Моделирование процессов интеграции информационных систем тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.11, кандидат технических наук Вин Зо

• Вин Зо
• кандидат технических наук
• 2007

Оглавление диссертации кандидат технических наук Вин Зо

Введение

1. Моделирование процессов интеграции.

1.1. Обзор технологий интеграции информационных систем.

1.1.1. Координация данных.

1.1.2. Основы интеграции с использованием XML и web-сервисов.

1.2. Роль и место тестирования в процессе интеграции.

1.2.1. Виды тестирования.

1.2.2. Тестирование взаимодействия процессинговых систем при интеграции.

1.3. Постановка задачи диссертации.

Выводы

2. Модели, используемые при моделировании процессов интеграции.

2.1. Моделирование взаимодействия интегрируемых подсистем на базе раскрашенных сетей Петри.

2.1.1. Сеть Петри как инструмент моделирования.

2.1.2. Сеть Петри для подсистемы-клиента и подсистемы-сервера.

2.2. Программные эмуляторы.

2.2.1. Организация сценариев моделирования.

2.2.2. Тестовая база данных.

2.2.3. Как формируются сообщения.

2.2.4. Как проверяются получаемые сообщения.

Выводы

3. Компоненты эмулятора.

3.1. Коммуникация в эмуляторе.

3.1. СУБД для эмулятора.

Выводы

4. Моделирование процессов интеграции на примере локальной платежной сети

4.1 Интеграция банка в локальную платежную сеть.

4.2. Сеть Петри для взаимодействия процессинговых систем.

4.2.1. Модуль для подсистемы-клиента (Ac qui re).

4.2.2. Модуль для подсистемы-сервера (Issuer).

4.2.3. Иерархическая сеть, связывающая Acquire и Issuer.

4.2.4. Анализ полученных результатов.

4.3. Эмулятор локальной сети процессинговых систем.

4.3.1. Формирование сообщения-запроса.

4.3.2 Синтаксический анализ сообщения.

4.3.3 Семантический анализ сообщения-ответа.

4.3.4 Схема тестовой базы данных.

4.3.5 Реализация эмулятора на базе VB 6.0.

Выводы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Моделирование процессов интеграции информационных систем»

Современные информационные системы обслуживают бизнес, для которого бесконечные изменения и усовершенствования — необходимая составляющая конкурентоспособности. Многочисленные реорганизации компаний требуют перестройки информационных систем, при этом временные и бюджетные ограничения заставляют разработчиков отдельных проектов добавлять к этой и без того сложной сети новые связи и новые приложения, которые никак нельзя назвать открытыми. Все это приводит к ситуации, в которой приложения, вновь вводимые сегодня, завтра попадут в разряд «унаследованных» [ 1 ].

Одним из приемов борьбы со сложностью предметной области является декомпозиция. Создавать локально функционирующие подсистемы, ориентированные на поддержание работы определенных подразделений предприятия, проще, быстрее, дешевле. Результат виден быстрее. Однако, так как на предприятиях практически все взаимосвязано и взаимозависимо, в реально функционирующих информационных системах приходится как-то обеспечивать взаимодействие разрозненных приложений. Используются методы интеграции «по данным», методы на основе приема/посылки сообщений между приложениями. Продвинутые методы интеграции основаны на использовании автономных «информационных брокеров», берущих на себя роль посредников в обмене сообщениями между приложениями. Вслед за интеграцией по данным стали говорить об интеграции процессов и т.д. В настоящий момент на рынке предлагаются целые платформы интеграции, например, [2], маркетинговые материалы по которым обещают решить все имеющиеся проблемы, и заложить основу для решения проблем будущего. Активно обсуждаемая сервис ориентированная архитектура [3], позволяющая строить составляющие бизнеса из базовых конструктивных блоков, фактически требует построения информационных подсистем в виде отдельных служб, услуги которых доступны в режиме 24*7.

В процессе интеграции автономных, слабо связанных информационных подсистем вырабатывается некоторый протокол их взаимодействия, который требует тщательного тестирования. Это тестирование практически невозможно, по крайней мере, нецелесообразно проводить в процессе реального взаимодействия подсистем. Практика интеграции, например, процессинговых подсистем банков при вступлении последних во всемирные платежные сети или в локальные платежные сети активно использует программные эмуляторы для этих целей [4].

