Информационно-вычислительные системы в машиностроении CALS-технологии (Соломенцев, 2003)

осуществимо: от использования портативного компьютера до двух­ уровневых систем архитектуры клиент/сервер для получения эконо­ мически эффективных вычислительных систем в малых и средних компаниях и более крупных вычислительных систем с трехуровневой архитектурой клиент/сервер для использования на очень крупных вычислительных системах, представляющих максимальную произво­ дительность и доступность системы при осуществлении обработки в трехуровневой среде клиент/сервер на параллельных серверах базы данных.

Совместная обработка в среде клиент/сервер, которая основы­ вается на распределе1Н1ых приложениях, также позволяет создавать вычислительные системы в рамках концерна или даже мирового мас­ штаба, которые, кроме удовлетворения очень высоких ожиданий в отношении производительности и доступности системы, часто дол­ жны быть такими, чтобы их можно было приспособить к географиче­ ски распределенным и уже инсталлированным приложениям сущест­ вующих систем.

Естественно, что Базисная технология SAP позволяет свободно комбинировать все эти основные типы распределенной обработки. Таким образом, широкое разнообразие требований к производитель­ ности, доступности системы и защиты данных могут быть непосредст­ венным образом удовлетворены. Технологической основой для воз­ можности шкалирования служит поддержка, которую Базисная тех­ нология SAP обеспечивает для трехуровневой архитектуры кли­ ент/сервер, что позволяет настраивать работу компьютера на конк­ ретные требования и гарантирует возможность увеличения количест­ ва приложений с ростом потребностей.

Преимущества трехуровневой модели для работы в среде кли­ ент/сервер. Нижний уровень является уровнем базы данных. Имен­ но здесь осуществляется управление, в частности, теми данными, с которыми работает предприятие. К ним относятся как основные дан­ ные, так и данные, которые генерируются текущими процессами и за­ писываются в память системой управления базой данных (СУБД). На уровне базы данных также находятся метаданные, управление ко­ торыми осуществляется в так называемом репозитарии. Для опреде­ ления данных и манипулирования ими используется отраслевой стан­ дарт SQL (Structured Query Language - язык структурированных за­ просов). Он служит основой той поддержки, которую Базисная тех­ нология SAP обеспечивает в отношении ряда общераспространенных СУБД, конечно, при условии, что они отвечают требованиям, предъ­ являемым системой R / 3 к их рабочим характеристикам. Самым важ­ ным является то, что вы можете выбрать СУБД, с которой вам хоте­ лось бы работать. Вы продолжаете извлекать пользу от ваших

42 Глава 1. Концептуальный аспект CALS-технологий

вложений в базу данных, сделанных в прошлом, и, в частности, от опыта работы, который вы накопили.

Кроме того, можно использовать свои собственные усовершенст­ вования и расширения языка SQL для различных СУБД, и при этом пользователям не нужно иметь дело с техническими деталями. Они позволяют осуществлять непротиворечивый доступ к данным явным, прямым и эффективным способом. Такая непротиворечивая реализа­ ция общепризнанных стандартов не только поддерживает современ­ ные технологические концепции поставщиков баз данных, но также остается открытой для будущих разработок. Следовательно, вы мо­ жете извлечь пользу от нововведений без необходимости смены при­ ложений или перехода к другой системе баз данных.

Второй уровень содержит приложения, которые надстраиваются над СУБД. Приложения работают с данными, которые они извлека­ ют из уровня базы данных и взамен вводят в пего новые дгишые. Здесь постоянно хранятся, например, приложения системы R / 3 и/или приложения, предназначенные для работы в среде кли­ ент/сервер, которые разрабатываются, используя АВАР/4 - Инст­ рументальные средства разработки.

Третий, самый верхний уровень - самый высокий уровень, по­ скольку он наиболее близок к пользователю - является уровнем пре­ зентации. Этот уровень включает в себя, в частности, интерфейс, с которым работают пользователи для доступа к приложениям, для ввода данных и просмотра результатов выполнения своих рабочих процессов.

