ГЛАВА ВТОРА. Методология за Бизнес управление на Динамични информационни системи

ГЛАВА ВТОРА. Методология за Бизнес управление на Динамични информационни системи

В световната литературата и практика съществува понятието Тотална цена на опериране (Total Cost of Ownership - TCO), която е финансов измерител за оценка на директната и индиректна цена на една услуга в информационна система. ТСО обикновено включва цена на хардуер, софтуер, мрежи, оборудване на изчислителния център и на работните места, на специалистите участващи в оперирането (включително ток, вода, сгради и т.н.). Съществуват обаче и други параметри свързани с въвеждането на нови функции на една информационна система, които не се включват в ТСО. Това са параметри като: Време за излизане на пазара; Усилия свързани със създаване на човешкия потенциал; Социални ангажименти към съществуващия персонал, усилия за преквалификация и усилия за изграждане на нов; Конкурентно предимство; Създаване на капацитет на фирмата / организацията за последващи нови функционални промени свързани с бъдещи промени в бизнес средата; Отчитане усложненията в поддържаните взаимоотношения с повече доставчици; и пр. Отчитайки тези параметри не включени в ТСО и с оглед анализиране на възможни решения породени от настъпили промени в бизнес средата на пазара, в дисертацията се дефинира показателя „Комплексно изменение”, представляващо резултата от въвеждане на изменение в информационна система, породено от промени в бизнес средата в която работи фирмата / организацията. Оценката на подобно изменение трябва да се извършва преди потенциалното въвеждане на изменението (не всички промени в бизнес условията трябва да водят неминуемо до промени във фирмата / организацията), както и след въвеждане на изменението. Комплексното изменение е показател чрез който също така може да се оценяват различните алтернативи на бъдещо въвеждане на изменението. За да може „Комплексното изменение” да се оценява и от бизнес лидерите, то в дисертацията се дефинират параметри за неговата оценка в категории, разбираеми за бизнес специалистите – Човешки ресурси, ИКТ ресурси, Времетраене на въвеждане на изменението, и Цена на изменението. За всеки параметър съществуват няколко измерителя, представени в таблица 2-1.

Бизнес оценката на „Комплексното изменение” се извършва чрез оценка на взаимосвързаността на тези четири параметъра – фигура 2-1.

В графиката на фигура 2-1 всичките параметри се представят в относителни единици - от 0 до 6, от 0 до 9 и т.н., отчитайки максималните конкретни единици за всеки параметър. Целта на това представяне е да се визуализира Комплексното изменение, представяйки в кои направления ще бъдат усилията свързани с въвеждане на бизнес измененията. Между отделните параметри на Комплексното изменение съществува взаимовръзка, която се използва при създаването на алтернативни решения. Например Времетраенето може да се намали с увеличаване на параметрите Човешки ресурси и Цена, както е показана но фигура 2-2. Всеки от тези параметри се състои от под-параметри, измервани отделно. Например Човешки ресурси може да се декомпозира на ресурси-ръководители, ресурси-експерти, ресурси-оператори, и т.н.

След като Комплексното изменение оцени предстоящото изменение което трябва да се направи, избере се съответната негова алтернатива и се реши да се пристъпи към осъществяване на самото изменение, се прилага Методологията, която е разработена в дисертационния труд, и която е представена по-долу.

С оглед разработване на Методологията в дисертацията първо е проектирана нейната рамка, представляваща Общ принцип и множество методи. Общият принцип е философската платформа, на която база трябва да се изграждат отделните методи. За разработване на Общия принцип на Методологията се изхожда от проведения в Първа глава анализ за „скоростта” на изменения в Бизнес и ИКТ архитектурите, водещ до извода, че „скоростта на въвеждане на ИКТ изменения” не съответства на „скоростта на въвеждане на бизнес измененията”, поради нивото (по-точно казано микро-нивото) на което могат да се правят изменения в ИКТ компонентите. В дисертацията се дефинира показателят „Път на изменение”, който обхваща както необходимите бизнес изменения, така и необходимите ИКТ изменения в една Информационната система. Изхождайки от съществуващите в момента методи и технологии, в дисертацията този „Път на изменения” е представен абстрактно в графичен вид показан на фигура 2-3.

Фиг.2-3

Фиг.2-4

За избор на методите в методологията се прилага специално разработената в дисертацията Архитектурна рамка на информационните системи, представена на фигура 2-5.