Целью диссертации является исследование и разработка методов и инструментальных программных средств для моделирования процессов взаимодействия локальных информационных подсистем предприятий, получаемых при их интеграции.

Актуальность выбранной темы определяется тенденцией разработки программных комплексов как сервисов (SAAS - Software As A Service) [38], что требует дополнительных усилий при тестировании взаимодействия сервисов.

Для достижения поставленной цели в диссертации решены следующие задачи:

1. Проанализированы современные технологии интеграции информационных систем.

2. Проанализированы роль и место тестирования в процессе интеграции.

3. Разработана методика моделирования процесса интеграции на основе использования информационно-программных эмуляторов интегрируемых подсистем.

4. Разработана модель информационно-программного эмулятора на основе использования сетей Петри.

5. Разработано экспериментальное приложение, в котором продемонстрированы разработанные методы на примере моделирования процесса интеграции процессинговых систем.

Для решения поставленных задач в диссертации использованы методы моделирования программных систем с помощью сетей Петри, методы и средства объектно-ориентированного проектирования и программирования. Для реализации экспериментального приложения использованы средства реляционных и постреляционных баз данных и XML-технологии.

В диссертации получены следующие новые научные результаты:

1. Разработана методика моделирования процесса интеграции на основе использования информационно-программных эмуляторов интегрируемых подсистем.

2. Разработаны модели и средства для построения программной и информационной компоненты для моделирования процесса интеграции.

Основные научные результаты, выносимые на защиту:

1. Предлагаемая методика моделирования процесса интеграции на основе использования информационно-программных эмуляторов интегрируемых подсистем.

2. Модели и средства для построения программной и информационной компоненты для моделирования процесса интеграции.

Разработанные в диссертации методики и модели процесса интеграции на основе использования информационно-программных эмуляторов интегрируемых подсистем использованы в учебном процессе кафедры «Кибернетика» МИФИ в курсе для студентов Союза Мьянма «Современные методы и средства проектирования информационных систем» и подготовке диссертаций на соискание степени магистра.

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, её научная новизна и практическая значимость, сформулирована цель работы.

В первом разделе диссертации рассматриваются современные тенденции развития технологий интеграции информационных систем, роль и место моделирования и тестирования в процессе интеграции. Рассматриваются виды тестирования. Приведен подход к моделированию информационной системы на примере подсоединения нового банка к международной платежной сети VISANET. В конце первого раздела диссертации поставлена цель и конкретные задачи диссертационного исследования.

Во втором разделе диссертации проанализированы модели взаимодействия интегрируемых подсистем на базе раскрашенных сетей Петри для отработки протоколов взаимодействия подсистем, отработки сценариев взаимодействия и т.д. Рассмотрено взаимодействие двух информационных подсистем, при котором одна из них работает в режиме клиента, то есть инициирует запросы к другой подсистеме, а вторая - в режиме сервера, то есть отвечает на поступающие запросы. Предлагается метод построения модели взаимодействующих подсистем, как в режиме клиента, так и в режиме сервера. Построенные модели используются для подмены одной из подсистем при отработке протоколов их взаимодействия.

Заключение диссертации по теме «Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей», Вин Зо

Выводы

1. Разработанный подход к моделированию взаимодействия процессинговых систем в рамках локальной платежной сети позволяет проводить моделирование на разном уровне детализации передаваемых сообщений. Моделирование позволяет более глубоко понять детали взаимодействия и получить оценки констант интегрируемых подсистем типа числа повторов запросов, таймаутов и т.д.

2. Разработанный эмулятор взаимодействия двух процессинговых систем, обменивающихся сообщениями по протоколу IS08583 Host-To-Host, позволяет проводить тестирование процессинговой системы банка, включаемого в локальную платежную сеть. Эмулятор разработан на языке Visual Basic б. О с использованием интерфейса прикладного программирования Winsock и СУБД MS Access. Доступ к данным в моделирующей программе выполняется с помощью технологии ADO.

