Автоматизация управления предприятием на основе архитектурного подхода

Архитектура предприятия и ее слои

В условиях динамичного изменения условий деятельности для многих организаций возникает проблема согласования развития бизнеса и применяемых информационных технологий. В литературе часто встречается описание «облака неопределенности», существующего между целями и задачами бизнеса и требованиями к поддерживающей эти цели ИТ-инфрастуктуре^[1]. Это «облако неопределенности» возникает при отсутствии формализованных правил трансляции бизнес-потребностей в описании необходимых данных и процедур их обработки, т. е. при отсутствии методики комплексного представления деятельности организации, включающего в себя описание использования и взаимодействия разнообразных ресурсов (людей, бизнес-процессов, данных, технологий). Для того чтобы заполнить этот разрыв, более 20 лет назад были разработаны основные положения методического подхода к системному представлению организации, которое принято называть архитектурой предприятия.

Архитектура систем (как информационных, так и бизнес-систем) определена в стандарте ANSI/IEEE 147l-2000is^[2] как «фундаментальная организация системы, реализованной в виде совокупности компонент, их связей между собой и внешней средой, и принципы, которыми руководствуются при их создании и развитии». В настоящее время существует множество определений архитектуры предприятия, которые детально рассмотрены в литературе. Для целей нашего курса представляется целесообразным воспользоваться достаточно простым и понятным определением: «…концепция архитектуры предприятия — это план реализации миссии организации через оптимальное выполнение своих ключевых бизнес-процессов в условиях формирования эффективной инфраструктуры информационных технологий».^[3]

Таким образом, архитектура предприятия оказывается базой, которая определяет:

• • структуру бизнеса;
• • информацию, необходимую для ведения бизнеса;
• • технологии, применяемые для обеспечения бизнес-операций;
• • преобразования, необходимые для реализации новых технологий в соответствии с появлением новых бизнес-потребностей.

Традиционно архитектура предприятия включает в себя ряд элементов, которые принято называть слоями^[4] (рис. 1.1):

• • миссия и стратегия предприятия;
• • бизнес-архитектура;
• • системная архитектура (ИТ-архитектура).

Рис. 1.1. Слои архитектуры предприятия

Миссия и стратегия предприятия определяют стратегические направления его развития, перспективные цели и задачи.

Бизнес-архитектура основана на стратегии развития предприятия. Она определяет бизнес-процессы, необходимые для достижения перспективных бизнес-целей, связанные с этими бизнес-процессами информационные и материальные потоки, а также поддерживающую их организационно структуру.

Архитектура ИТ представляет совокупность методологических и программно-технических решений, обеспечивающих поддержку деятельности предприятия, заданной его бизнес-архитектурой.

Архитектура программных приложений представляет прикладные системы, поддерживающие исполнение бизнес-процессов, а также интерфейсы взаимодействия этих систем (внутри предприятия и с внешними источниками или потребителями данных). Архитектура данных представляет собой описание баз и хранилищ данных, используемых систем управления базами или хранилищами данных, организации управления доступом к данным. Техническая архитектура обычно разделяется на сетевую архитектуру и архитектуру платформ. Сетевая архитектура включает в себя используемые компьютерные сети, применяемые коммуникационные протоколы, сетевые сервисы и системы адресации, процедуры обеспечения непрерывности функционирования сетей. Архитектура платформ включает в себя используемые аппаратные средства (серверы, рабочие станции, накопители и пр.), системное и прикладное программное обеспечение, процедуры и средства обеспечения бесперебойной работы аппаратуры.

В существующих методологиях описания архитектуры предприятия используются различные компоненты (или архитектурные точки зрения).

Например:

• • в матрице Захмана^[5] (Zachman Framework for Enterprise Architecture) это «Мотивация», «Люди», «Данные», «Функции», «Место», «Время»;
• • в Extended Enterprise Architecture Framework (E2AF)^[6] — «Бизнес», «Информация», «Информационные системы», «Технологическая инфраструктура»;
• • в GERAM^[7] и в ГОСТ Р ИСО 19 439—2008. Интеграция предприятия. Основа моделирования предприятия — «Функция», «Информация», «Ресурс», «Организация»;
• • в TOGAF^[8] — «Бизнес», «Информация», «Приложение», «Технология».

Однако все методологии предусматривают взаимосвязанное и последовательное (от бизнеса к технологиям) рассмотрение и проектирование компонент архитектуры предприятия.

Основополагающей моделью архитектуры предприятия является модель Захмана, исторически появившаяся как инструмент описания ИТ-систем, а затем распространенная на предприятие в целом. Модель представляет собой матрицу, состоящую из шести строк и столбцов (рис. 1.2), обеспечивающую схему для описания каждого отдельного аспекта (компонента) предприятия с учетом связей с остальными.

Первая строка представляет общее описание бизнеса. Здесь определяются продукты, услуги, клиенты, размещение и пр., а также формулируется стратегия бизнеса. Данная строка определяет контекст для формирования всех последующих элементов модели. Вторая строка обеспечивает абстрактные описания реализации бизнеса. В третьей строке представлено описание исполнения бизнес-деятельности в терминах информационных систем. В четвертой строке осуществляется привязка данных и операций над ними к выбранным технологиям. Пятая строка описывает реализацию системы, поддерживающей исполнение бизнес-процессов, с использованием выбранных технологических решений.

Последовательная детализация отдельных аспектов архитектуры предприятия осуществляется по мере перемещения вниз по столбцам матрицы. Колонка «мотивация» задает порядок перехода от задач бизнеса к элементам ИС, обеспечивающим контроль реализации этих задач. Бизнес-стратегия последовательно транслируется в бизнес-план, в ограничения для реализации бизнес-процессов и, наконец, в соответствующие приложения ИС.

