Die vorliegende Diplomarbeit baut auf einem Projekt auf, daß ich als freier
Mitarbeiter neben meinem Studium mitgestalten konnte. Ziel des Projektes war die Schaffung eines Systems zur Unterstützung der Produktion von
Versandkatalogen.
Das Thema dieser Diplomarbeit ist die Erweiterung des aus dem Projekt
hervorgegangenen Systems NPS um die Möglichkeiten und Techniken der
’Enterprise Application Integration’ EAI. Mit dem Ziel eine umfassende strukturelle Basis für eine Integrationsplattform zu erstellen, um damit eine zukunftsweisende technologische Richtung im Sinne einer standardisierten Integrationsfähigkeit zu bieten.
Erstellt wurde das System für die Neckermann Versand AG. Daher leitet sich
auch der Name ’NPS’ des entstehenden Produkts ab; NPS steht für das
’Neckermann Produktions-System’. Verantwortlich für die Entwicklung des NPS
und damit gleichzeitig mein Diplom- und Arbeitsplatzgeber, ist die Firma Vitras GmbH (ehemals Mockenhaupt IT-Consulting), bei der ich mich sehr bedanken möchte, da durch sie diese Diplomarbeit erst möglich gemacht wurde. Die Vitras GmbH ist als Beratungs- und Softwareentwicklungsunternehmen für die Neckermann Versand AG im Unternehmensbereich Werbung tätig, und hier eben mit der Aufgabe der Entwicklung des NPS betraut.
Großer Dank gilt auch meinem Mentor, Prof. Dr. Dipl.-Inform. Frank K. Victor, für die Unterstützung in allen Fragen der Diplomarbeit und vor allem dafür, dass er sich trotz meiner großen Entfernung von der Hochschule, bereiterklärt hat mich zu betreuen.
André Schlieper
Inhaltsverzeichnis
I. Einleitung
II. Grundlagen
II.1. Betriebliche Anwendungssysteme
II.1.1. betriebswirtschaftliche Betrachtung
II.1.2. technische Betrachtung
II.2. Grundlagen der Integration
II.2.1. Integrationsmerkmale
II.2.1.1. Integrationsrichtung
II.2.1.1.1. Integrationsrichtung horizontal
II.2.1.1.2. Integrationsrichtung vertikal
II.2.1.2. Integrationsreichweite
II.2.1.2.1. Integrationsreichweite intern
II.2.1.2.2. Integrationsreichweite extern
II.2.1.3. Integrationsgegenstand
II.2.1.3.1. Integrationsgegenstand Daten
II.2.1.3.2. Integrationsgegenstand Programme
II.2.1.3.3. Integrationsgegenstand Benutzerschnittstelle
II.2.1.3.4. Integrationsgegenstand Prozesse
II.2.2. Integrationsansätze
II.2.2.1. Integrationsansatz Punkt-zu-Punkt
II.2.2.2. Integrationsansatz ERP
II.2.2.3. Integrationsansatz Middleware
II.2.3. Middleware
II.2.3.1. Datenbank-Middleware
II.2.3.2. Programmorientierte Middleware
II.2.3.2.1. Verbindung versus Synchronisation
II.2.3.2.1.1. Kopplung
II.2.3.2.2. Aufruf-Schnittstellen (RPC)
II.2.3.2.3. Nachrichten-Schnittstellen (Message-Passing)
II.2.3.2.4. Aufruf- versus Nachrichten-Schnittstellen
II.2.3.3. Middleware-Dienste
II.2.4. Application-Server
II.2.4.1. Mehrschichtige Architekturen
II.2.4.1.1. Zwei-Schichten-Architektur
II.2.4.1.2. Drei-Schichten-Architektur
II.2.4.1.3. Zwei-Einhalb-Schichten-Architektur
II.2.4.1.4. Vier-Schichten-Architektur
II.2.4.2. Application-Server als Mehrschichtige-Architektur
II.2.4.3. Middleware im Application-Server
II.2.4.3.1. RPC-Middleware im Application-Server
II.2.4.3.2. MOM-Middleware im Application-Server
II.2.4.3.3. Vergleich RPC und MOM im Application-Server
II.2.5. Service-orientierte-Architektur
II.2.5.1. Kopplung einer SOA
II.2.5.2. Services einer SOA
II.2.5.3. Prinzipien einer SOA
II.2.6. WebServices
II.2.6.1. Nutzung offener Standards
II.2.6.2. Techniken der WebServices
II.2.6.3. Kopplung von WebServices
II.2.6.4. WebServices versus RPC/MOM
II.2.6.5. SOAP
