Technische Fachhochschule Berlin

University of Applied Sciences

MASTERARBEIT

BLUEPRINT ZUR INTEGRATION WEBBASIERTER PM

UNTER VERWENDUNG SERVICE-ORIENTIERTER

ARCHITEKTUREN

Fachbereich I

Studiengang: Wirtschaftsingenieurwesen/Projektmanagement

Masterarbeit zur Erlangung des akademischen Grades:

Master of Engineering

vorgelegt von

Sékou Diabaté

Berlin, 03. April 2009

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MANAGEMENT ABSTRACT

Management abstract

Das Thema Integration ist durch die Ausbreitung von SOA aktueller denn je geworden. So-

wohl die Ära der isolierten betrieblichen Informationssysteme auch als die der Silos, auch

Stovepipe genannt, ist endgültig vorbei (vgl. Liebhart et al. 2008, S.1). Die Anwendung, die

zu einem bestimmten Zweck erstellt worden ist, ohne dass sie sich mit anderen Systemen

austauschen muss, ist unwahrscheinlich. Dies ist auch für die webbasierte Projektmanage-

ment-Software

,,Blue Ant"

des jungen Berliner Beratungs- und Softwarehaus proventis GmbH

der Fall.

Durch den Erfolg des Produkts im Enterpriseumfeld mit aktuellen Kunden, wie z.B. Porsche

oder Berliner Bank, stellt sich für das Unternehmen in immer größerem Umfang die Notwen-

digkeit, sich mit Integrationsproblematiken bzw. deren Lösungen im Enterpriseumfeld zu be-

schäftigen, wobei aktuell kein Wissen vorhanden ist.

Als Standardarchitektur für die Integration setzt sich SOA mehr und mehr durch. Wobei SOA

als Ganzes betrachtet, eine unterstützende Funktion für betriebliche Abläufe einer IT-

Systemlandschaft darstellt. SOA ermöglicht es Prozesse einfacher und schneller zu gestal-

ten und umzugestalten. Dadurch wird eine deutlich höhere Flexibilität erreicht. Darüber hin-

aus stehen Dienste bzw. Services zur Verfügung, die in einer anderen Anwendung wieder

verwendet werden können. Außerdem können neue Dienste und Produkte schneller am

Markt eingeführt und bestehende Dienste schneller an neue Anforderungen angepasst wer-

den. Dies führt dazu, dass die Kosten für Entwicklung und Wartung gesenkt werden können.

Der Blueprint für die Systemintegration hilft bei der richtigen Umsetzung auf Basis von SOA,

ohne das Gesamtbild einer flexiblen, skalierbaren, performanten und bezahlbaren Unter-

nehmensarchitektur aus den Augen zu verlieren.

