.3 | Gegenwärtiger Entwicklungsstand | 69 |
| III.3.1 | Anwendungen und deren Aufgaben | 69 |
| III.3.2 | Systemstruktur | 71 |
| III.3.2.1 | Hardware-Topologie | 71 |
| III.3.2.2 | Drei-Ebenen-Modell | 72 |
| III.3.2.2.1 | Benutzerschnittstellen-Ebene | 73 |
| III.3.2.2.2 | Programm-Ebene | 74 |
| III.3.2.2.3 | Daten-Ebene | 75 |
| III.3.2.2.3.1 | Helios | 75 |
| III.3.2.2.3.2 | Cumulus | 77 |
| III.3.2.2.3.3 | mysql | 79 |
| III.3.2.3 | Schichten-Architektur | 80 |
| III.4 | Analyse der Integrationsfähigkeit | 81 |
| III.4.1 | Integrationsgegenstand Benutzerschnittstelle | 81 |
| III.4.2 | Integrationsgegenstand Programme | 82 |
| III.4.3 | Integrationsgegenstand Daten | 83 |
| III.5 | Ergebnis der Analyse | 85 |
| IV. | Soll-Konzept | 87 |
| IV.1 | Erweiterung des NPS um einen ESB | 87 |
| IV.2 | Anschluss des NPS an einen ESB | 88 |
| IV.2.1 | erste Stufe - NPS als Gesamtsystem an den ESB anschließen | 88 |
| IV.2.2 | zweite Stufe - Anschluss der Teilsysteme des NPS an den ESB | 90 |
| IV.3 | Aufbau des ESB und Integration mit dem NPS | 91 |
| IV.3.1 | Aufbau des ESB | 92 |
| IV.3.2 | Aufbau der um den ESB erweiterten Infrastruktur | 94 |
| IV.4 | Ergebnis des Konzeptes | 96 |
| V. | Implementierung | 97 |
| V.1 | Aufbau des Anwendungsszenarios | 97 |
| V.1.1 | Receiver | 98 |
| V.1.2 | Sender | 99 |
| V.1.3 | ESB | 101 |
| V.2 | Aufbau des ESB im Anwendungsszenario | 102 |
| V.2.1 | SOAP-Implementierung AXIS | 104 |
| V.2.2 | Implementierung von Bus und Router | 105 |
| VI. | Zusammenfassung und Ausblick | 109 |
| VII. | Literaturverzeichnis | 111 |
| Glossar und Abkürzungsverzeichnis | 115 | |
| Stichwortverzeichnis | 119 | |
| A. | Programmcode des Anwendungsszenarios für einen ESB | 121 |
| B. | Eidesstattliche Erklärung | 143 |
III.3.2.2.3. Daten-Ebene Unter der Programm-Ebene befindet sich die Daten-Ebene des NPS. Dort liegen die Datenbank-Server bzw. FileServer, welche repräsentiert sind durch den Helios FileServer, den Cumulus Datenbank-Server (Assetmangement) und die relationale Datenbank mysql. Das Helios-System dient der Speicherung von digitalisierten Bilddaten. Es speichert die originalen hochaufgelösten Bilddaten (Feindaten) und zudem automatisch aus den originalen Bilddaten erzeugte Layouts (Grobdaten) zu jedem Bild. Die Layouts besitzen eine sehr viel geringere Auflösung als die originalen Bilddaten und dienen der Erstellung von Katalogseiten-Entwürfen. In diesen Entwürfen können die Grobdaten positioniert und manipuliert werden. Das System Cumulus dient der Speicherung und Organisation von digitalen Assets. Die originalen Bilddaten (Feindaten) der Assets werden dabei auf dem Helios-System abgelegt. Kataloge sind im Cumulus eine Organisationsstruktur von digitalen Assets. Die relationale Datenbank mysql dient der Speicherung aller weiteren für die NPS-Anwendungen nötigen Daten. Dies sind z.B administrative Daten über Benutzer und Benutzergruppen oder operative Daten wie Datenkörbe, Nachrichten und Freelancer-Buchungen des NPS. III.3.2.2.3.1. Helios Der Helios FileServer dient zum einen der Speicherung von Bildern (Feindaten) im Helios-Filesystem. Zum anderen wird mit dem Helios-System ein Server-basiertes OPI (durch den Helios Image-Server) ermöglicht. Helios erzeugt hierbei automatisch aus den Original-Bilddaten (Feindaten) die Layouts (Grobdaten) für die Be- und Verarbeitung der Bilder in den Katalogseiten-Entwürfen. Die Be- und Verarbeitung der Layouts erfolgt dann mit den Layouts (Grobdaten), welche eine sehr viel geringere Auflösung besitzen, als die entsprechenden Original-Bilddaten (Feindaten). Die Katalogseiten-Entwürfe enthalten zur Bearbeitungszeit nur die Layouts (Grobdaten) nicht das Original-Bild (Feindaten). Zur Bearbeitungszeit wird also mit Hilfe der Layouts (Grobdaten) der 75 [...]
