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Enterprise Application Integration im Neckermann Produktions-System

Enterprise Application Integration im Neckermann Produktions-System
Über dieses Buch
  • 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

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

Automatisiert erstellter Textauszug:

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). [...]

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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