Ведущие методологии построения архитектуры предприятия

по дисциплине

«Архитектура предприятия»

по теме:

"Ведущие  методологии построения архитектуры  предприятия"

 

 

Введение

Двадцать лет назад появилось новое направление исследований, которое стали называть архитектурой предприятия. Это направление изначально предназначалось для решения двух следующих проблем.

• Сложность систем - организации тратили все больше денег на построение ИТ-систем.

• Неэффективная организация бизнеса - несмотря на всевозрастающую стоимость ИТ-систем, организациям с большим трудом удавалось поддерживать их соответствие требованиям бизнеса.

Итог: высокие затраты, низкая эффективность. Эти проблемы, впервые выявленные 20 лет назад, сегодня достигли критической точки. Стоимость и сложность ИТ-систем выросли, а реальная польза от них резко снизилась.

За последнее время было разработано множество методологий построения архитектуры предприятия. На данный момент в 90 процентах случаев используется одна из четырех перечисленных ниже методологий.

• Структура Захмана для архитектуры предприятий

• TOGAF (The Open Group Architectural Framework)

• Архитектура федеральной организации

• Методология Gartner

• Методика META Group

В данной работе рассматриваются эти пять подходов к созданию архитектуры предприятия. Пристальное рассмотрение этих методологий доказывает, что ни один из приведенных подходов не является полным. Каждому подходу свойственны свои достоинства и недостатки.

Таким образом, для многих предприятий ни одна из отдельных методологий не будет полным решением. Таким организациям предлагается использовать иной подход, который можно назвать смешанной методологией.

Однако даже смешанная методология будет работать только в том случае, если организация готова к изменениям. Такое решение должно быть принято на высшем уровне.

Связь между сложностью и планированием при постройке зданий и городов имеет место и при создании ИТ-систем. Для создания простой однопользовательской нераспределенной системы архитекторы не нужны. Но в процессе создания корпоративной, критически важной для бизнеса распределенной системы может потребоваться архитектор баз данных, архитектор решений, архитектор инфраструктуры, бизнес-архитектор и архитектор предприятий.

Здесь рассматриваются методологии создания общего архитектурного представления организации. За это отвечает архитектор предприятий, он специализируется на создании максимально широкого представления архитектуры внутри предприятия. Это старший архитектор, отвечающий за координацию работы остальных архитекторов.

Привлечение архитектора предприятий не гарантирует создания успешной архитектуры предприятия. Можно привести множество примеров неудачной архитектуры предприятия в современном мире, и все эти архитектуры были созданы архитекторами предприятий (таких примеров десятки!). Методологии построения архитектуры полезны, однако их возможности ограничены.

 

Модель Захмана

Модель Захмана основана на дисциплине классической архитектуры и обеспечивает общий словарь и набор перспектив, или структур (framework), для описания современных сложных корпоративных систем. Некоторая "матрица" со строками в виде различных уровней абстракции (перспективами) и набором столбцов в виде представлений (областей) архитектуры, которая в какой-то степени является частью более сложной матрицы, используемой для описания архитектуры в Модели Захмана.

Итак, в своей работе Дж. Захман определил Архитектуру предприятия как "набор описательных представлений (моделей), которые применимы для описания Предприятия в соответствии с требованиями управленческого персонала (качество) и которые могут развиваться в течение определенного периода (динамичность)". Термин "архитектура" здесь не случаен, он подчеркивает существующую аналогию между внутренней структурой абстрактного объекта – предприятия и сложного искусственного объекта, такого как здание или орбитальная международная космическая станция (МКС).

Для удобства описания Захман предложил так называемую Модель архитектуры предприятия (Zachman Framework for Enterprise Architecture). Модель преследует две основные цели – с одной стороны, логически разбить все описание Архитектуры на отдельные разделы для упрощения их формирования и восприятия, с другой – обеспечить возможность рассмотрения целостной Архитектуры с выделенных точек зрения или соответствующих уровней абстракции.

В то время, когда были опубликованы работы Захмана, традиционным подходом при формировании описания системы являлось использование концепции "жизненного цикла", включающего такие этапы, как планирование, анализ, проектирование, разработка, документирование, внедрение и промышленная эксплуатация. На каждом из этих этапов рассматриваются вопросы, связанные как с функциями системы, так и с данными. Захман предложил вместо традиционного подхода, связанного с рассмотрением отдельных аспектов работы системы как бы в различные моменты времени, использовать рассмотрение системы с различных перспектив.