Seite I

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INHALTSVERZEICHNIS

Inhaltsverzeichnis

MANAGEMENT ABSTRACT I

ABBILDUNGSVERZEICHNIS VI

TABELLENVERZEICHNIS VIII

ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS IX

DANKSAGUNG XIV

1

EINLEITUNG 1

1.1

PROBLEMSTELLUNG UND ZIELSETZUNG 1

1.2

ABGRENZUNG 2

1.3

AUFBAU DER ARBEIT 2

2

GRUNDLAGEN 4

2.1

GESCHÄFTSPROZESS UND WORKFLOW 4

2.1.1

Begriff des Prozesses 4

2.1.2

Begriff des Geschäftsprozesses 5

2.1.3

Komponenten von Geschäftsprozessen 6

2.1.4

Begriff des Workflows 7

2.1.5

Gegenüberstellung von Geschäftsprozess und Workflow 9

2.1.6

Fazit 10

2.2

GESCHÄFTSPROZESSMODELLIERUNG (BUSINESS PROCESS MODELING) 10

2.2.1

ARIS-Architektur integrierter Informationssysteme 11

2.2.1.1

Modellierungskonzept 11

2.2.1.2

EPK Ereignisgesteuerte Prozesskette 12

2.2.1.3

Erweiterte Ereignisgesteuerte Prozesskette (eEPK) 14

2.2.1.4

Modellierungsregeln 15

2.2.2

BPEL oder BPEL4WS 15

2.2.2.1

Kontrollfluss eines BPEL-Prozesses 16

2.2.2.2

BPEL-Basiselemente 17

2.2.2.3

BPEL Activities 17

2.2.2.4

Beispiel von BPEL und WSDL 18

2.2.3

Fazit 18

2.3

SERVICE-ORIENTIERTE ARCHITEKTUREN (SOA) 19

2.3.1

Grundlegende Merkmale einer SOA 20

Seite II

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INHALTSVERZEICHNIS

2.3.1.1

Lose Kopplung 20

2.3.1.2

Dynamisches Binden 21

2.3.1.3

Verzeichnisdienst 22

2.3.1.4

Verwendung von Standards 22

2.3.1.5

Einfachheit 22

2.3.1.6

Sicherheit 22

2.3.2

Merkmale einer SOA bzgl. komplexer Aspekte 23

2.3.3

Was ist eine Service-orientierte Architektur? 23

2.3.3.1

Die Sichtweise der Analysten 23

2.3.3.2

Die Definitionen der großen Hersteller 24

2.3.4

Service (Dienste) als Grundkomponente 26

2.4

DIE WICHTIGSTEN STANDARDS 26

2.4.1

Web Services 27

2.4.1.1

Definition Web Services 27

2.4.1.2

Web Service-Basistechnologie 28

2.4.1.3

Bestandteile einer Web Service-Architektur 28

2.4.1.3.1 Dienstanbieter (Service Provider) 28

2.4.1.3.2 Dienstnachfrager (Service Requestor) 28

2.4.1.3.3 Dienstmakler (Service Broker) 29

2.4.1.4

Aktionen 29

2.4.2

Grundlegende Standards SOAP, WSDL und UUDI 30

2.4.2.1

SOAP 30

2.4.2.1.1 Aufbau einer SOAP-Nachricht 31

2.4.2.1.2 SOAP-Verwandte 33

2.4.2.2

WSDL 33

2.4.2.3

UDDI (Verzeichnisdienste für Web Services) 36

2.5

WEB SERVICES SCHICHTENMODELL (WEB SERVICE ARCHITEKTUR) 39

2.6

SOA-ARCHITEKTURMODELL 41

2.6.1

Präsentation 41

2.6.2

Geschäftslogik 41

2.6.3

Datenbank und Applikationssysteme 42

2.6.4

Prozesslogik 42

2.6.5

Servicelogik 42

2.6.6

Sonstige Geschäftslogik 42

2.7

FAZIT 43

2.8

PROJEKTMANAGEMENT (PM) UND WEBBASIERTES PM-TOOL 44

2.8.1

Was ist ein Projekt? 44

Seite III

---

INHALTSVERZEICHNIS

2.8.2

Was ist Projektmanagement (PM)? 45

2.8.3

Webbasiertes PM-Tool 45

2.8.4

Funktionen von PM-Tool 46

2.8.5

Klassifikation von PM-Tool 48

2.8.6

Fazit 48

3

PROVENTIS GMBH 50

3.1

DAS PRODUKT-BLUE ANT (BA) 50

3.2

FAZIT 50

4

LÖSUNGSANSÄTZE FÜR EINE INTEGRATIONSPROBLEMATIK 52

4.1

INTEGRATIONSANSÄTZE 52

4.1.1

Point-to-Point-Architektur 52

4.1.2

Hub-and-Spoke-Architektur 53

4.1.3

Bus-/Pipeline-Architektur 54

4.1.4

Service-orientierte Architektur 54

4.2

INTEGRATION ARCHITEKTURE 55

4.2.1

Logische Integration 55

4.2.2

Enterprise Service Bus 56