Здесь важную роль играет поддержка графического интерфейса пользователя, позволяющая извлечь максимальную пользу из прило­ жений, работающих в среде клиент/сервер.

Система R / 3 предоставляет графический интерфейс пользовате­ ля - SAP-GUI - который оптимизирован с учетом требований суще­ ствующей практики хозяйственной деятельности и создан в соответ­ ствии с последними достижениями в области эргономики.

Кроме того, благоприятное воздействие на пользователей оказы­ вают элементы дизайна и ме}1ю, удовлетворяющие современным тре­ бованиям, подобные тем, с которыми они ознакомились, работая с об­ щераспространенными программами для персональных компьюте­ ров. Поэтому пользователи могут быстро изучить способы их приме­ нения и воспользоваться всеми возможностями приложений системы R / 3 . Базисная технология SAP позволяет использовать различные графические интерфейсы пользователя. Как правило, для каждой от­ дельной платформы обеспечивается одна и та же функциональность.

Следовательно, работа с приложениями в основе которых лежит Базисная технология SAP, а также то, как они выглядят, в

значительной степени не зависит от используемых платформ. Конеч­ но, поддерживаются также особые функции дарпюго графического интерфейса, если допускается его оптимальное встраивание с учетом концепции конкретной платформы. Кроме того, чтобы воспользова­ ться возможностями приложений, работающих в среде клиент/сер­ вер, в основе которых лежит Базисная технология SAP, пользователи могут работать в знакомой среде. Пользователи очень скоро смогут работать с системой. Следовательно, во время обучения достаточно охватить только то, что является новым, что касается самих приложе­ ний. Преимущество здесь заключается в том, что обучение может проходить быстрее и с меньшими затратами.

Преимущества для пользователя за счет независимости от ап­ паратных средств и переносимости. Возможность распределять при­ ложения между тремя уровнями является одним из важных аспектов Базисной технологии SAP. Но конечно, важна также поддержка конк­ ретных аппаратных и программных средств и их взаимодействие в рамках этих уровней и между ними. Не обязательно иметь все альтер­ нативные возможности доступными, поскольку этого нельзя сделать с требуемой тщательностью. Скорее более существенна здесь оптималь­ ная поддержка тех альтернативных возможностей, которые имеют от­ ношение к рынку, и, следовательно, важны для пользователей.

В частности, это означает, что можно свободно выбирать среди существующих в настоящее время операционных систем, систем управления базами данных и графических интерфейсов пользовате­ ля. Кроме того. Базисная технология SAP обеспечивает возможность легко и просто работать. Как конечным пользователям, так и разра­ ботчикам нет необходимости беспокоиться об операционной системе или СУБД. Выполнение этих задач возьмет на себя Базисная техно­ логия SAP. Пользователи могут сконцентрировать свое внимание на текущей работе, которую им необходимо сделать, и больше им не нужно терять время на решение вопросов, которые имеют отношение к самой системе.

Такие программные решения, основанные на Базисной техноло­ гии фирмы SAP, как приложения системы R / 3 , могут быть перенесе­ ны фактически на любую платформу. Все компоненты, поддерживае­ мые Базисной технологией SAP, автоматически становятся доступ­ ными для них. Следовательно, приложения могут использовать те компоненты, которые наилучшим образом подходят для выполнения их конкретных задач. Это могут быть самые последние или самые до­ рогостоящие аппаратные средства; это может быть самая современ­ ная технология создания аппаратных средств; или же это могут быть компоненты, уже существующие в компании.

стой лпя понимания, кроме того, она упрощает существующие струк­ туры современных архитектур клиент/сервер в информационной технологии, поскольку потоки связи существуют также в рамках каждого уровня, например между распределенными приложениями.