Исторически модель Захмана впервые была создана именно для ИТ-систем. Этот подход в последующей работе был обобщен для рассмотрения не только ИТ-систем, но и для описания предприятия в целом, так что предложенная модель может использоваться как средство для описания архитектур сложных производственных систем любого типа.

Основная идея заключается в том, чтобы обеспечить возможность последовательного описания каждого отдельного аспекта системы в координации со всеми остальными. Для любой достаточно сложной системы общее число связей, условий и правил обычно превосходит возможности для одновременного рассмотрения. В то же время отдельное, в отрыве от других, рассмотрение каждого аспекта системы чаще всего приводит к неоптимальным решениям, как в плане производительности, так и стоимости реализации.

Собственно модель представляется в виде таблицы, имеющей пять строк и шесть столбцов, которая приведена на рисунке 1.

Перспективы (строки в таблице) могут, в частном случае, соответствовать различному уровню управления предприятием, если речь идет об архитектуре предприятия или использования информационной системы.

Две верхние строки соответствуют наиболее общим представлениям и достаточно широко описывают существующее окружение, планы и цели. Если проводить аналогию со строительством, то эти уровни содержат сведения о местонахождении и назначении постройки ("особняк" для отдыха в престижном коттеджном поселке в элитной зоне), а также диаграммы, планы и картинки, которые архитектор обсуждает с хозяином будущего дома. Следующий уровень "логической модели" уже является более конкретным, но все равно еще достаточно абстрактным. Это схемы, которые архитектор дома должен показывать подрядчикам.

Рис. 1. Модель Захмана

 

Аналогично, в применении к деятельности предприятия верхняя строка "Контекст" соответствует уровню интересов высшего руководства и собрания акционеров. Второй уровень соответствует интересам бизнес-менеджеров и владельцев процессов. Третий уровень – тот, на котором бизнес-менеджеры, бизнес-аналитики и менеджеры, отвечающие за ИТ, должны работать вместе. Уровни с четвертого и далее описывают детали, которые представляют интерес для ИТ-менеджеров, проектировщиков, разработчиков.

На каждом из этих уровней участники, вообще говоря, рассматривают одни и те же категории вопросов, соответствующих столбцам в таблице, – только с различным уровнем абстракции и детализации. В содержание этих колонок входят:

используемые данные (что?)

процессы и функции (как?)

места выполнения этих процессов (где?)

организации и персоналии–участники (кто?)

управляющие события (когда?)

цели и ограничения, определяющие работу системы (зачем?)

Сам Захман в своем интервью он-лайновому журналу "Enterprise Architect Online" без ложной скромности сравнил свою модель с периодической таблицей элементов Менделеева и назвал ее "периодической таблицей описательных представлений предприятия или двумерной системой, схемой классификации".

В конце концов, как отмечает Захман, коммерческие предприятия и государственные организации должны понимать, что путь к эффективным информационным системам требует систематических подходов в проектировании (engineering). Если вы, например, занимаетесь большими проектами, связанными с интеграцией государственных информационных систем, то "...назначить одного ответственного человека – это еще не решение проблемы. Никакого чуда просто так не произойдет. В какой-то момент вы поймете, что настоящий процесс проектирования должен быть реализован для того, чтобы интегрировать эти объекты".

Основные правила заполнения таблицы следующие:

каждая клетка таблицы независима от других, вместе они образуют функционально полное пространство для описания системы ("базис");

порядок следования колонок несущественен;

каждая клетка содержит соответствующее описание аспекта реализации системы в виде определенной модели или, возможно, простого описания (текстового документа);

базовые модели для каждой из колонок являются уникальными;

соответствующие модели в клетках каждого ряда в совокупности образуют полное описание системы с выбранной перспективы;

заполнение клеток должно проводиться последовательно "сверху вниз", попытка пропуска одного из рядов является, скорее, "шаманством" (в том плане, что нельзя создать хорошо работающую систему, "перепрыгнув" определенные уровни ее описания на этапе проектирования).