В тази 3-мерна архитектурна рамка на Информационната система съществуват 10 основни компонента, от които 7 се използват в разработената Методология, без Създаването на данни и без Съхранените на данни (за тях съществува динамизъм и възможност за управление отвън чрез Динамичния SQL), както и без Системното управление и опериране (то не е предмет на архитектурни изменения в резултат на променени бизнес условия). В резултат на това в Методологията е проектирано управление на тези ИКТ компоненти, като са дефинирани методи за тяхното бизнес управление. Тези методи са:

• 
  Метод-1: Метод за бизнес управление на изчислителна мрежа;
  
• 
  Метод-2: Метод за бизнес управление на мултимедийни транзакции;
  
• 
  Метод-3: Метод за бизнес управление на изчислителните ресурси;
  
• 
  Метод-4: Метод за бизнес управляема сигурността на комуникации, данни и приложения;
  
• 
  Метод-5: Метод за бизнес управление качеството на данни;
  
• 
  Метод-6: Метод за бизнес управление на програмни компоненти които не са във формата на Уеб услуги.
  

Общият Принцип на Методологията използва бизнес услугите предоставени от 6-те метода, а също и Уеб услугите. Уеб услугите се използват в метода без преобразуване и се третират като еквивалентни бизнес услуги. Първите 3 метода имат пряка връзка с Инфраструктурната архитектура на информационната система и се разглеждат в трета глава, докато останалите 3 метода, които имат по-софтуерно преобладаващи ИКТ решения, и се разглеждан в четвърта глава.

Използвайки Методологията, при промяна на бизнес условията, бизнес специалистите ще променят бизнес процеса, което автоматично води до промяна на неговото изражение в BPEL програма. Ако променените бизнес процеси работят със съществуващи и изградени Бизнес услуги, то променените бизнес ресурси веднага ще имат поддържане от Информационната система (първи сценарий). Ако променените бизнес процеси изискват нови Бизнес услуги получавани чрез промени в съществуващите бизнес услуги, то ИКТ специалистите ще извършват само промени в съществуващите Бизнес услуги (втори сценарий). Ако променените бизнес процеси изискват нови Бизнес услуги получавани чрез създаване на нови бизнес услуги, то ИКТ специалистите ще трябва да проектират и изграждат такива нови Бизнес услуги (трети сценарий). При първия сценарий, ИКТ специалистите не трябва да извършват допълнителна работа, за да може информационната система да поддържа промените в бизнес средата. При втория сценарий се изискват минимални усилия от ИКТ специалистите, а при третия сценарий се изискват определени усилия свързани с класическо проектиране и създаване.

Разработената Методология има Жизнен цикъл показан на фигура 2-7, състоящ се от паралелни итерации, като паралелността осигурява както синхронността на Бизнес и ИКТ архитектурата, така и по-къси срокове за реализация. Предложеният Жизнен цикъл на методология осигурява първия и втория сценарий (посочени в горния параграф) да са преобладаващата част от случаите, а за третия сценарий да се подходи главно чрез модификация на съществуващи Бизнес услуги в нови Бизнес услуги, което е съществено по-ускорен процес от класическото и добре известно проектиране и създаване наново на ИКТ решения. Естествено ще има и случаи на третия сценарий, когато ще се създават нови Бизнес услуги започвайки от начало, но това ще е една малка част от случаите, така че тотално измененията в ИКТ архитектурата ще се извършват сравнително „синхронно” с измененията в Бизнес архитектурата.

Избирането на Бизнес услуги от създателите на Бизнес процеси може да е различно от създателите на ИКТ бизнес услугите. За да се осигури такова съвпадение са необходими няколко паралелни итерации. Бизнес колектива работи по лявата итерация на графичния Жизнен цикъл, докато ИКТ колектива работи по дясната част и периодично си съгласуват списъка на използвани / създадени услуги. Избирането на услугите използвани в Бизнес процесите може да е такова, че Бизнес процесите да са описани с много високо ниво на услуги. Затова услугите трябва да се детайлизират за да се достигне онова ниско ниво на услуги, което да съответства на ИКТ услугите в Информационната система. Същевременно, с измененията на Бизнес процесите, ИКТ специалистите е необходимо да анализират от своя страна – какви биха били възможните Бизнес услуги, които евентуално проектантите на Бизнес процеси биха желали да използват (ИКТ специалистите също са запознати първоначално с нужните бизнес промени). Ако се получи несъвпадение (което е нормално за началния етап на въвеждане на изменения в бизнес средата), се стартират две допълнителни итерации – „Цикъл за създаване на нови услуги” и „Цикъл на промяна”. „Цикълът за създаване на нови услуги” има за цел изграждането на нови ИКТ Бизнес услуги, които да съответстват на нуждите на измененията в бизнес процесите. „Цикълът на промяна” служи за проверка дали не може Бизнес процесите за които няма ИКТ реализация да се представят чрез Бизнес процеси, за които има ИКТ реализация. Тези два итеративни процеса се изпълняват в паралел, докато се стигне до взаимния компромис – намиране на Бизнес услуги за които има ИКТ реализация, или създаване на нови ИКТ поддържани Бизнес услуги, за които не се изискват прекомерно много ресурси.