Рис. 1.2. Компоненты архитектуры предприятия в матрице Захмана.

Колонка «люди» определяет участников процесса. На уровне планирования бизнеса здесь отображаются взаимодействия с внешней средой и организационно-функциональная схема предприятия. Далее последовательно определяются участники бизнес-процессов, их роли и взаимодействия, требования к интерфейсам пользователя, структура представления информации в системе и правила доступа к отдельным объектам, физическая реализация интерфейсных объектов и управления доступом.

Колонка «данные» отражает процесс спецификации данных, которые должны использоваться в ИС. На верхнем уровне приводится перечень основных объектов, используемых в бизнесе. Далее эти объекты объединяются в высокоуровневую семантическую модель, представляются в виде диаграмм типа «сущность — связь». Модель приводится к нормализованной форме с определением всех атрибутов и ключей, и на четвертом уровне преобразуется в физическую модель данных в системе. Последний уровень содержит описание библиотек классов, атрибутов, таблиц конкретной системы управления базой данных (СУБД).

Колонка «функции» отражает реализацию задач предприятия. На первом уровне формируется перечисление бизнес-процессов, обеспечивающих решение этих задач. На втором уровне бизнес-процессы представляются в виде формализованных моделей с детализацией до конкретных операций. На основе этих моделей формируется состав приложений, которые должны обеспечить поддержку исполнения бизнес-процессов, разрабатывается проект системы и осуществляется разработка программного обеспечения.

Колонка «место» определяет пространственное размещение системы и в конечном счете конфигурацию компьютерной сети. На уровне планирования бизнеса определяется расположение всех объектов предприятия. На следующем уровне определяются взаимосвязи между объектами в виде материальных и информационных потоков. Затем осуществляется привязка компонент ИС к объектам, осуществляется выбор аппаратных платформ, сетевого программного обеспечения и состава сетевых служб, используемых протоколов и каналов связи, реализация сети.

Колонка «время» позволяет определить временные характеристики работы системы. На верхних уровнях на основании графика ключевых событий, соответствующих заданной стратегии, формируется календарный план реализации бизнес-плана. Определяются правила обработки событий, связанных с исполнением плановых работ, что позволяет сформировать и реализовать циклическое исполнение управляющих процедур в системе. Таким образом, матрица позволяет последовательно сформировать ИТ-архитектуру, соответствующую потребностям бизнеса.

Аналогичные подходы к формированию ИТ-архитектуры зафиксированы и в других методиках. В качестве примера в табл. 1.1, 1.2 приведены этапы формирования архитектуры предприятия, рекомендованные в методологиях TOGAF и ЕАР (Enterprise Architecture Planning)^[9].

TOGAF — этапы проектирования архитектуры предприятия.

Методология TOGAF включает в себя еще ряд этапов, связанных с организацией процесса перехода на новую архитектуру и поэтому выходящих за рамки рассматриваемых в данной книге вопросов.

Таблица 1.2

ЕАР — этапы проектирования архитектуры предприятия.

Методология ЕАР также включает ряд этапов организации перехода на новую архитектуру. Таким образом, создание ИТ-решений для автоматизации деятельности предприятия должно рассматриваться в контексте разработки архитектуры предприятия, которая в общем случае может быть представлена следующими разделами:

• • определение миссии и стратегии предприятия, его стратегических целей и задач;
• • описание бизнес-архитектуры в текущем и целевом состоянии (включая определение бизнес-требований к средствам автоматизации);
• • описание системной архитектуры в текущем и целевом состоянии (включая спецификацию комплекса требований к ИС);
• • планирование мероприятий и проектов (сюда входят и проекты разработки и внедрения ИС) для перехода из текущего состояния в целевое.

Последовательное выполнение перечисленных работ позволяет создавать ИС, действительно соответствующие потребностям бизнеса и поддерживающие исполнение необходимых бизнес-процессов.

• [1] Данилин А., Слюсаренко А. Архитектура предприятия, ПОУ Интуит. URL: http: //citforum.ru/consulting/articles/enterprise_arch/2.shtml)/.
• [2] ANSI/IEEE Std 1471−2000, Recommended Practice for Architectural Description ofSoftware-Intensive Systems, 2000.
• [3] Данилин А., Слюсаренко А. Архитектура предприятия, НОУ Интуит.
• [4] Каляное Г. Н. Моделирование, анализ, реорганизация и автоматизация бизнес-процессов: учеб, пособие. М.: Фининсы и статистика, 2006.
• [5] Zachman Framework for Enterprise Architecture, 2003. URL: http://www.businessrulesgroup.org/BRWG_RFI/Zachman BookRFIextract.pdf.
• [6] Extended Enterprise Architecture Framework Essentials Guide, Version 1.5. 2006. URL: https://www.researchgate.net/publication/267 994 169_Extended_Enterprise_Architecture_Framework_E2AF_Essentials_Guide_The_role_of_Architecture.
• [7] Generalised Enterprise Reference Architecture and Methodology, 1999. URL: http ://www2.mitre.org/public/eabok/pdf/geram.pdf.
• [8] /{ The Open Group Architecture Framework. URL: http://pubs.opengroup.org/architecture/togaf9-doc/arch/.
• [9] Spewak S., Hill S. C. Enterprise Architecture Planning: Developing a Blueprint for Data, Applications, and Technology. Boston, QED Pub. Group, 1992.