Администрирование WebSphere MQ
Администрирование WebSphere MQ производится с использованием стандартных средств управления с консоли; для ряда операционных систем, в частности, для Windows, разработаны графические средства администрирования. Кроме того, на рынке присутствует целый ряд продуктов независимых производителей, предназначенных для управления WebSphere MQ.
И стандартные средства администрирования WebSphere MQ, и продукты других производителей позволяют осуществлять администрирование и мониторинг, отображая состояние серверов, очередей и пр. Вместе с тем, при использовании WebSphere MQ как средства для интеграции промышленных приложений, система управления должна предоставлять информацию, связанную с конкретной предметной областью, что требует от разработчиков создания собственных систем управления и мониторинга с использованием API WebSphere MQ для управления очередями и анализа содержимого сообщений.
Другие продукты семейства WebSphere MQ
Как показано выше, свойства MQ позволяют создателям информационных систем не задумываться о процессе передачи информации, занимаясь лишь решением бизнес-задач. Система менеджеров очередей MQ представляет собой, с их точки зрения, черный ящик, который позволяет гарантированно доставлять информацию в различных режимах.
Рассмотренные ниже продукты предназначены для расширения возможностей IBM WebSphere MQ.
Гарантированность доставки
Гарантированность доставки информации обеспечивается использованием протокола MCP и средствами восстановления серверов.
Применяемый для передачи информации между удаленными очередями сообщений, протокол MCP фиксирует факт передачи только в том случае, когда процесс доставки завершился успешно. Если во время пересылки информации сообщение либо его части были по каким-либо причинам потеряны, то на протокольном уровне осуществляется повторная посылка информации. Для повышения гибкости система MQ позволяет разбивать сообщение на более мелкие сегменты. Сегменты могут передаваться независимо друг от друга, при этом при получении осуществляется сборка всех сегментов в единое сообщение. Сокращение размера сегмента особенно актуально при работе в условиях ненадежных соединений.
Таким образом, применение специализированного протокола и сегментация сообщений совместно с возможностью хранения информации в очереди на время неработоспособности сети делает MQ, как представителя MOM, незаменимым средством при проектировании информационных систем высокой надежности. Кроме того, MQ предоставляет специальные средства для работы при отказе серверного оборудования. При отказе одного из серверов, на котором развернут менеджер очередей MQ, система может воспользоваться обходным путем доставки информации через другие менеджеры очередей. Заметим, что реализация данной настройки не является слишком сложной для программистов и может быть скрыта от разработчиков внешних приложений. Кроме того, при восстановлении сервера все сообщения, находящиеся в очередях и определенные как <устойчивые> (см. выше), не теряются и продолжают свой путь до приложения-приемника.
Средства обеспечения гарантированности доставки информации позволяют использовать MQ в промышленных системах, где потеря информации может привести к нежелательным последствиям. В этом состоит принципиальное отличие MQ, как представителя класса MOM, от, например, систем электронной почты. Последние не предоставляют сервиса гарантированной доставки, в лучшем случае информируя отправителя о факте получения/неполучения информации.
При существенных проблемах, возникающих в сети (например, блокировка канала передачи информации в течение длительного времени, отказ сервера и пр.), т.е. в случае критической ситуации, связанной с невозможностью доставки информации, WebSphere MQ помещает сообщение в специальную очередь - Dead Letters Queue (DLQ). Заметим, что сообщение при этом не удаляется (если оно было определено как устойчивое), а лишь перемещается в другое место для временного хранения. Отслеживая с помощью специальных средств содержимое очереди сообщений DLQ, приложение или оператор системы имеет возможность предпринять те или иные действия для исправления ситуации. В очередь DLQ также попадают и сообщения с истекшим сроком действия.
Как происходит передача сообщений между приложениями
Передача информации между различными очередями сообщений происходит с использованием специальных каналов передачи сообщений. Каналы являются односторонними, для полноценного обмена информацией должны быть определены два канала передачи информации.
Сообщения передаются по каналам с использованием специализированного протокола передачи МСP (Message Channel Protocol). Непосредственно взаимодействие с каналом осуществляется с помощью программного продукта MCA (Message Channel Agent), реализующего все низкоуровневые функции взаимодействия. В процессе передачи менеджер очереди сообщений помещает сообщение в канал исходящих сообщений, осуществляется процесс передачи, после чего сообщение записывается во входящую очередь приложения-адресата. В ходе передачи сообщения менеджер очереди по информации, находящейся в служебной части сообщения, определяет направление передачи, и, используя специальные протоколы и таблицы маршрутизации, пересылает сообщение в соответствующую очередь. Схематически процесс передачи сообщений показан на рис. 6.19.