Трета глава е посветена на три от шестте метода на Методологията, тясно свързани с инфраструктурата – метода за Бизнес управление на изчислителни мрежи, метода за Бизнес управление на мултимедийни транзакции и метода за Бизнес управление на изчислителни ресурси. Според разработената и представена във втора глава Методология, Бизнес процесът описан чрез бизнес модели, превърнати в BPEL програма, се изпълняват директно от специално организирана за целта инфраструктура – фигура 3-1. При промяна на описанието на бизнес процеса, тази инфраструктура трябва да може да променя своето поведение в зависимост от промените в бизнес процесите.

За да може инфраструктурните елементи да се превърнат в услуги, в дисертацията се предлага две нива на тяхно надграждане и абстрактно „обвиване”: Превръщане на инфраструктурните елементи в Инфраструктурни компоненти; и Превръщане на Инфраструктурните компоненти в Инфраструктурни Бизнес услуги (фигура 3-2). Превръщането на инфраструктурните елементи в инфраструктурни компоненти е предмет на инфраструктурната интеграция, позната добре в науката и в литературата, а съществуващите световни добри практики са достатъчни за извършване на най-прецизните и сложни интеграции. Основното различие на инфраструктурната Бизнес услуга от инфраструктурната компонента е че тя може да се състои от агрегирани и „опаковани с метаданни” инфраструктурни компоненти и че е на едно по-високо абстрактно ниво, отделящо ненужните технически детайли, и насочвайки фокуса към бизнес използване на инфраструктурата.

За да осигури функционалността на Общия принцип на Методологията, Звеното за Бизнес управление на Инфраструктурата е проектирано с вграден BPEL процесор и е изградено на принципа на Ориентирана към Услуги Архитектура с интерпретатор на BPEL език. По този начин динамично следваща бизнес измененията инфраструктура интерпретира Бизнес услугите (използвайки Ориентирана към Услуги Архитектура), превръщайки всяко свое поведение в отговор на зададени (подадени) за изпълнение Бизнес услуги. Изчислителните мрежи, мултимедийните транзакции и изчислителните ресурси са елементи на инфраструктурата и тяхното преобразуване до Бизнес управляеми услуги се извършва по посочения подход.

Изчислителната мрежа, като част от Инфраструктурата, се управлява по описания по-горе подход за Бизнес управление на инфраструктурата, като блокът „Превръщане на Инфраструктурните компоненти в Инфраструктурни услуги” се развива до „Бизнес управляема изчислителна мрежа”, който извършва превръщането на мрежовите компоненти в мрежови Бизнес услуги – фигура 3-3.

Блокът „Бизнес управляема изчислителна мрежа” се състои от два под-блока – „Бизнес интелигентни комуникации” и „Динамично управляеми мрежови компоненти”. Тези два архитектурни блока осигуряват захранване с инфраструктурни Бизнес услуги, предоставяйки ги на блока „Бизнес управление на инфраструктурата”. Обосновано и разработено е архитектурното ИКТ решение за Бизнес управление на Бизнес интелигентни комуникации, което концептуално е показано на фиг. 3-4.

В тази архитектура, IP пакетите се преобразуват в приложни съобщения посредством устройство наречено „Конвертор”, а формирането на Бизнес съобщението става в Ориентирана към Услуги Междинна Архитектура (ОУМА). ОУМА е програмна реализация на ОУА, но понеже обработва информация на междинно ниво в 7-слойната ISO/OSI Референтния (абстрактен) архитектура – близо до 4-то ниво, е наречена „Междинна” архитектура. Устройството Конвертор се състои от Cisco Комутатор или Рутър, Cisco AON blade (който се включва към Комутатора или Рутъра), и Мрежов управляващ сървър. AON blade е специална платка в която е зареден AON софтуер за извличане на IP пакети и преобразуване според определени изисквания. AON се програмира като J2EE приложен сървър, а Мрежовият управляващ сървър представлява Ориентираната към Услуги Архитектура с вграден J2EE приложен сървър. Архитектурната схема на Конвертора с обозначени потоци на движение и обработка на информацията е показан на фигура 3-5.

