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Einsatz von Anwendungssystemen WS 2013/14Prof. Dr. Herrad Schmidt

Kapitel 2

Architektur von Anwendungssystemen

Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14

Prof. Dr. Herrad SchmidtWS 13/14 Kapitel 2Folie 2

2 Architektur von Anwendungssystemen

Die innere Struktur eines Anwendungssystems mit ihren Kompo-

nenten und Beziehungen wird als Architektur bezeichnet.

Generelle Systemkomponenten:

Präsentation (Benutzerinteraktion)

Verarbeitung (Verarbeitungslogik)

Datenhaltung (Verwaltung, Speicherung)



2.1 Monolithische Systeme/Zentral-/Großrechner-Systeme

Host-Rechner (i.d.R. Mainframe)

zentral: Datenhaltung, Verarbeitungslogik, Bildschirmmasken

Anbindung von Terminals zur Benutzerinteraktion

textbasierte Oberfläche

Kommunikation über Transaktionen

Steuerung der Transaktionen über sog. TP-Monitore (Transaction Processing Monitor)

Proprietäres Dateisystem

Geschlossenes System



Moderne Mainframes

s.a. http://www-03.ibm.com/systems/de/z/index.html

Zur Verarbeitung von Massendaten

Höchste Sicherheitsstufe

Für komplexe Geschäfts- undBetriebssystemanalysen

Serverkonsolidierung

Konsolidierung der SAP-Infrastruktur

Bereitstellung von Rechnerleistungin der Cloud

http://www-03.ibm.com/systems/de/z/index.html

http://www-03.ibm.com/systems/de/z/index.html



2.2 Verteilte Systeme

Ein verteiltes System wird durch Subsysteme gebildet, die auf mehreren Rechnern verteilt sind, die koordiniert miteinander kooperieren und über Kommunikationseinrichtungen miteinander kommunizieren.

Ein verteiltes System wird als Client/Server-System, Multi-Prozessor-System, über Grid-Computing oder mittels service-orientierter Architektur (SOA) realisiert.

Server

Client AAnfrage

Reaktion

Client B

Anfrage

Reaktion

Client/Server-Modell



Als Basis für die Verteilung im Client/Server-System erfolgt eine Schichtenbildung:

User Interface

Ablaufsteuerung

DB Interface

Datenschicht

Verarbeitungslogik



Auf der Basis der Schichten sind verschiedene Verteilungsformen möglich:

Physische Datenzugriffs-

schicht

VerteiltePräsentation


schicht


schicht


schicht


schicht


schicht

Logische Datenzugriffs-

schicht


schicht


schicht


schicht


schicht


schicht

Applikation Applikation

Applikation Applikation Applikation Applikation

Steuerung

Steuerung Steuerung Steuerung Steuerung Steuerung

PräsentationPräsentation


schicht

PräsentationPräsentationPräsentationPräsentation

ApplikationApplikation

EntferntePräsentation

VerteilteFunktionalität

EntfernteDatenhaltung

EntfernteDatenbank

VerteilteDatenbank



Beispiel: SAP

Quelle: http://help.sap.com/saphelp_webas620/helpdata/de/fc/eb2e97358411d1829f0000e829fbfe/content.htm

http://help.sap.com/saphelp_webas620/helpdata/de/fc/eb2e97358411d1829f0000e829fbfe/content.htm



Internet, HTTP/XMLLokales Netz

Lokales Netz

Von der Windows-Anwendung zum web-basierten Anwendungssystem:

Windows-Anwendungssystem

Web-basiertes Anwendungssystem

Datenbank-Server

Applikations-Server

Windows-PC

Datenbank-Server

Applikations-Server

Web-BrowserWeb-Server



Web-Architektur:

Mehrschichtige Client-Server-Architektur

Web-Client: realisiert nur die PräsentationsschichtZugriff über einen Web-Browser, der die Verbindung zum Web-Server herstellt, keine Anwendungsinstallation, keine permanente Verbindung zum Web-Server

Web-Server:verteilt HTML-Dokumente, Multimediaobjekte oder Java-Applets auf der Basis des HTTP-Protokolls undstellt die Kommunikation mit dem Applikationsserver her