Рис. 6.19. Передача информации между приложениями
Так как MOM предоставляет сервис асинхронного взаимодействия, приложение-приемник не обладает информацией о факте появления сообщения, адресованного ему. Для этих целей предназначены специальные триггеры (triggers), которые контролируют появление сообщений в очереди и инициируют процесс получения сообщения приложением-приемником. При этом условием срабатывания триггера может быть не просто появление сообщения в очереди, но и соответствие сообщения заданному приоритету, поступление нескольких сообщений и пр.
Message Oriented Middleware (MOM) - средство для интеграции приложений
Для большинства современных предприятий интеграция программных приложений становится насущной необходимостью. Существуют две стратегии интеграции [6.5]:
интеграция <снизу>, на основе низкоуровневых средств, таких, как интеграционные серверы, брокеры объектных запросов (ORB) и т.д.;интеграция <сверху>, на основе портальных решений, средств аналитической обработки информации и т.д.
Основная задача программных средств интеграции приложений - обеспечить возможность взаимодействия приложений вне зависимости от аппаратных платформ и операционных сред.
Технологии MOM (Message Oriented Middleware) реализуют интеграцию <снизу>. При использовании MOM взаимодействие приложений осуществляется путем обмена сообщениями. WebSphere MQ - один из первых продуктов класса MOM, что вместе с репутацией IBM, как ведущего разработчика программных средств, обуславливает популярность этого продукта среди системных архитекторов и разработчиков информационных систем.
При использовании WebSphere MQ приложения обмениваются сообщениями с применением механизма очередей сообщений. WebSphere MQ является средством управления очередями сообщений. Приложения осуществляют передачу сообщения в очередь, после чего продолжают работать по своему алгоритму. Задачу доставки информации из очереди приложения-источника в очередь приложения-приемника берет на себя WebSphere MQ. Процесс передачи сообщений оказывается скрыт от приложений, разработчикам необходимо всего лишь реализовать процесс передачи сообщений в очередь, но не соединения с различными приложениями.
Большое количество поддерживаемых операционных систем, мощные средства администрирования, удобный API привели к тому, что WebSphere MQ занимает ведущие позиции на рынке MOM. Потребности рынка заставили разработчиков ввести в состав WebSphere MQ новые продукты - Integrator, Workflow, Adapter. Обзор всего семейства WebSphere MQ, а также описание преимуществ и типовых случаев использования приведены ниже (см. также главу 6.2).
Многоплатформенность
Другим отличительным свойством системы MQ является возможность работы в условиях различных программно-аппаратных платформ и протоколов. В частности, серверное программное обеспечение MQ (менеджеры очередей сообщений) могут работать на следующих платформах:
IBM AIX;IBM OS/400;HP-UX;Linux on Intel;Linux on IBM eServer zSeries;Sun Solaris Operating Environment;Microsoft Windows NT, Windows 2000, Windows XP;OS/390 и пр.
При этом поддерживаемые клиентские платформы (т.е. платформы, которые поддерживает интерфейс MQI) включают в себя:
Apple Macintosh Operating System;Data General DG/UX;DOS;IBM 4690 Оperating System;Windows NT, Windows 2000, Windows XP;z/VM и VM/VSE и пр.
С учетом такого многообразия поддерживаемых платформ MQ является незаменимым средством при организации взаимодействия между прикладными системами, решающими различные задачи и, возможно, разработанными в разное время.
Гетерогенность MQ не ограничивается только поддержкой различных программно-аппаратных платформ. Она также включает поддержку различных сетевых протоколов. Используемый в MQ протокол MCP может осуществлять взаимодействие с транспортными протоколами TCP/IP, IPX/SPX, NetBios, LU6.2. Таким образом, MQ предоставляет проектировщикам информационных систем практически полную свободу при решении задачи интеграции различных приложений.
MQ Adapter
Применение информационных брокеров при проектировании системы интеграции приложений не позволяет полностью отказаться от разработки адаптеров, с помощью которых осуществляется <соединение> приложений и MQ. Создание таких адаптеров для каждого приложения <с нуля> является достаточно трудоемким процессом.
Решить проблему позволяет программный продукт MQ Adapters, включающий два основных компонента - MQ Adapter Kernel и MQ Adapter Builder. Последний продукт является инструментальной средой, которая существенно облегчает процесс построения адаптеров для приложений. Созданный с его помощью адаптер функционирует под управлением MQ Adapter Kernel, который реализует функции взаимодействия адаптера и остальных продуктов MQ. Adapter Kernel может управлять работой нескольких адаптеров одновременно.