4.2.2.1

Grundlegende Eigenschaften 57

4.2.2.2

Nachrichtenorientierte Middleware (MOM) 58

4.2.2.3

Integration basierend auf Standards 59

4.2.2.4

Die Entwicklung von ESB in den letzten Jahren 63

4.2.3

Data Integration 64

4.2.4

Prozess Integration 64

4.3

BESONDERHEIT EINER SOA-LÖSUNG 64

4.4

VORGEHENSWEISE 65

4.4.1

Top-Down 65

4.4.2

Bottom-Up 65

4.4.3

Meet-in-the-Middle 66

4.4.4

Schrittweise Einführung 66

4.5

ARCHITEKTUR SZENARIEN BLUE ANT-INTEGRATION 68

4.5.1

Blue Ant-Integration über AS/Broker­Web Services 69

4.5.2

Integration über ESB mit JBI 70

4.6

OPEN SOURCE SOA-STACK-BEWERTUNG 71

4.7

FAZIT 73

5

UMSETZUNG DER ARCHITEKTUR ,,ARBEITSZEITERFASSUNG" 75

Seite IV

---

INHALTSVERZEICHNIS

5.1

WERKZEUGAUSWAHL 75

5.1.1

Integrationsarchitektur mittels ESB 75

5.1.2

Orchestrierungsebene 75

5.1.3

Service ­ Ebene 76

5.1.4

Modellierung 76

5.1.5

IDE (integrated development environment) 76

5.2

ENTWICKLUNGSUMGEBUNG 76

5.3

VORGEHENSWEISE BEI DER UMSETZUNG 77

5.3.1

Beschreibung der fachlichen Geschäftsprozesse 78

5.3.1.1

Arbeitszeiten im Backend-System erfassen 78

5.3.1.2

Arbeitszeiten im Blue Ant (BA)-System erfassen 83

5.3.2

Beschreibung der technischen Geschäftsprozesse 88

5.3.2.1

XML-Schema 88

5.3.2.2

WSDL 90

5.3.2.3

BPEL-Prozess 91

5.3.3

BPEL-Prozess compilieren und deployen 94

5.3.4

BPEL-Prozess testen 94

5.4

FAZIT 98

6

ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 99

LITERATURVERZEICHNIS 102

Seite V

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ABBILDUNGSVERZEICHNIS

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 2.1: Definition von Prozess (vgl. Schmelzer 2006, S. 60) 5

Abbildung 2.2: Definition von Geschäftsprozess (vgl. Schmelzer 2006, S. 60) 6

Abbildung 2.3: Komponenten von Geschäftsprozessen (vgl. Schmelzer 2006, S. 61) 7

Abbildung 2.4: Verfeinerung der Geschäftsprozesse im Workflow (vgl. Freund, 2004) 9

Abbildung 2.5: Geschäftsprozess vs. Workflow (vgl. Gadatsch 2005, S. 47) 10

Abbildung 2.6: Das ARIS-Haus (vgl. Gadatsch 2005, S. 114) 12

Abbildung 2.7: Standard Building Blocks von BPEL (vgl. Liebhart 2007, S. 19) 16

Abbildung 2.8: BPEL und ein Web Service (vgl. Liebhart 2007, S. 21) 18

Abbildung 2.9: SOA Tempel (vgl. Melzer et al. 2007, S. 11) 25

Abbildung 2.10: Web Service-Dreieck (vgl. Melzer et al. 2007, S. 52) 29

Abbildung 2.11: Protokoll Stack von Web Services (vgl. Liebhart et al. 2007, S. 295) 30

Abbildung 2.12: SOAP-Nachrichtenstruktur: (vgl. Liebhart 2007, S. 15) 31

Abbildung 2.13: WSDL-Dokument (Version 1.1) (vgl. Liebhart 2007, S. 16-17) 34

Abbildung 2.14: WSDL-Nachrichtentypen (WSDL 1.1) (vgl. Liebhart 2007, S. 17) 36

Abbildung 2.15: Die UDDI Business Registry (UBR) (vgl. Melzer et al. 2007, S. 149) 38

Abbildung 2.16: UDDI (vgl. Melzer et al. 2007, S. 52) 39

Abbildung 2.17: Web Services Stack (vgl. Melzer et al. 2007, S. 54) 41

Abbildung 2.18: Service-orientierte Softwarearchitektur (vgl. Mathas2008, S. 28) 43

Abbildung 4.1: Point-to-Point-Architketur (vgl. Liebhart et al. 2008, S. 24) 53

Abbildung 4.2: Hub-and-Spoke-Architektur (vgl. Liebhart et al. 2008, S. 26) 53

Abbildung 4.3: Bus-/Pipeline-Architektur (vgl. Liebhart et al. 2008, S. 27) 54

Abbildung 4.4: Service-orientierte Architektur (vgl. Liebhart et al. 2008, S. 28) 55