II.2.6.6. Integrationslösung mit Hilfe von WebServices
II.2.7. Enterprise Service Bus
III. Ist-Analyse
III.1. Kernaufgaben des NPS
III.2. Anforderungen an das neue NPS
III.2.1. Gründe für die Neuimplementierung
III.2.2. Funktionale Anforderungen an das neue NPS laut Lastenheft
III.3. Gegenwärtiger Entwicklungsstand
III.3.1. Anwendungen und deren Aufgaben
III.3.2. Systemstruktur
III.3.2.1. Hardware-Topologie
III.3.2.2. Drei-Ebenen-Modell
III.3.2.2.1. Benutzerschnittstellen-Ebene
III.3.2.2.2. Programm-Ebene
III.3.2.2.3. Daten-Ebene
III.3.2.2.3.1. Helios
III.3.2.2.3.2. Cumulus
III.3.2.2.3.3. mysql
III.3.2.3. Schichten-Architektur
III.4. Analyse der Integrationsfähigkeit
III.4.1. Integrationsgegenstand Benutzerschnittstelle
III.4.2. Integrationsgegenstand Programme
III.4.3. Integrationsgegenstand Daten
III.5. Ergebnis der Analyse
IV. Soll-Konzept
IV.1. Erweiterung des NPS um einen ESB
IV.2. Anschluss des NPS an einen ESB
IV.2.1. erste Stufe - NPS als Gesamtsystem an den ESB anschließen
IV.2.2. zweite Stufe - Anschluss der Teilsysteme des NPS an den ESB
IV.3. Aufbau des ESB und Integration mit dem NPS
IV.3.1. Aufbau des ESB
IV.3.2. Aufbau der um den ESB erweiterten Infrastruktur
IV.4. Ergebnis des Konzeptes
V. Implementierung
V.1. Aufbau des Anwendungsszenarios
V.1.1. Receiver
V.1.2. Sender
V.1.3. ESB
V.2. Aufbau des ESB im Anwendungsszenario
V.2.1. SOAP-Implementierung AXIS
V.2.2. Implementierung von Bus und Router
VI. Zusammenfassung und Ausblick
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit analysiert die bestehende Systeminfrastruktur des "Neckermann Produktions-Systems" (NPS) und entwickelt ein zukunftsorientiertes Konzept zur Integration heterogener Anwendungen mittels eines Enterprise Service Bus (ESB) unter Verwendung von Service-Orientierter Architektur (SOA) und WebServices-Standards.
- Analyse betrieblicher Anwendungssysteme und Integrationsmethoden
- Untersuchung der Ist-Situation und der Integrationsfähigkeit des NPS
- Entwicklung eines Soll-Konzepts zur Implementierung eines ESB
- Technische Prototypisierung einer Middleware-basierten Kommunikationsdrehscheibe
- Evaluation von offenen Standards zur Kostensenkung und Herstellerunabhängigkeit
Auszug aus dem Buch
II.2.2.3. Integrationsansatz Middleware
Bei dem middlewarebasierten Ansatz wird eine Software eingeführt, welche als Vermittler zwischen den an der Kommunikation beteiligten Systemen fungiert. Die Middleware bildet eine Kommunikationsinstanz zwischen den beteiligten Kommunikationspartnern, welche die Middleware nutzen, um miteinander in Verbindung zu treten. Die Kommunikation zwischen den Anwendungssystemen findet über die vermittelnde Softwareschicht, die Middleware, statt und nicht mehr direkt mit dem dienstanbietenden System. Die beteiligten Anwendungssysteme werden durch die Middleware integriert.
Unter bestimmten Bedingungen kann eine Middleware die Funktion einer zentralen Kommunikationsdrehscheibe übernehmen. In diesem Fall kommunizieren alle beteiligten Systeme über eine einzige zentrale Stelle, wodurch jedes System mit jedem anderen in Verbindung treten kann. Dieses hat den Vorteil, dass ein System nur noch eine Schnittstelle zu kennen braucht und über diese Schnittstelle mit allen anderen Systemen kommunizieren kann. Aus der geringen Anzahl von Schnittstellen ergibt sich hierbei ein verringerter Installations- und Wartungsaufwand. Auch die Entwicklung und Integration neuer Systeme wird durch die verminderte Schnittstellen-Komplexität dramatisch gesenkt gegenüber einem Punkt-zu-Punkt-Ansatz.