MQ Everyplace
Распространение мобильных устройств (ноутбуки, миникомпьютеры, сотовые телефоны) позволило разработчикам информационных систем существенно расширить набор предоставляемых услуг. Например, появилась возможность задействовать в бизнес-процессах сотрудников, отсутствующих в настоящий момент на рабочем месте; обеспечить получение информации с помощью мобильных устройств и пр.
Для решения задачи гарантированной доставки сообщений в потенциально ненадежной коммуникационной среде предназначен продукт MQ Everyplace. Он обеспечивает соединение карманных и мобильных устройств с бизнес-приложениями. При этом сохраняются все свойства MQ: гарантированность доставки, возможность защиты информации с помощью шифрования, интеграция с приложениями и пр.
MQ Integrator Broker
При создании комплексной информационной системы, объединяющей подсистемы различного назначения, разработанные в разное время разными коллективами разработчиков, возникает проблема <вавилонской башни>: объединяемые подсистемы используют при взаимодействии друг с другом разные языки, форматы сообщений, их семантическое наполнение и пр. При этом зачастую различия незначительны (например, набор полей в сообщении один и тот же, но их порядок различен), но требуют изменения всего приложения либо разработки специального преобразователя сообщения для каждого приложения.
Решить эту проблему помогает специализированный продукт семейства WebSphere MQ - MQ Integrator Broker. Фактически, MQ Integrator представляет собой программу-брокер, осуществляющую сбор и преобразование информации, приходящей от различных приложений. При этом возможно как преобразование всех типов сообщений к единому типу, так и локальное преобразование каких-либо типов сообщений.
Реализация правил преобразования происходит посредством понятного пользовательского интерфейса, и внесение новых типов преобразований не требует существенных трудозатрат. Форматы сообщений определяются в поставляемых словарях сообщений или в XML.
Помимо стандартных функций преобразования сообщений, MQ Integrator Broker позволяет добавлять к сообщениям информацию из баз данных предприятия (<обогащение информации>), автоматически сохранять часть информации из сообщений и пр.
Как и любое приложение-брокер, MQ Integrator Broker реализует механизмы подписки приложений на те или иные типы сообщений, механизмы рассылки сообщений по темам. Реализация подобной функциональности в рамках серверной части существенно сокращает объем разработки бизнес-приложений.
Кроме того, MQ Integrator Broker позволяет осуществлять визуальное моделирование и отладку правил преобразования, а также поддерживает набор адаптеров, которые могут использоваться для интеграции приложений (см. ниже). Недавно разработанные функции интеграции со SCADA-системами позволяют задействовать MQ Integrator для решения задач управления производством и технологическими процессами.
Как и любое соединение типа <звезда>, MQ Integrator Broker приводит к существенному сокращению количества соединений между приложениями. Кроме того, применение <распределенного> MQ Integrator Broker в совокупности с базовой функциональностью WebSphere MQ позволяет реализовать сложную распределенную архитектуру передачи и преобразования информации практически без дополнительного программирования, с использованием лишь базовой функциональности WebSphere MQ.
MQ Workflow
Деятельность любого предприятия строится по определенным формальным процедурам (рабочим процессам). В процессе автоматизации предприятия разработчикам приходится осуществлять реализацию всего набора рабочих процессов в рамках информационной системы. Большое значение при этом имеет обмен данными между элементами рабочего процесса. Логичным представляется использование для решения этой проблемы WebSphere MQ как средства, обладающего мощными возможностями для передачи сообщений и интеграции различных приложений.
MQ Workflow входит в состав семейства MQ и представляет собой систему управления рабочими процессами (бизнес-процессами). MQ Workflow позволяет в графическом режиме осуществлять построение и отладку бизнес-процессов. Созданная с помощью специальных средств MQ Workflow модель может быть затем инициирована для реальных приложений таким образом, что приложения осуществляют взаимодействие друг с другом в соответствии с описанным процессом. Управление взаимодействием (передача управления приложению; ветвление процесса в зависимости от условий и текущей ситуации и пр.) реализуется в рамках MQ Workflow, вследствие чего бизнес-приложения подвергаются минимальной модификации.
Наиболее часто MQ Workflow применяется для автоматизации бизнес-процессов, в которые вовлечены как сотрудники предприятия, так и информационные системы.