Прилаганата Ориентираната към Услуги Архитектура е изградена с използване на стандарта JBI, при която всяко нормализирано съобщение (съобщение със специална заглавна метаданна) се възприема като услуга. В J2EE приложения сървър, бидейки част от ОУМА, е изграден „Процес за управление на приложното съобщение”, който добавя към приложното съобщение заглавни метаданни и го превръща в нормализирано съобщение. Така то става разпознаваемо като Бизнес услуга. По същия начин на няколко приложни съобщения може да се добави една метаданна и да ги превърне в една Бизнес услуга. Същевременно, този процес се кодира в J2EE приложения сървър като Java приложение, което се идентифицира като Бизнес услуга в използваната в разработката Ориентираната към Услуги Архитектура – ServiceMix. При положение, че не се използва ServiceMix, а някоя друга Ориентираната към Услуги Архитектура, то тогава този процес може да се кодира като Уеб услуга. Посоченият процес може да приема заявки за обработване на Бизнес съобщенията, например като рутиране, трансформиране, сливане, разделяне, агрегиране, филтриране и т.н.

Свързването на Конвертора към ОУМА става или на ниво комуникационен адаптер, или чрез вграждане логиката на ОУМА в Мрежовия управляващ сървър.

Динамично управляемите мрежови компоненти представляват компоненти на IP мрежа, чиято конфигурация може да се променя динамично, създавайки в близко до реално време или „сравнително бързо” нови комуникационни връзки, както и променяйки качеството на обслужване на отделните връзки. Предназначението на новите комуникационни връзки е да осигури нови мрежови IP връзки, които да служат за обслужване на нови бизнес изисквания. Новите IP връзки ще служат на Бизнес интелигентните комуникации да формират нови инфраструктурни Бизнес услуги, посредством които да се обслужват новите Бизнес процеси. В дисертационния труд е обосновано и представено архитектурното ИКТ решение за Бизнес управление на Динамично управляеми мрежови компоненти, състоящо се от софтуерно изградените системни блокове „Зареждане на нова конфигурация”; Хранилище на конфигурационна информация; Автоматичен конфигуратор; и Оформител на мрежови инфраструктурни услуги – фигура 3-6. Системният блок „Зареждане на нова конфигурация” зарежда конфигурационните файлове в мрежовите устройства. В Хранилището на конфигурационни файлове се съдържат файловете, които са заредени и са с параметризирани възможности за създаване на нови конфигурационни файлове, според новопостъпили бизнес изисквания. Автоматичният конфигуратор променя съществуващи конфигурационни файлове, създавайки нови конфигурации за ново постъпили изисквания в промяна на мрежовата инфраструктура. Оформителът на мрежови инфраструктурни има поведение на Бизнес услуга и е кодиран като Java приложение (при използване на ServiceMix за ОУА), или като Уеб услуга (за други ОУА). Така той е разпознаваем като Бизнес услуга за създаване на нови конфигурационни файлове и/или избор и зареждане на съществуващи конфигурационни файлове в мрежовите устройства. В дисертационния труд са представени съставните елементи на тези архитектурни решения и проектираните бази от данни, посредством които се осъществява представеното бизнес управление.

Съществен аспект на управлението на съвременните изчислителни мрежи е управлението на мултимедийните транзакции. Съвременните информационни системи не обработват само данни – числа и текстове, а и мултимедийни данни – видео и звук. Непрекъснато се увеличава дела на мултимедийните данни сред съвкупността от данни. Същевременно мултимедийните данни изискват голям мрежов капацитет за тяхното пренасяне. Предаването на мултимедийните данни е по-различно от предаването на цифрово-текстови данни, защото е необходимо да се осигури специално управление на подаване на пакетите и да се контролира специфичното качество на тези данни. В дисертационният труд под понятието „мултимедийни транзакции” се разбира комуникации, които осигуряват транспортиране на видео, аудио и цифрово-текстови данни, както и комбинацията от тях.