Таким образом, возможные операции доступа и направления, в которых они могут выполняться, должны быть соответственно нере­ менными. Базисная технология SAP также это обеспечивает. Естест­ венно, что для осуществления связи в сети, постоянно используются стандарты. В телефонной связи все абоненты должны соблюдать одни и те же правила (например, использовать одни и те же междуна­ родные коды). Аналогично, вся связь в сети - неважно, локальная ли это сеть (LAN), расположенная в здании компании, или широкомас­ штабная, региональная сеть (WAN) - осуществляется на основе об­ щепризнанных и соблюдаемых правил, известных как протоколы.

В качестве стандартного сетевого протокола для открытых сис­ тем установлен стандарт T C P / I P (Transmission Control Protocol/In­ ternet Protocol). Поэтому в Базисной технологии SAP он получил развитие и стал основным протоколом для обработки в среде кли­ ент/сервер. Все операционные системы, имеющие отношение к Ба­ зисной технологии SAP, поддерживают протокол T C P / I P , тем са­ мым обеспечивается четкое осуществление всей связи. Интеграция с большими машинами, например, для того, чтобы осуществлять взаи­ модействие с системой R / 2 или приложениями, разработанными тре­ тьей стороной, которые выполняются на этом компьютере, также основывается на принятом стандарте, а именно LU6.2, сетевом прото­ коле, который определен фирмой IBM.

Как для связи между компьютерами в рамках приложений, так и для интеграции внешних программ имеется Remote Function Call (RFC). RFC - это реализация метода Remote Procedure Call (RPC) (широко используемого в средах программирования на языке С), ко­ торую осуществила фирма SAP.

Например, приложение может использовать RFC для вызова функционального модуля системы R / 2 , который затем выполняется на другом компьютере. Кроме того, RFC-вызовы можно использо­ вать для того, чтобы воспользоваться услугами внешних приложений для обработки данных. Совершенно неважно, инсталлированы ли вызываемые функциональные модули или приложения на одном или нескольких компьютерах, или осуществляется ли связь синхронно или асинхронно. А программа, вызываемая посредством RFC, может сама взять на себя инициативу и отправить свой собственный RFC-вызов. Базисная технология SAP всегда обеспечивает правиль­ ную связь между компьютерами. В результате, например, можно

приложениях. Это исключает необходимость повтора разработок, та­ ким образом, экономится ценное время и снижаются затраты. Кроме того, можно использовать существующую среду клиент/сервер бо­ лее эффективно, поскольку функции могут выполняться на компью­ терах, специально предназначенных для этой цели.

Надежность, защита и доступность системы. Пользователи ожидают, чтобы такая мощная система, как R / 3 фирмы SAP, предназначе^шая для использования в рамках всего предприятия и играю­ щая важную роль в его деятельности имела особенно высокую сте­ пень защиты, надежности и доступности.

Для того чтобы удовлетворить эти потребности в защите и надеж­ ности Базисная технология SAP интегрирует различные внутренние и внешние механизмы. Они охватывают системный уровень и дохо­ дят до уровня настольных компьютеров. SAP также интегрировала эффективную процедуру Kerberos, которая была разработана в извест]1ом Массачусетском технологическом институте (MTI) и впослед­ ствии через Open Software Foundation (OSF) (Основы открытого программного обеспечения) включена в состав архитектуры Distribu­ ted Computing Environment (DCE) (Распределенная вычислитель­ ная среда). Конечно, система R / 3 также включает в себя современ­ ные, тщательно разработанные функции управления доступом к дан­ ным и функциям.

Для того чтобы приложения были постоятпю доступными, Базис­ ная технология SAP предоставляет различные услуги. К ним относит­ ся Система управления вычислительным центром (CCMS), с помо­ щью которой можно управлять всей системой и осуществлять текущий контроль этой системы на различных уровнях: уровне базы данных, прикладном уровне (например, R / 3 ) , уровне операционной системы и сетевом уровне. Система CCMS содержит процедуры и контрольные списки, позволяющие администратору системы обнаруживать потен­ циально критические ситуации и предотвращать их до того, как они станут острыми. Кроме того, в системе CCMS используются мониторы производительности для оптимизации системных параметров. Чтобы следить за работой всей системы архитектуры клиент/сервер, адми­ нистратор системы может обратиться к графическим обзорам. Он мо­ жет вмешиваться в критические области до возникновения проблем, что позволяет эффективно обеспечить доступность системы и повыша­ ет удовлетворенность пользователя ее работой.