Как правило, процесс работы MQ Workflow можно разбить на три стадии. На первой стадии с помощью компонента Buildtime происходит определение процесса, включающее:
графическое моделирование бизнес-процесса;определение персонала (люди, организации, роли);регистрация программ, используемых для реализации отдельных бизнес-процедур;определение структур данных;определение топологии этапа исполнения.
Результатом процесса определения является готовая к работе модель (описание) бизнес-процесса. Данная модель может быть записана в репозитарий компонента Buildtime для дальнейшего использования или модификации. Кроме того, Buildtime поддерживает специальный формат описания бизнес-процессов MQ Workflow Flow Definition Language - FDL, что позволяет применять описанный процесс в рамках других систем, а также импортировать готовое описание бизнес-процесса для его дальнейшего выполнения.
Создание модели процесса происходит с помощью специализированного графического редактора. Для отображения процесса используются ориентированные графы, что предотвращает, в частности, случайное появление бесконечных циклов в ходе выполнения процесса. В рамках графического интерфейса проектировщик может определить участвующих пользователей, программы, структуры данных, последовательность выполнения операций, условия перехода между операциями и пр.
Если определение процесса становится слишком сложным или если часть процесса предполагается использовать в других приложениях, то процесс делится на компоненты (подпроцессы). При этом у проектировщика появляется библиотека подпроцессов, которая может применяться для других реализаций.
Передача информации между отдельными операциями процесса или между подпроцесами осуществляется с использованием специальных контейнеров. Контейнер ввода данных содержит информацию, которая требуется для выполнения операции, контейнер вывода данных - результирующую информацию о выполнении операции.
Готовая модель передается в специализированный компонент MQ Workflow Runtime, где на основе модели формируется копия бизнес-процесса - реальный набор операций, которые будут выполнены приложениями и людьми в ходе данного бизнес-процесса. Управление бизнес-процессом включает:
навигацию по всему потоку операций;извещение администратора о задержках или автоматическое выполнение других действий, определенных ранее;назначение индивидуальных задач соответствующим сотрудникам, участвующим в бизнес-процессе;автоматический запуск приложений, если это предусмотрено описанием бизнес-процесса;анализ проведенных операций.
Реализация данных функций возможна благодаря наличию в MQ Workflow широкого набора API для интеграции со сторонними приложениями, а также набора GUI для обеспечения комфортной работы пользователей с системой управления бизнес-процессами.
Подлежащие исполнению операции появляются в рабочих списках назначенных пользователей. Данные списки содержат постоянно обновляемые наборы операций, которые должны быть выполнены пользователем.
Они являются первичным интерфейсом, с помощью которого пользователи начинают выполнение операций. В ходе самого выполнения могут также вызываться различные приложения, задействоваться другие пользователи. Управление этим процессом осуществляется MQ Workflow, вследствие чего пользователь ограждается от выполнения ненужных или запрещенных действий, а также сокращается время, затрачиваемое на выполнение работы.
Современные бизнес-процессы включают в себя как ориентированные на человека рабочие операции, так и автоматизированные приложения. Модель потока операций должна объединять операции, выполняемые людьми (<ручные операции>) с автоматически выполняемыми операциями.
Длительность ручных операций может измеряться минутами, часами, сутками, неделями. Оценка эффективности работы сотрудника, фиксирование времени выполнения им тех или иных операций производится путем обработки соответствующей информации внутри MQ Workflow. После проведения анализа данной информации может быть сделан вывод о результатах деятельности сотрудника или приняты рекомендации по оптимизации процесса выполнения им своих функций.
Клиентским интерфейсом для выполнения операций является продукт Client, входящий в стандартную поставку MQ Workflow. Именно в нем и содержится рабочий список назначенных пользователю задач. Кроме стандартного клиента MQ Workflow позволяет применять в качестве клиентского приложения Lotus Notes, Web-браузер и пр. В последнем случае предполагается использование специализированного API.
Основные определения и концепции
Введем ряд базовых понятий, которые будут использоваться далее.
Сообщение в терминах WebSphere MQ - последовательность данных, значимых для приложений и/или пользователя. Сообщение MQ, как правило, состоит из двух частей - служебной и содержательной. В служебной части находится информация, которая представляет интерес в процессе пересылки - тип сообщения, путь его следования, время создания и пр. Служебная часть сообщения создается как приложениями, так и серверами, которые осуществляют его пересылку к месту назначения.
Содержательная часть сообщения представляет собой данные, которые посылают/принимают непосредственно приложения. Для обеспечения надежности в процессе передачи сообщения содержательная часть делится на сегменты, которые при необходимости могут передаваться как логически независимые единицы.