Первая строка соответствует уровню планирования бизнеса в целом ( бизнес-модель ). На этом уровне вводятся достаточно общие основные понятия, определяющие бизнес – например, продукты и услуги, клиенты, расположение объектов бизнеса, а также формулируется бизнес-стратегия (колонка 6 – мотивация). Фактически, данная строка определяет контекст всех последующих строк.

Вторая строка ( концептуальная модель ) предназначена для определения в терминах бизнеса структуры организации, ключевых и вспомогательных бизнес-процессов.

Третий уровень ( логическая модель ) соответствует рассмотрению с точки зрения Системного Архитектора. Здесь бизнес-процессы описываются уже в терминах информационных систем, включая различные типы данных, правила их преобразования и обработки для выполнения определенных на уровне 2 бизнес-функций.

На четвертом уровне – технологической или физической модели – осуществляется привязка данных и операций над ними к выбранным технологиям реализации. Например, здесь может быть определен выбор реляционной СУБД, или средств работы с неструктурированными данными, или объектно-ориентированной среды.

Пятый уровень соответствует детальной реализации системы, включая конкретные модели оборудования, топологию сети, производителя и версию СУБД, средства разработки и собственно готовый программный код. Многие из работ на данном уровне часто выполняются субподрядчиками.

Последний, шестой уровень описывает работающую систему. На этом уровне могут быть введены, в том числе, такие объекты, как инструкции для работы c системой, фактические базы данных, работа службы HelpDesk. Надо заметить, что в исходной работе Захмана содержание этого уровня не детализируется. При развитии модели, как будет показано ниже, отмечены возможности рассмотрения аспектов функционирования работающей системы с точки зрения, например, конечного пользователя или эксплуатирующих служб.

Первая колонка отвечает на вопрос "ЧТО?" и определяет используемые в системе данные. На верхнем уровне достаточным будет простое перечисление основных объектов, используемых в бизнесе. На втором уровне данные объекты объединяются в семантическую модель высокого уровня и обычно описываются в виде диаграммы "сущности-связи" (E-R диаграммы) с отражением основных связей и наиболее существенных бизнес-ограничений. На третьем уровне эта модель приводится к нормализованной форме, определяются все атрибуты и ключи. Четвертый уровень представляет собой физическую модель данных в системе (в объектно-ориентированном подходе – иерархию классов). Следующий уровень содержит описание модели на языке управления данными для формирования таблиц, готовые библиотеки классов, табличные пространства СУБД. Наконец, последний уровень может описывать фактические наборы данных, в том числе такие характеристики, как журналы доступа, размеры реально занимаемого дискового пространства, статистику обращений и т.п. Конечно, можно отметить определенное несовершенство данной модели при использовании объектно-ориентированного подхода – фактически модель предписывает раздельное рассмотрение данных (свойств) и функций (методов) классов.

Колонка функций (ответ на вопрос "КАК?") предназначена для последовательной детализации описания того, как миссия предприятия реализуется на уровне отдельных операций. В частности, на первом уровне достаточным будет простое перечисление бизнес-процессов. Второй уровень будет содержать модель бизнес-процессов, которая впоследствии детализируется в операции над данными и архитектуру приложений (уровень 3), методы классов (уровень 4), программный код (уровень 5) и, наконец, исполняемые модули. При этом, начиная с 4-го уровня, рассмотрение ведется уже не в рамках Предприятия в целом, а по отдельным подсистемам или приложениям.

Следующая колонка (вопрос "ГДЕ?") определяет пространственное распределение компонент системы и сетевую организацию. На уровне планирования бизнеса здесь достаточно определить расположение всех производственных объектов. На следующем уровне эти объекты объединяются в модель со связями, характеризующими взаимодействие между собой, – будь то обмен информацией или поставки товаров. На третьем уровне системной архитектуры осуществляется привязка компонент информационной системы к узлам сети. Четвертый уровень служит для определения физической реализации в терминах аппаратных платформ, системного программного обеспечения, а также средств промежуточного уровня (так называемое "middleware"), используемых для интеграции различных компонент информационной системы между собой. Типичным примером могут являться брокеры запросов или средства обмена сообщениями. На пятом уровне определяются используемые протоколы и спецификации каналов связи. Последний уровень описывает функционирование реализованной сети.