В частности, для прикладной системы, которая подобно системе R / 3 выполняет очень важную функцию в деятельности компаний, оптимальная доступность означает также сведение к минимуму вре­ мени, необходимого для перехода на новые версии. Такие новые

46 Глава 1. Концептуальный аспект CALS-технологий

технологии, как Repository Switch (процедура обмена), дружествен­ ные пользователю графические интерфейсы и полностью автоматизи­ рованные процедуры инсталлирования новых версий - минимизиру­ ют время выполнения системы, поскольку больше нет необходимости в услугах дорогостоящих специалистов.

После инсталлирования новой версии необходимо также распре­ делить программное обеспечение на отдельные серверы. В форме ав­ томатизированного распределения программного обеспечения фирма SAP предоставляет технологию смены версий программного обеспе­ чения без прерывания продуктивного использования системы. Для этой цели, когда бы не вызывалась транзакция, выполняется провер­ ка для того, чтобы выяснить, содержит ли уже рассматриваемый сер­ вер приложений новую версию. Если нет, то автоматически происхо­ дит смена версии на новую. В совокупности все эти меры позволяют работать более производительно - долгий период непродуктивного простоя во время смены версий остался в прошлом.

Интеграция между приложениями посредством Application Link Enabling. Базисная технология SAP обеспечивает более, чем то­ лько техническую поддержку для инфраструктуры клиент/сервер. Для иллюстрации имеет смысл еще раз обратиться к упомянутому выше примеру с дистанционной связью.

Для того чтобы пользующиеся телефонной связью могли пони­ мать друг друга, существует еще одно требование, которое должно удовлетворяться: обе стороны должны говорить на одном и том же языке. Это - единственный способ обеспечения эффективной связи. В условиях обработки данных в среде клиент/сервер это означает, что приложения могут вместе содержательно работать, если они гово­ рят на общем языке. Базисная технология SAP лля этого также пре­ доставляет технические средства. Она позволяет различным прило­ жениям осуществлять связь между собой - эффективно «говорить на одном и том же языке». Делая это, Базисная технология SAP выхо­ дит далеко за рамки функциональности, обычно предоставляемой «связующим программным обеспечением» (middleware). Application Link Enabling (ALE). Посредством ALE-технологии создается общий семантический уровень для различных приложений, который, таким образом, становится их общим языком (рис.1.10).

ALE допускает слабое связывание различных приложений и осо­ бенно различных систем R / 3 , которые могут быть инсталлированы локально, быть технически независимы друг от друга и могут даже относиться к различным версиям. Следовательно, в различных отде­ лениях или филиалах компании можно использовать отдельные сис­ темы R / 3 . Для каждой субэксплуатации могут быть оптимально спроектированы стратегии внедрения и смены версий, и при этом нет

AL£

Рис. 1.10. Интеграция межд}^ приложениями

необходимости учитывать другие функционирующие системы. ALE-технология обеспечивает управляемое взаимодействие между хозяйственными процессами в различных функционирующих систе­ мах. И последнее, но не менее важное: прикладные системы, разрабо­ танные третьей стороной (системы, разработанные не фирмой SAP), или системы R / 3 можно также интегрировать через ALE без ка­ кой-либо фрагментации носителя данных.

ALE-концепция основывается на управляемом обмене сообщени­ ями между хозяйственными процессами с непротиворечивым хране­ нием данных. Приложения интегрируются посредством механизмов синхронной и асинхронной связи способом, управляемым во време­ ни. Таким образом, ALE позволяет обеспечивать интеграцию хозяй­ ственных процессов между различными системами. Одной из основ­ ных задач ALE-технологии является синхронизация хозяйственных процессов задействованных систем: здесь тоже согласовано исполь­ зуются стандартизированные процедуры. В ALE-технологии исполь­ зуются стандартизированные «промежуточные документы» для об­ мена сообщениями, которые включают в себя данные приложений (по тем же самым линиям связи функционирует EDI-интерфейс).