Applikations- oder Anwendungsserver:Bereitstellung der Funktionalität

Datenbankserver:Bereitstellung und Speicherung der Daten in der Datenbank



Applikations-

Schichtenmodelle für Web-Architekturen

Web-Client Web-Client Web-Client Web-Client

Web-ServerWeb-Server Web-ServerWeb-Server

Daten-Server

Applikations-server

Applikations-server

Daten-Server Daten-Server



Web-Anwendung, Web-Applikation (1)

Server

Webserver

Webserver

Web-Applikation

Web-Applikation

Datenbank

Datenbank

1

2

3 4

5

6



Web-Anwendung, Web-Applikation (2)

1. Über den Browser des Clients wird ein URL-Request für Webanwendungen (z.B. php oder aspx) an den Server (Rechner im Netz) geschickt und dort vom Webserver (z.B. Apache, IIS) empfangen.

2. Der Webserver hostet den Applikationsserver und gibt die Anforderung an diesen weiter.

3. Dieser fragt die Datenbank ab.

4. Das Datenbanksystem gibt die angeforderten Daten zurück.

5. Der Applikationsserver stellt die Daten für die Antwort zusammen und liefert diese an den Webserver.

6. Der Webserver sendet die Daten an den Client in Form einer HTML-Seite.



2.3 Graphische Benutzeroberflächen (GUI)

Über die graphische Benutzeroberfläche (Graphical User Interface) erfolgt die Mensch-Maschine-Interaktion.

Im Detail:

Strukturierung der Oberfläche

Steuerung eines Anwendungssystems

Darstellung von Daten und Graphiken

Eingabe von Daten

Auslösen von Ereignissen und Funktionen

Aufbau mit standardisierten Bedienelemente

Funktionsbereiche: Menüleiste, Symbolleiste, Statusleiste, Taskleiste, Bildlaufleisten

Spezielle Funktionen wie Kontextmenü, Drag-and-Drop

Personalisierung



Bedienelemente (Steuerelemente, Controls):

Textboxen

Anzeigefelder

Schaltfläche

Menübalken

Pull-down-Menü, drop-down-Menü

Listenfeld, Drop-down-Liste

Ikonen, Piktogramme

Checkboxen, Auswahlkästchen

Radiobutton

Registerkarten

BaumQuelle: http://www.itwissen.info/definition/lexikon/Pull-Down-Menue-pull-down-menue.html

http://www.itwissen.info/definition/lexikon/Pull-Down-Menue-pull-down-menue.html





User Interface (GUI):SAP GUI for Windows

Quelle: http://www.sapdesignguild.org/editions/philosophy_articles/colors.asp

Beispiele für Benutzeroberflächen:

http://www.sapdesignguild.org/editions/philosophy_articles/colors.asp

http://www.sapdesignguild.org/editions/philosophy_articles/colors.asp



SAP GUI for HTML

Quelle: http://www.synactive.com/docu_e/specials/webgui.html

http://www.synactive.com/docu_e/specials/webgui.html



Quelle: http://www.munnin.com/de/help/gui.html

http://www.munnin.com/de/help/gui.html


Prof. Dr. Herrad SchmidtWS 13/14 Kapitel 2Folie 20Quelle: http://www.sage.de/smb/prodloes/cl/module/mod_warenwirtschaft.asp

http://www.sage.de/smb/prodloes/cl/module/mod_warenwirtschaft.asp



Selligent X@ Architektur: http://

www.dbs-deutschland.de/Produkte+Selligent_CRM+Positionierung+Web_Architektur+mmml

Quelle: http://www.dbs-deutschland.de/Produkte+Selligent_CRM+Funktionsumfang_+CRM_Kampagnenmanagement+mmml

http://www.dbs-deutschland.de/Produkte+Selligent_CRM+Positionierung+Web_Architektur+mmml



http://www.dbs-deutschland.de/Produkte+Selligent_CRM+Funktionsumfang_+CRM_Kampagnenmanagement+mmml

http://www.dbs-deutschland.de/Produkte+Selligent_CRM+Funktionsumfang_+CRM_Kampagnenmanagement+mmml



Grundsätze der Dialoggestaltung DIN EN ISO 9241-110 (1)

AufgabenangemessenheitEin Dialog ist aufgabenangemessen, wenn er den Benutzer unterstützt, seine Arbeitsaufgabe effektiv und effizient zu erledigen.