3. Разработанный редактор тестовой базы данных позволяет формировать синхронизированные тестовые ситуации для клиента, работающего в режиме Acquire, и сервера, работающего в режиме Issuer.

Заключение

В диссертации исследована проблема моделирования процессов интеграции локальных подсистем, в которых связь между программными компонентами подсистем поддерживается путем обмена сообщениями.

Моделирование процессов интеграции локальных подсистем предлагается проводить на основе построения моделей в виде иерархических раскрашенных сетей Петри и построения программных эмуляторов интегрируемых подсистем.

Модели в виде иерархических раскрашенных сетей Петри могут быть построены на разных уровнях детализации сообщений-запросов и сообщений-ответов. Наименее детализированная сеть Петри для моделирования взаимодействия подсистем позволяет получить оценку констант взаимодействия типа таймаутов, а полностью детализированная дает возможность проследить взаимодействие подсистем во всех подробностях.

В диссертации предлагается методика, которая предполагает замену одного из компонентов реальной распределенной системы его локальным программным эмулятором. Использование эмулятора значительно упрощает и удешевляет тестирование и позволяет найти ошибки в логике взаимодействия подсистем, позволяет проводить нагрузочные испытания подсистемы, работающей в режиме сервера.

В качестве основы для архитектуры программных эмуляторов интегрируемых подсистем предлагается использовать шаблон Model-View-Controller (MVC) . Построенные сети Петри для каждой из подсистем, отражают работу контроллеров эмуляторов, в основе архитектуры которых лежит шаблон MVC.

С целью демонстрации подходов к решению задач, поставленных в диссертации, разработана сеть Петри взаимодействия процессинговых систем, обменивающихся сообщениями по протоколу ISO 8583 Host-To-Host. Сеть Петри разработана с использованием среды С PN Tools.

Разработан эмулятор взаимодействия процессинговых систем, обменивающихся сообщениями по протоколу ISO 8583 Host-To-Host. Эмулятор разработан на языке Visual Basic б.О с использованием интерфейса прикладного программирования

Winsock и СУБД MS Access. Доступ к данным в моделирующей программе выполняется с помощью технологии ADO.

Для проведения тестирования с использованием эмулятора на основании документации по протоколу ISO 8583 Host-To-Host разработана схема тестовой базы данных. Семантически база данных определяет иерархическую структуру, позволяющую задавать сбалансированные тестовые ситуации для клиента (Acquire) и сервера (Issuer), а синтаксически это совокупность реляционных таблиц, связанных друг с другом системой ссылок.

Для формирования тестовых ситуаций разработан редактор тестовой базы данных. Редактор выполнен с помощью встроенных средств MS Access.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Вин Зо, 2007 год

1. Натис Е. Покорение сложности ИТ // Открытые системы, №7-8,2005.2. «Представьте: Ваши приложения работают вместе!» // www.intersystems.ru/ensemble/technology/imagine/brochure-print.html

2. Биберштейн Н., Боуз С., Фиаммант М., Джонс К., Ша Р. // Компас в мире сервис-ориентированной архитектуры (SOA), М.: Кудиц Пресс, 2007.

3. Описание VTS 2000 // Visa International 1994-1999.

4. Вин Зо. Анализ походов к интеграции приложений // «Современные технологии в задачах управления, автоматики и обработки информации: Труды XV Международного научного технического семинара», Алушта. М.: МИФИ, 2006.

5. Вин Зо. Использование раскрашенных сетей Петри для моделирования // «14-я Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов, Микроэлектроника и информатика 2007»,М.:МИЭТ, 2007.

6. Вин Зо. Использование Web-Сервисов в Cache'// «Научная сессия МИФИ-2006. Сборник научных трудов. В 15 томах. Т.2. Программное обеспечение технологии» М.: МИФИ, 2006.

7. William I. A. Brief History of Integration // EAI Journal, 2000.

8. Технологии интеграции государственных информационных систем и организации межведомственного взаимодействия //www.microsoft.com/Rus/Government/analytics/integration/overview.mspx

9. Майерс Г. Искусство тестирования программ // М.: Финансы и кредит, 1982.-176с.