Хранение сообщений в процессе пересылки происходит в специальных очередях сообщений. Очередь сообщений представляет собой буфер, куда сообщения помещаются, либо извлекаются. Не останавливаясь детально на вопросах реализации очередей сообщений, скажем лишь, что сообщение может быть помечено как <устойчивое> - в этом случае оно сохраняется в очереди даже в ситуации непредвиденного отключения сервера, на котором физически реализована очередь. Безусловно, определение сообщения как устойчивого ведет к некоторому снижению производительности вследствие необходимости постоянного хранения актуальной копии сообщения на диске, но зато позволяет обеспечить гарантированность доставки информации в случае отключения серверов. Администратор задает тип сообщений по умолчанию (устойчивое/неустойчивое) для очереди, тем не менее, в очереди могут одновременно находиться сообщения обоих типов.
Управление очередями сообщений (создание, удаление, помещение/извлечение сообщений) осуществляется менеджерами очередей сообщений (иногда применяется название <сервер очередей сообщений>). Фактически менеджер очередей сообщений является системным программным средством, которое предоставляет пользовательским приложениям возможность осуществлять взаимодействие с очередями сообщений и непосредственно сообщениями. Вследствие этого, для обеспечения работоспособности системы на базе MQ, должен быть определен как минимум один менеджер очередей сообщений. При этом один менеджер очередей сообщений может управлять несколькими очередями. Схема, отображающая связь между сообщениями, очередями сообщений, менеджерами очередей и приложениями, показана на рис. 6.18. Менеджер очередей сообщений должен иметь уникальное имя для идентификации в процессе передачи сообщений.
Рис. 6.18. Приложения, очереди и сообщения
Основные свойства систем на базе WebSphere MQ
К основным свойствам информационным систем, спроектированных с использованием WebSphere MQ, относятся:
Гетерогенность. Гетерогенность достигается за счет возможности функционирования как серверных, так и клиентских модулей на различных программно-аппаратных платформах. Кроме того, гетерогенность обеспечивается за счет поддержки различных сетевых протоколов. Все это делает MQ незаменимым средством при построении интеграционных систем в случае необходимости объединения разнородных приложений и информационных подсистем. Гарантированность доставки информации обеспечивается в MQ как за счет использования специализированных протоколов, так и за счет механизмов восстановления в случае сбоев в программно-аппаратном комплексе и механизмов обхода поврежденных участков. Данное свойство позволяет использовать MQ при решении критических для бизнеса задач передачи важной информации - осуществлении финансовых транзакций, передачи информации о движении транспортных средств и пр. Возможность интеграции со SCADA-системами позволяет применять MQ для решения задач управления производством и технологическими процессами.Масштабируемость. Организация системы MQ как набора независимых серверов MQ (менеджеров очередей и связанных с ними очередей) позволяет легко осуществить добавление серверов без изменения существующих и модификации бизнес-приложений. Такое свойство особенно актуально для больших систем, где внедрение происходит поэтапно, а также при объединении информационных систем.Возможность реализации различных моделей взаимодействия. Несмотря на то, что для MQ, как представителя класса MOM, основным способом взаимодействия является асинхронный, широкий набор средств позволяет осуществить реализацию и других способов взаимодействия - от асинхронного до публикации/подписки. Большая часть таких взаимодействий реализуется путем настройки MQ, для реализации других требуется незначительное программирование. Использование же базового асинхронного способа взаимодействия позволяет создавать бизнес-приложения, не подверженные блокировке на время ожидания ответа от приложения.
Данные свойства, а также рассмотренные выше примеры архитектур, обуславливают широкое распространение MQ в различных предметных областях. По оценкам экспертов, распространенность WebSphere MQ в компаниях Top-100 составляет около 75%. Как правило, WebSphere MQ используется для решения следующих задач:
В финансовой сфере - гарантированное осуществление транзакций, в том числе при наличии удаленных офисов.Нефтегазовая промышленность - передача информации в гарантированном режиме с удаленных объектов (скважин и заводов).Промышленные предприятия - передача и обобщение информации, связанной с управлением производством.Все отрасли промышленности - применение WebSphere MQ при слиянии предприятий для решения задачи объединения информационных систем.Распределенные предприятия, в том числе транснациональные корпорации, - связь с удаленными офисами в случае, когда они находятся в других часовых поясах. В данной ситуации WebSphere MQ применяется для связи с приложениями, неактивными в данный момент времени.