Посредством ALE фирма SAP делает доступной не только саму технологию, но также сценарии использования ALE-технологии вме­ сте с системой R / 3 . Эти сценарии были разработаны с учетом того, что может потребоваться в хозяйственной деятельности. Ими можно воспользоваться для ускорения внедрения ALE-технологии.

Естественно, Базисная технология SAP также поддерживает об­ мен данными с приложениями других поставщиков на основе приня­ тых стандартов: для того чтобы без помех передавать сообщения, ис­ пользуется электронный обмен данными (EDI), в основе которого ле­ жит EDIFACT или ANSI XI2. Эти сообщения могут состоять из зака­ зов, счетов-фактур или других документов, касающихся хозяйствен­ ной деятельности. Таким образом, можно посылать и получать зака­ зы или счета-фактуры электронным способом, это исключает необхо­ димость вводить данные вручную и таким образом экономит время. Исключаются ошибки и не делаются ненужными затраты.

Современная интеграция персональных компьютеров без ка­ кой-либо фрагментации носителей данных. Отдельные программы, предназначенные для работы на персональных компьютерах, можно эффективно использовать на мощных рабочих станциях и персональ­ ных компьютерах совместно с более крупными прикладными систе­ мами, как система R / 3 . Но это действительно повысит производите­ льность: это тесная интеграция программ, предназначенных для ра­ боты на настольных компьютерах, с высоко интегрированным при­ кладным программным обеспечением.

Для обеспечения интеграции персональных компьютеров фирма SAP главным образом полагается на отраслевой стандарт OLE (Ob­ ject Linking and Embedding). Кроме того, используются другие тех­ нологии, такие как RFC-технология, которые обеспечивают интегра­ цию широкого диапазона программных продуктов, предназначенных для работы на персональных компьютерах, имеющихся на рынке.

Подходящие программные продукты, предназначенные для ра­ боты на настольных компьютерах, могут быть интегрированы в стан­ дартное программное обеспечение, предназначенное для решения за­ дач хозяйственной деятельности, там, где это требует заведенный по­ рядок работы, и при этом достигается высокий уровень качества и нет необходимости фрагментации носителей информации. В этом случае для обработки данных, получе1П1ых из системы R / 3 или из ка­ ких-либо других систем, пользователи могут использовать програм­ мные продукты, с которыми они привыкли работать, такие как тек­ стовые процессоры или электронные таблицы. Это повышает их про­ изводительность и приводит к повышению качества их труда (рис.1.И).

Рис. 1.11. пример OLE-технологии

Поток бизнес-операций SAP для интеграции всей установивимейся практики хозяйственной деятельности в организации. С це­ лью разумного объединения различных приложений и технологий для пользователя рекомендуется осуществить интеграцию более вы­ сокого уровня, ориентированную на установившуюся практику хо­ зяйственной деятельности. Базисная технология SAP предоставляет для этой цели Поток бизнес-операций SAP (рис. 1.12).

Поток бизнес-операций SAP связывает информацию с опреде­ ленными хозяйственными процессами и делает ее доступной для от­ ветственных работников в нужное время и в наилучшей возможной форме. Это приносит значительную прибыль.

Например, типичный поток бизнес-операций может включать в себя обработку заказа клиента от поступления заказа до доставки и выписывания счет-фактуры. Рассматриваемые события связаны друг с другом и являются последовательными компонентами хозяйствен­

также могут обратиться к предыстории рабочего процесса. Базисная технология SAP обеспечивает необходимый непрерыв­

ный поток информации и предоставляет интерфейсы, необходимые для обеспечения текущего контроля и описания этих процессов по