Abbildung 4.5: ESB-Aufbau nach dem JBI-Standard (vgl. Adelhardt, D., S. 18) 61

Abbildung 4.6 JBI Architektur (vgl. White, Spec JSR 208) 63

Abbildung 4.7: Blue Ant-Integration Passiv/Pull (eigene Darstellung) 69

Abbildung 4.8: Blue Ant-Integration über AS/Broker-Web Services (eigene Darstellung) 70

Abbildung 4.9: Ein Open Source SOA-Modell (vgl. Liebhart 2007, S. 56) 73

Abbildung 5.1: Oracle BPEL Process Manager (vgl. o.V., Copyright © 2004 Oracle) 76

Abbildung 5.2: Entwicklungsumgebung mit integrierter Oracle BPEL Designer 77

Abbildung 5.3: Top-Down-Ansatz (eigene Darstellung) 78

Abbildung 5.4: Arbeitszeiten im Backend-System erfassen (eigene Darstellung) 79

Abbildung 5.5: Arbeitszeiten im BA-System erfassen (eigene Darstellung) 84

Abbildung 5.6: XML-Schema der Arbeitszeiterfassung 89

Abbildung 5.7: XML-Schema des Fehlerfalls der Arbeitszeiterfassung 90

Seite VI

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ABBILDUNGSVERZEICHNIS

Abbildung 5.8: Auszug der WSDL-Datei für Arbeitszeiterfassung 91

Abbildung 5.9:BPEL-Prozess von Arbeitszeiterfassung 93

Abbildung 5.10 Veröffentlichung der WSDL-Datei 94

Abbildung 5.11:Anmeldemaske von BPEL Console 95

Abbildung 5.12: Oracle BPEL Console 95

Abbildung 5.13: Generiertes HTML-Formular 96

Abbildung 5.14: Ergebnis der asynchronen Kommunikation 96

Abbildung 5.15: Visueller Flow ,,Arbeitszeiterfassung"-Teil 1 97

Abbildung 5.16: Visueller Flow ,,Arbeitszeiterfassung"-Teil 2 97

Abbildung 5.17: Audit-Instanz für die Liste der ,,Arbeitszeiterfassung" 98

Seite VII

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TABELLENVERZEICHNIS

Tabellenverzeichnis

Tabelle 2.1: Notation der Grundelemente der EPK (vgl. Gadatsch 2005, S. 158) 13

Tabelle 2.2: Erweiterung der Notation der EPK (vgl. Gadatsch 2005, S. 160) 14

Tabelle 2.3: Aspekte der losen Systemkopplung (vgl. Mathas 2008, S. 21) 21

Tabelle 2.4: SOAP Fault Block (vgl. Melzer et al. 2007, S. 77) 33

Tabelle 4.1: Vorgehensweise bei der schrittweisen Einführung (vgl. Liebhart 2007, S. 174f)67

Tabelle 4.2: Eine Auswahl von Open Source Tools für SOA (vgl. Liebhart 2007, S. 55) 72

Seite VIII

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ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS

Abkürzungsverzeichnis

AJAX

Asynchronous JAvaScript and XML

Aufl.

Auflage

ARIS

Architektur integrierter Informationssysteme

BC

Binding Components

BCWP

Budgeted Cost of Work Performed auch Earned Value

BCWS

Budgeted Cost For Work Scheduled auch Planed Value

BPEL

Business Process Execution Language

BPEL4WS

Business Process Execution Language for Web Service

BPML

Business Process Modeling Language

bspw.

beispielsweise

bzw

.

beziehungsweise

CDDL

Community Development and Distribution License

COM

Component Object Model

CORBA

Common Object Request Broker Architecture

CPM

Critical Path Method

DC

Delivery Channel

DCOM

Distributed Component Object Model

d.h.

das heißt

DIN

Deutsches Institut für Normung e.V.

DNS

Directory Name Service

EAI

Enterprise Application Integration

Seite IX

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