Передача информации в WebSphere
Безусловно, описанный выше процесс передачи в реальности выглядит несколько сложнее. В частности, выделяются так называемые локальные очереди (local queues) и очереди передачи (transmission queues). Локальные очереди предназначены для приложений, которые относятся к локальному менеджеру очередей сообщений. При передаче информации приложениям, которые относятся к удаленному менеджеру очередей сообщений, сообщение помещается в очередь передачи (см. рис. 6.19).
Как и любое сообщение WebSphere MQ, сообщение, находящееся в очереди передачи, имеет служебную часть, идентифицирующую, в частности, очередь приложения-получателя. Эта часть содержит наименование очереди приложения-получателя и имя удаленного менеджера очередей сообщений, которому принадлежит очередь. Проверка адреса получателя осуществляется следующим образом:
Если имя менеджера-приемника информации совпадает с локальным, то сообщение помещается в соответствующую очередь сообщений на локальном менеджере.Если имя менеджера-приемника информации не совпадает с локальным, то с помощью таблиц маршрутизации локальный менеджер очередей, используя протокол MCP, осуществляет пересылку информации удаленному менеджеру очередей. Удаленный менеджер очередей помещает сообщение в очередь приложения-приемника.
Использование таблиц маршрутизации позволяет приложениям не заниматься процессами пересылки информации, это обязанность менеджеров очередей. Вместо реальных имен менеджеров очередей и имен очередей в таблице маршрутизации для адресации сообщений могут использоваться альтернативные логические имена. Правильная доставка сообщений при этом обеспечивается средствами, называемыми <определение удаленных очередей> и <псевдонимы>. Использование этих средств позволяет разработчикам приложений не уделять внимания структуре сети менеджеров очередей сообщений, оставляя эти задачи для решения системным администраторам.
Таким образом, система менеджеров сообщений WebSphere MQ является полностью самодостаточной и не требует от приложений знать что-либо о ее внутренней организации.
Проектировщиков систем на базе MQ привлекают еще два важных свойства: гарантированность доставки информации и многоплатформенность.
Примеры использования MQ
WebSphere MQ может применяться для решения различных задач при построении информационных систем. Тем не менее, наиболее распространенными являются применения WebSphere MQ для обеспечения гарантированной доставки информации и интеграции разнородных приложений.
Программирование WebSphere MQ
Интерфейс очередей сообщений MQI (Message Queuing Interface) в WebSphere MQ для различных программно-аппаратных платформ - от DOS до OS/390 - один и тот же. Его основным свойством является идентичность команд и параметров для различных систем и возможность применения при различных языках программирования. Ниже приведен пример использования одной из команд MQI в различных форматах: формате управления системой с использованием консоли управления, в формате языка С и языка COBOL:
MQPUT1 (Hconn, ObjDesc, MsgDescr, PutMsgOpts, BufferLength, Buffer, CompCode, Reason)
MQPUT1 (Hconn, &ObjDesc, &MsgDescr, &PutMsgOpts, BufferLength, Buffer, &CompCode, &Reason)
CALL "MQPUT1" USING HCONN, OBJECT-DESCRIPTOR, MESSAGE-DESCRIPTOR, PMOPTIONS, DATA-LENGTH, REPLY, COMPLETION-CODE, REASON
Данная команда осуществляет помещение объекта в указанную очередь с использованием определенного набора опций. Результат выполнения команды и/или причины неудачи возвращаются функцией как выходные параметры. Для работы с очередью предварительно должно быть установлено соединение с менеджером очередей - дальнейшее взаимодействие осуществляется с использованием возвращенного на этой стадии параметра Hconn.
Как видно из примера, процесс помещения информации в очередь достаточно прост и реализован единообразно для различных программно-аппаратных платформ.
К базовым функциям MQI относятся:
MQCONN - устанавливает соединение с системой;MQOPEN - открывает объект для дальнейшей работы с ним;MQPUT - помещение информации в очередь;MQGET - извлечение информации из очереди;MQCLOSE - завершение работы с объектом;MQDISC - окончание соединения с системой;MQCMIT и MQBACK - для работы с транзакциями и пр.
Используя MQI, приложение может осуществлять все необходимые действия с системой очередей - от открытия соединения до просмотра сообщений в очереди.
Кроме того, разработчик имеет возможность поместить свой код для реагирования на те или иные события в так называемые exits. В системе WebSphere MQ присутствует несколько типов exit (channel, client, conversion и пр.) - в зависимости от действий, производимых с сообщением/очередью. Создавая собственный exit, разработчик получает возможность реализовать необходимую функциональность при обработке сообщений.
Реализация различных моделей взаимодействия приложений с использованием MQ
Использование MQ позволяет реализовать различные типы коммуникаций. Некоторые из них описаны ниже.