10. OASIS организация по продвижению стандартов для структурированной информации, группа OASIS // www.oasis-open.org

11. Ньюкомер Э. Веб-сервисы. Для профессионалов // СПб.: Питер, 2003,256с.: ил.

12. Луиза Тамре. «Введение в тестирование программного обеспечения» «Introducing Software Testing» :.М.: Мягкая обложка, 368 стр., 2003 г.

13. Стивене Род. «Тестирование и отладка на Visual Basic» :.М.: "ДМК", 2001, стр., 384.

14. Татьяна Кривец. «Кто такие тестировщики» www.software-testing.ru/lib/krivets/testers-definition.htm

15. Jensen К. Coloured Petri nets: A high level language for system design and analysis // Lect. Notes Comput. Sci. -1991. Vol. 483 - P. 343-416.

16. Jensen K. Coloured Petri nets: Basic concepts, analysis methods and practical use// Berlin A. O.: Springer-Verlag, 1996. Vol. 1. Basic concepts.

17. Jensen K. Coloured Petri nets: Basic concepts, analysis methods and practical use// Berlin A. O.: Springer-Verlag, 1996. Vol. 2. Analysis methods.

18. Jensen K. Coloured Petri nets: Basic concepts, analysis methods and practical use// Berlin A. O.: Springer-Verlag, 1997. Vol. 3. Practical use.

19. Бин Д. XML для проектировщиков. M.: Кудиц-Образ, 2004.

20. Franklin С. Visual Basic 6.0 Internet Programming, John Wiley & Sons; Bk&CD Rom edition, 1999.

21. ГазПромБанк, http://www.gazprombank.ru.

22. Описание решения SmartVista processing,http ://www. smartvista.ru/posterminalsupport. shtml

23. Котов В. E. Сети Петри. M.: Наука, 1984.

24. Питерсон Дж. Теория сетей Петри и моделирование систем. М., «Мир», 1984.

25. CPN Tools, http://www.daimi.aau.dk/CPNTools/

26. Kristensen L. М., Christensen S., Jensen К. The practitioner's guide to coloured Petri nets // International Journal on Software Tools for Technology Transfer 1998. - Vol. 2, N2.-P. 98-132.

27. ISO 8583 Host to Host Interface, Версия 1.8, Спецификации внешних интерфейсов, // www.smartvista.ru.

28. Синицын С.В., Налютин Н.Ю. Операционные системы: учебное пособие. М.: МИФИ, 2006,213с.

29. Jensen К, Christensen S., Kristensen L.M. CPN Tools, State Space Manual, January 2006.

30. Кузьмено В.Г. Базы данных в Visual Basic и VBA .Самоучитель.-М.:000«Бином-Пресс»,2004г.- 416с.: ил.

31. Berthomieu В., Diaz М. Modelling and verification of time dependent systems using time Petri nets // IEEE Transact, on Software Eng. -1991. Vol. 17, N 3. - P. 259-273.

32. James F. Enterprise Application Integration Techniques, EAI.ITtoolbox.com.

33. InterSystems Corporation. Ensemble White Paper.

34. Enabling the real time enterprise business activity monitoring with Ensemble //www.intersystems.com/ensemble/technology/realtimebam/RealTimeBAMWP.pdf.

35. Steve B. Applications Programming in Smalltalk-80(TM): How to use Model-View-Controller (MVC) // http://st-www.cs.uiuc.edu/users/smarch/st-docs/mvc.html

36. Модель SaaS: предостережения // http://erpnews.ru/doc 1595.html

37. Использование СУБД D3 // http://infoved.ru

38. Труб И.И., СУБД Cache 5: работа с объектами // М.: Диалог-МИФИ, 2006

39. Cecelia L., Neal A. SQL for Microsoft access // Wordware Publishing, Inc, 2005.

40. Cary N. Michael R., Jennifer R. Access 2003 Bible//Wiley Publishing, Inc., Indianapolis, Indiana, 2004.

41. Napper L. Winsock 2.0 // John Wiley & Sons Inc (Computers), Bk&CD-Rom edition, 1997.

42. Barcia R., "JavaServer Faces(JSF) vs Struts", SYS-CON Media, 2004r.