На тази база е разработено ИКТ архитектурното решение на Метода за Бизнес управление на мултимедийни транзакции, при което се използва схемата от фигура 3-3. Тук се прилага подходът за бизнес управление на изчислителната мрежа, разгледан по-горе в главата, като вместо блокът „Бизнес управляема цифрова мрежа” се използва системен блок „Бизнес управление на мултимедийни транзакции”. Този блок предоставя бизнес услуги, свързани с работата на мултимедийните транзакции, като същевременно осигурява изпълнението на тези Бизнес услуги. Този системен блок се състои от Централно управление; Селектор на мултимедиен (ММ) поток; и Монитор на критични мрежови пътища.На фигура 3-7 е показано ИКТ архитектурното решение на този блок.

В предложения метод за Бизнес управление на мултимедийните данни се използва тримерно решение за определяне качеството на услугите, базирано на три вида качество на услуги (КнУ) за мултимедийните транзакции - Техническото КнУ (ТКнУ) - latency, jitter, availability, packet loss, приоритет; Разширеното КнУ (РКнУ) - Тип мултимедийна данна, Редукционна стратегия, и Интервална стратегия; и Ценовото Разширено КнУ (ЦРКнУ) - Продължителност на транзакцията; и Налични кредити. Типът на мултимедийната данна се определя според Видео-класификационната схема; Редукционната стратегия определя с колко процента по-ниско качество на мултимедийните данни крайният потребител е готов да приеме; а Интервалната стратегия определя през колко интервала мрежовият капацитет може да се занижава, когато се занижава качеството на мултимедийната транзакция.

Централното управление има поведение на Бизнес услуга, кодирано е като Java приложение (при използване на ServiceMix за ОУА) или като Уеб услуга (за други ОУА), и има управление от Бизнес процеси (BPEL програми). Блокът Централно управление получава заявка от BPEL със съответните параметри, за това каква мултимедийна транзакция да извърши, осигурявайки по този начин Бизнес управление на тези транзакции. Така разработената ИКТ архитектура осигурява предаване на мултимедийни данни с динамично качество, но и същевременно предоставя възможност други мултимедийни транзакции да използват изчислителната мрежа. Разработената услуга осигурява заплащане според качеството на предаване, т.е. услугата е от типа „плащаш каквото си ползвал”, но и „предоставяш възможност на други също да предават данни”.

Методът за Бизнес управление на изчислителни ресурси е съобразен и с обстоятелството, че моделирането на бизнес процеси изисква да съществуват изчислителни ресурси, които да са достъпни на ниво на бизнес модел, и които да се заделят динамично според динамиката на бизнес процеса. Използват се 4 вида изчислителни ресурси, за които се създават съответните пулове от ресурси: Файлово пространство; Таблици и пространство в база от данни; Процес (програма) за изпълнение; и Изчислителна мощност на десктоп или сървър. Методът се основава на подхода за Бизнес управлението на Инфраструктурата, представено в началото на главата. Изчислителните ресурси, като част от Инфраструктурата, се използват динамично по описания по-горе подход, като блокът „Превръщане на Инфраструктурните компоненти в Инфраструктурни услуги” са развива до „Динамично използване на изчислителни ресурси”– фигура 3-8.



Фиг.3-8

Системният блок „ Динамично използване на изчислителни ресурси” работи с няколко Бизнес услуги: Приемане на заявка за изчислителен ресурс; Предоставяне на изчислителен ресурс; и Освобождаване на изчислителен ресурс. Бизнес услугата за Приемане на изискване за изчислителен ресурс приема чрез параметри изисквания за динамично създаване на изчислителен ресурс. В зависимост от подадените параметри се заделя съответния изчислителен ресурс. За да се предоставят ресурси, в десктопа и сървъра трябва да има специализирана програмна система, която да предоставя ресурси, несъздавайки конфликт в работата на другите приложения на десктопа / сървъра, които са техни основни приложения. За целта в предложеното решение е използвана специална Виртуална машина (VM) за Доставяне на Изчислителни Ресурси. За нейното реализиране се използва стандартна Виртуална машина със съответното програмно осигуряване, извършващи 12 функции, най-важните от които са: информация за налични ресурси, заделяне, и използване и освобождаване на ресурс. Системният блок „Управление доставянето на изчислителни ресурси” е с централизирани функции, независимо че физическото му изпълнение може да бъде разпределено. Той оформя Бизнес услугите за заделяне на изчислителни ресурси да са достъпни от BPEL програма, създава пул от възможни ресурси, поддържа таблица на нужни ресурси на отделния бизнес процес, изисква заемане на ресурс, анализира неговото използване, и го освобождава след използването му. Този блок се реализирана като обикновен Java обект – POJO за ОУМА ServiceMix или като Уеб услуга за другите ОУА.