Асинхронное взаимодействие приложений. Такой способ коммуникации приложений является стандартным при использовании MQ. Приложение осуществляет отправку информации и, не дожидаясь получения подтверждения, продолжает выполнять те или иные действия. Основным преимуществом асинхронного взаимодействия является независимость приложений друг от друга. Типичными примерами асинхронного взаимодействия являются выдача заявок на обработку информации, внесение не требующей подтверждения информации в базу данных и пр.
Синхронное взаимодействие приложений. Несмотря на то, что MQ является представителем технологии MOM, которая реализует асинхронное взаимодействие, возможно и применение синхронных механизмов взаимодействия. Для этого после отправки сообщения приложению-адресату приложение-источник переходит в режим ожидания сообщения специального типа - <сообщения в ответ>, которое формируется в том случае, если передача исходного сообщения была успешно выполнена. Получив <сообщение в ответ>, приложение-источник продолжает свою работу. Сам процесс отслеживания факта появления сообщений в очереди приложения реализуется с помощью механизмов триггеров, срабатывающих при появлении сообщения в очереди.
Взаимодействие с запуском программ. При реализации данного типа взаимодействия факт получения сообщения для приложения-приемника является признаком начала периода активности. По окончании обработки полученного сообщения приложение снова переходит в режим off-line. Необходимо отметить, что данная функциональность доступна не на всех программно-аппаратных платформах.
Параллельная обработка информации. Данный тип взаимодействия подразумевает распределение процесса обработки информации между различными приложениями приложением-инициатором. Процесс начинается с рассылки сообщений приложениям-обработчикам; выполнив свои задачи, они пересылают результаты обработки в адрес приложения-инициатора. Применение механизмов очередей сообщений позволяет оптимальным образом использовать ресурсы приложений- обработчиков.
Кроме описанных выше, возможна реализация и других способов взаимодействия приложения с использованием MQ. Выбор способа взаимодействия осуществляется проектировщиком системы.
Система доставки информации
Одна из типовых задач - обеспечение доставки информации в условиях ненадежных каналов связи. WebSphere MQ предоставляет необходимую функциональность для решения такой задачи.
В инфраструктуру системы передачи данных интегрируется набор серверов MQ (под сервером MQ будем понимать менеджер очередей сообщений, его очереди, а также средства для взаимодействия с приложениями, расположенные на одном физическом сервере). При этом рекомендуется придерживаться следующих правил при выборе месторасположения и определения количества необходимых серверов:
Соединения между бизнес-приложениями и ближайшим сервером MQ должны быть надежными.Между двумя ближайшими серверами MQ должно существовать как минимум две возможности установления соединения (с использованием различных каналов связи или через другие серверы MQ).
Первая рекомендация обусловлена тем, что стандартная функциональность MQ обеспечивает гарантированность передачи информации между серверами MQ, но не между бизнес-приложением и сервером. Данная рекомендация легко выполнима, например, путем установки сервера MQ внутри локальной сети каждого из подразделений предприятия.
Вторая рекомендация обусловлена необходимостью возможности обхода поврежденного участка в случае отказа сервера или канала связи.
На рис. 6.20 показана архитектура системы обмена сообщениями на базе MQ. Помимо серверов MQ и средств интеграции, опциональная часть системы включает систему управления, предназначенную для оперативного воздействия на систему в случае возникновения непредвиденных ситуаций. В частности, при изменении характеристик каналов связи система управления (или оператор, работающий с ней) может оперативно изменить характеристики системы для обхода поврежденного участка или уменьшить размер сегмента сообщений для обеспечения надежной передачи.
Рис. 6.20. Применение MQ для передачи информации
Система интеграции приложений
Другим типовым примером использования MQ является интеграция приложений в неоднородной среде. Пример, показанный на рис. 6.21, является типичным для многих информационных систем. В информационной системе предприятия присутствуют приложения, разработанные для различных программно-аппаратных платформ. Наличие такой ситуации может быть обусловлено как объективными (специфика приложений, приводящая к выбору различных программно-аппаратных платформ), так и субъективными причинами (нескоординированность разработчиков, закупка систем у различных поставщиков и пр.).
Рис. 6.21. Применение MQ для интеграции разнородных приложений
Без использования MQ для интеграции систем в единое целое в этом примере разработчикам пришлось бы реализовать 15 интеграционных соединений, каждое из которых является достаточно ресурсоемким. Использование WebSphere MQ, в частности, единого интерфейса MQI и MQ Adapters, позволяет решить эту задачу без особых усилий и с минимальными изменениями приложений.