III.3.2.2.2. Programm-Ebene Unter der Ebene der Clients folgt die derzeitige Programm-Ebene des bestehenden NPS. Sie wird durch WebServer realisiert und enthält in ihrer Funktion als Programm-Ebene die Geschäftslogik des Systems. Zum einen ist hier der WebServer auf Basis eines Apache-Servers, welcher u.a. die Layout-Anwendung bereitstellt. Zum anderen liegt hier der WebServer auf Basis eines Tomcat-Server, welcher die Anwendungen für das Assetmangement(Produktionsdatenbank), den Austauschbereich etc. bereitstellt. WebServer haben ihre eigentliche Aufgabe in der Kommunikation mit dem WebBrowser. Sie sind als Teil der Benutzerschnittstelle für die Präsentationslogik zuständig wohingegen der WebBrowser als anderer Teil der Benutzerschnittstelle für die Darstellungslogik verantwortlich ist. WebServer können auch die Geschäftslogik enthalten und dies ist hier der Fall. Die Logik der Anwendungen liegt zum einen auf dem Tomcat-WebServer in Form von Servlets, JSPs und weiteren Java-Klassen vor. Zum anderen liegt sie auf dem Apache-WebServer in Form von PHP und Perl Skripten vor. Die WebServer bieten den Clients, also den WebBrowsern, eine Schnittstelle für den Zugriff auf die Präsentation und damit indirekt auf die enthaltene Geschäftslogik mittels des Protokolls HTTP an. Dieses wird im Moment einzig für 74 [...]
Kapitel III. Ist-Analyse entgegenzuwirken, kommt im neuen NPS eine webbasierte Benutzerschnittstelle zum Einsatz. Die Benutzerschnittstellen-Ebene wird also durch einen WebBrowser ergänzt. Der Browser setzt für die Realisierung der Benutzerschnittstelle bzw. die Darstellung Web-Standards wie HTML und JavaScript ein. Über diesen Client ist es nun möglich die benötigten Funktionalitäten, welche sich auch auf die Benutzerschnittstelle auswirken, abzubilden. Mit Hilfe des Browser-basierten Clients konnten alle momentan benötigten Anwendungen wie das Workflowmanagement, das Assetmanagement, die Freelancerbuchung, der Austauschbereich, die Jobdatenbank und das Seminarbuchungssystem mit ihren jeweiligen Benutzerschnittstellen für das NPS umgesetzt werden. Der Browser-Client dient als eigentliche Benutzerschnittstelle zu den Anwendungen des NPS. Im Gegensatz zu den Macintosh- und Windows-Clients, welche keine anwendungsspezifische (katalogproduktionsspezifische) Benutzerschnittstelle darstellen können und im wesentlichen für die graphische Bearbeitung von Photos, Bildern und Entwürfen von Katalogseiten zuständig sind. Für einen Client auf Betriebssystem-Ebene wäre eine weitere spezielle Anwendungsentwicklung nötig, was jedoch einen erheblichen Entwicklungsaufwand und Nachteile bei Installation und Wartung mit sich bringt. Aus diesem Grund wird ein Client auf Basis eines WebBrowsers eingesetzt. Die Schnittstelle des WebBrowsers zum System entspricht der üblichen Kommunikation über das Internet mittels HTTP. Dies erfordert auf Seiten des NPS einen entsprechenden WebServer (HTTP-Server). [...]
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Link zur Arbeit:
http://www.diplom.de/ean/9783832486310
Arbeit zitieren:
Schlieper, André Dezember 2004: Enterprise Application Integration im Neckermann Produktions-System, Hamburg: Diplomica Verlag
Schlagworte:
EAI, Middleware, SOA, ESR, Web Services