SelbstbeschreibungsfähigkeitEin Dialog ist selbstbeschreibungsfähig, wenn jeder einzelne Dialogschritt durch Rückmeldung des Dialogsystems unmittelbar verständlich ist oder dem Benutzer auf Anfrage erklärt wird.

ErwartungskonformitätEin Dialog ist erwartungskonform, wenn er konsistent ist und den Merkmalen des Benutzers entspricht, z.B. den Kenntnissen aus dem Arbeitsgebiet, der Ausbildung und der Erfahrung des Benutzers sowie den allgemein anerkannten Konventionen.



Grundsätze der Dialoggestaltung DIN EN ISO 9241-110 (2)

FehlertoleranzEin Dialog ist fehlertolerant, wenn das beabsichtigte Arbeitsergebnis trotz erkennbar fehlerhafter Eingaben entweder mit keinem oder mit minimalem Korrekturaufwand durch den Benutzer erreicht werden kann.

SteuerbarkeitEin Dialog ist steuerbar, wenn der Benutzer in der Lage ist, den Dialogablauf zu starten sowie seine Richtung und Geschwindigkeit zu beeinflussen, bis das Ziel erreicht ist.

IndividualisierbarkeitEin Dialog ist individualisierbar, wenn das Dialogsystem Anpassungen an die Erfordernisse der Arbeitsaufgabe, individuelle Vorlieben des Benutzers und Benutzerfähigkeiten zulässt.

LernförderlichkeitEin Dialog ist lernförderlich, wenn er den Benutzer beim Erlernen des Dialogsystems unterstützt und anleitet.



User Interface Guidelines (Styleguides):

sind Richtlinien zur Gestaltung graphischer Oberflächen

Konsistentes Look and Feel (Layout, Farben, Fenster, Ikonen,…)

einheitliche Interaktionsabläufe (Menü, Dialogboxen, …)

Nutzung von radio buttons, check boxes, drop-down-lists, sliders, …

Tooltips, Wizard

Reaktion

Sprache

Barrierefreiheit

Beispiele aus: Windows Vista User Experience Guidelines

http://download.microsoft.com/download/e/1/9/e191fd8c-bce8-4dba-a9d5-2d4e3f3ec1d3/ux%20guide.pdf



2.4 Datenschicht

Die Datenschicht wird durch ein relationales Datenbank-Management-System (DBMS), kurz Datenbanksystem, realisiert.

Ein Anwendungssystem fordert über eine standardisierte Schnittstelle, z.B. ODBC, mittels der Standard-Abfragesprache SQL Daten vom DBMS an oder übergibt Daten zur Speicherung oder Änderung.

Hersteller von Anwendungssystemen bieten i.d.R. kein eigenes Datenbanksystem an, unterstützen aber Systeme anderer Hersteller,z.B. SAP: ADABAS D, DB2/400 (auf AS/400), DB2/Common Server, DB2/MVS, INFORMIX, Microsoft SQL Server, ORACLE und ORACLE Parallel Server. Quelle: help.sap.com/saphelp_webas620/helpdata/de/fc/eb2e97358411d1829f0000e829fbfe/content.htm

Die Datenbank enthält alle Stamm- und Bewegungsdaten der konkreten Implementierung des Anwendungssystems, sowie Meldetexte, Einträge für Listboxen, Customizingdaten, etc.








Das Anwendungssystem basiert auf einem Datenmodell, dessen Realisierung sich in der Datenbankstruktur manifestiert.

Beispiel für die Entität „Firma“ in Microsoft CRM (Microsoft SQL-Server)



2.5 Service-orientierte Architektur

Eine service-orientierte Architektur (SOA) besteht aus Komponenten, die jeweils einen spezifischen Dienst anbieten, die „lose“ zusammen-gekoppelt werden. Dabei kann es sich um Web-Services handeln.