Middleware bildet wegen seiner umfangreichen Möglichkeiten und Technologien die technologische Basis und die technische Infrastruktur von EAI.
Die Technologien und Methoden die bei Middleware-Produkten zum Einsatz kommen, dienen hauptsächlich der Daten-Integration (siehe Abschnitt II.2.1.3.1) und der Programm-Integration (siehe Abschnitt II.2.1.3.2), die Integration der Präsentation spielt bei Middleware-Produkten keine Rolle. Durch die Middleware-Produkte wird eine Integration bis auf die Programm-Ebene erreicht, die Semantik der durchgeführten Programme bleibt jedoch unberücksichtigt. D.h. die Semantik und damit die auf den Programmen aufbauenden Geschäftsprozesse werden durch Middleware nicht direkt unterstützt.
Zusammenfassung der Kapitel
I. Einleitung: Beschreibt die Zielsetzung der Arbeit sowie die Herausforderungen des "Neckermann Produktions-Systems" im Kontext von Katalogerstellungsprozessen.
II. Grundlagen: Erläutert theoretische Aspekte betrieblicher Anwendungssysteme, Integrationsansätze, Middleware-Technologien sowie die Prinzipien von SOA und WebServices.
III. Ist-Analyse: Analysiert den aktuellen Zustand und die Systemstruktur des NPS sowie dessen Schwachstellen hinsichtlich der Integrationsfähigkeit.
IV. Soll-Konzept: Stellt das Konzept zur Erweiterung des NPS um einen ESB zur Realisierung einer SOA vor.
V. Implementierung: Dokumentiert den Aufbau eines Prototyps für ein Anwendungsszenario mit ESB-Komponenten basierend auf AXIS und JMS.
VI. Zusammenfassung und Ausblick: Fasst die Erkenntnisse zusammen und bewertet das Potenzial von ESB-Lösungen für zukünftige Entwicklungen.
Schlüsselwörter
Enterprise Application Integration, EAI, Neckermann Produktions-System, NPS, Middleware, Service-Orientierte-Architektur, SOA, WebServices, Enterprise Service Bus, ESB, SOAP, XML, lose Kopplung, Integration, Systemlandschaft
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit befasst sich mit der Optimierung der Systemintegration innerhalb des Neckermann Produktions-Systems (NPS), um eine flexible und zukunftssichere Basis für die Katalogproduktion zu schaffen.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Zentrale Felder sind EAI (Enterprise Application Integration), Middleware-Architekturen, Service-Orientierte Architektur (SOA), WebServices sowie die praktische Umsetzung durch einen Enterprise Service Bus (ESB).
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Das Ziel ist die Schaffung einer umfassenden strukturellen Basis für eine Integrationsplattform, die eine standardisierte Integrationsfähigkeit des NPS ermöglicht und die Wartungskosten durch herstellerunabhängige Lösungen senkt.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Arbeit kombiniert eine Literaturrecherche zu theoretischen Integrationsgrundlagen mit einer IST-Analyse der bestehenden Systemlandschaft und der anschließenden Entwicklung eines SOLL-Konzepts sowie einer prototypischen Implementierung.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Im Hauptteil werden neben den theoretischen Grundlagen die IST-Analyse des NPS, das daraus abgeleitete Konzept für einen ESB sowie die konkrete Implementierung eines Anwendungsszenarios mittels AXIS und JMS beschrieben.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Wichtige Begriffe sind EAI, SOA, ESB, WebServices, lose Kopplung, Middleware, XML, SOAP und das Neckermann Produktions-System.
Warum ist das "Schnittstellen-Chaos" ein zentrales Problem im NPS?
Die direkte Punkt-zu-Punkt-Integration führt bei zunehmender Anzahl von Systemen zu einer quadratisch steigenden Anzahl an Verbindungen (O(n²)), was Entwicklung und Wartung unverhältnismäßig komplex und teuer macht.
Wie trägt der ESB zur Lösung des Integrationsproblems bei?
Der ESB fungiert als zentrale Kommunikationsdrehscheibe. Er entkoppelt die Systeme, ermöglicht asynchrone Kommunikation über offene Standards wie SOAP und JMS und reduziert die Anzahl der benötigten Schnittstellen pro System auf eine einzige Anbindung an den Bus.
- Arbeit zitieren
- Andre Schlieper (Autor:in), 2004, Enterprise Application Integration im Neckermann Produktions-System, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/36081