Quelle: http://www.w3.org/2003/Talks/0521-hh-wsa/slide5-0.html

http://www.w3.org/2003/Talks/0521-hh-wsa/slide5-0.html





Definition des World Wide Web Consortium (W3C):

A Service Oriented Architecture (SOA) is a form of distributed systems architecture that is typically characterized by the following properties:

Logical view: The service is an abstracted, logical view of actual programs, databases, business processes, etc.

Message orientation: The service is formally defined in terms of the messages exchanged between provider agents and requester agents.

Description orientation: A service is described by machine-processable meta data.

Network orientation: Services tend to be oriented toward use over a network, though this is not an absolute requirement.

Platform neutral: Messages are sent in a platform-neutral, standardized format delivered through the interfaces. XML is the most obvious format that meets this constraint.

Quelle: W3C. Web services architecture. http://www.w3.org/TR/2004/NOTE-ws-arch-20040211/wsa.pdf (gekürzt)

http://www.w3.org/TR/2004/NOTE-ws-arch-20040211/wsa.pdf






Beispiel SAP:

Die Technologie-Plattform SAP NetWeaver organisiert das Zusammenspiel der Enterprise Services, koordiniert Dienste und bindet Anwendungen ein.

Quelle: SAP (Seite existiert nicht mehr)



2.6 Integration

Ziel: Abteilungsübergreifende, durchgängige Unterstützung der Geschäftsprozesse auf der Basis einer zentralen Datenbasis

Bereiche, auf die sich die Integration bezieht:

innerhalb des Systems (Modulintegration),

Integration von Anwendungssystemen,

Integration von Altsystemen (legacy system),

zwischenbetriebliche Integration.



Gegenstand der Integration (1):

Datenintegration- Datenaustausch: Ein System übergibt über eine Schnittstelle die Daten an ein anderes System (manuell oder automatisch)- gemeinsame Datenbank: Die (Teil-)Systeme speichern ihre Daten in Tabellen einer gemeinsamen Datenbank. Die Tabellen werden über Fremdschlüssel miteinander verknüpft.- Data Warehouse: Die Daten aus verschiedenen Quellen werden in eine vereinheitlichte Struktur für eine integrierte Sicht und für Analysen zusammengeführt.



Gegenstand der Integration (2):

FunktionsintegrationVerknüpfung betrieblicher Funktionen in einem System

Prozess-/VorgangsintegrationVerknüpfung von Funktion zu Vorgangsketten

MethodenintegrationKombination und Abstimmung der in verschiedenen Geschäftsbereichen benutzten Methoden

ProgrammintegrationIntegration von Modulen bzw. fremden oder legacy Systemenüber Integration der Benutzerschnittstelle, Integration der Kommunikationskanäle, Geräteintegration



Vorteile des Einsatzes integrierter Programmsysteme:

keine Mehrfacherfassung

keine Redundanzen

keine Inkonsistenzen

Optimierung der Geschäftsprozesse

einheitliche Benutzeroberfläche

höhere Datenqualität (weniger Fehler, einheitliche Formate)

Nachteile des Einsatzes integrierter Programmsysteme:

komplexes Anwendungssystem

„Funktionsüberhang“

hoher Investitionsbedarf

kein oder wenig Raum für Speziallösungen (=Insellösungen)

Folgefehler



2.7 Schnittstellen

Eine Schnittstelle (Interface) ist eine Verbindungsstelle zwischen zwei Systemen zum Zwecke der Kommunikation. In der Schnittstellen-beschreibung werden die Regeln für den Austausch festgelegt.Meistens sind Schnittstellen standardisiert.

Verschiedene Arten und Bedeutungen:

zwischen Rechner und peripheren Geräten (Hardwareschnittstelle)

Schnittstelle von Funktionen, Signaturen von Klassen, und Diensten

Schnittstellen für die Interprozesskommunikation, z.B. Sockets, ODBC

Schnittstelle zwischen Anwendungsprogramm und Betriebssystem oder Treiber (API=Application Programming Interface), z.B. TAPI, MAPI

Datenschnittstelle

Benutzerschnittstelle (Mensch-Maschine-Schnittstelle)

organisatorischer Begriff (Interaktion von Menschen)

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