Базовые технологии IBM Lotus/Domino
К базовым технологиям IBM Lotus/Domino относятся сервер IBM Lotus Domino (шестая версия, 2002 год), а также семейство клиентских программных продуктов IBM Lotus Notes.
IBM Lotus Domino 6 - это серверная инфраструктура, предназначенная для развертывания распределенных многоязычных приложений, включая базы данных, каталоги, серверы приложений, почтовый сервер, планирование, связь, администрирование и пр.
IBM Lotus Domino 6 работает под управлением семи различных серверных операционных систем, в том числе Linux и z/OS .
IBM Lotus Domino 6 поддерживает любые клиентские платформы. В качестве клиентов могут использоваться как средства Lotus Notes, так и любые браузеры.
В состав семейства IBM Lotus Domino 6 входит ряд серверов, основные из которых перечислены ниже:
Domino Messaging Server предназначен только для доступа к функциям обмена сообщениями и планирования. Предусматривает поддержку разбиения на разделы, что позволяет клиентам иметь несколько экземпляров серверов Domino на одном компьютере.
Domino Enterprise Server предоставляет все функции совместной (групповой, коллективной) работы, включая обмен сообщениями и планирование. Поддерживает кластерную архитектуру, позволяющую осуществлять перераспределение нагрузки, резервирование и восстановление данных. Поддерживает работу с браузерами (т.е. включает в себя Web-сервер).
Перечислим некоторые примечательные особенности IBM Lotus Domino 6:
на одном сервере Domino возможна установка многоязычных элементов дизайна, так что каждый пользователь может работать на нужном ему языке, и это не требует увеличения числа серверов;поддерживается централизованная архитектура каталогов; при этом полные каталоги содержатся на центральном сервере домена, а на остальных серверах домена сохраняются небольшие выборочные дубликаты каталога. Это сокращает время репликации и снижает требования к необходимому объему дискового пространства;имеется возможность дистанционного обновления программ, установленных на клиентах Lotus Notes 6; это упрощает работу администратора системы;сервер Domino 6 поддерживает стандартные протоколы почтовых клиентов и браузеров (POP3, SMTP, HTTP и др.), что расширяет круг клиентов;приложения Domino 6 доступны как клиентам Lotus Notes, так и Web-клиентам;используется технология <потоковой репликации>, при которой документы отображаются по мере их получения, что позволяет конечным пользователям работать с уже поступившими документами, не дожидаясь завершения копирования всей базы данных; администраторы электронной почты имеют возможность фильтровать сообщения по заданным критериям (отправитель, число прикрепленных файлов, размер сообщения и др.), управлять квотами на почтовые файлы (удержание сообщений при превышении квоты; рассылка предупреждений пользователям, превысившим квоту), автоматически удалять, приостанавливать или отклонять сообщения (по установленным критериям);серверы Domino 6 могут взаимодействовать, работая параллельно, с другими серверами приложений, такими как IBM WebSphere Application Server, IBM Lotus Quick Place, Microsoft Exchange.
Более подробно IBM Lotus Domino 6 описан в [6.2, 6.4].
IBM Lotus Notes - это многоцелевое клиентское программное обеспечение, предназначенное для поддержки персональной информации пользователей (календари, списки заданий, обмен сообщениями внутри предприятия и т.д.), а также совместной (групповой) работы.
IBM Lotus Notes - это семейство клиентов, в состав которого входит базовый клиент Lotus Notes, а также клиенты Lotus iNotes, Lotus Mobile Notes, Lotus iNotes Web Access.
Клиентское программное обеспечение Lotus Notes универсально, поскольку интегрирует все функции совместной и индивидуальной работы пользователей. Благодаря встроенной поддержке HTML, Lotus Notes предоставляет пользователям полнофункциональный доступ к Web-приложениям, включая такие возможности, как отправка и получение почты через HTML-страницы.
Клиент Lotus iNotes Web Access поддерживает доступ к приложениям, реализованным в среде Domino, с помощью браузеров, а также Microsoft Outlook.
Клиент Lotus Mobile Notes поддерживает доступ к приложениям Domino от беспроводных и мобильных устройств (сотовые телефоны, карманные компьютеры, пейджеры и т.д.).
Отметим, что доступ к серверу Domino возможен и без использования клиента IBM Lotus, а только с помощью Web-браузеров. Однако в этом случае пользователь теряет возможности редактирования контента, обеспечения безопасности и автономной работы (выполнения основных функций без постоянного подключения к серверу Domino).
Перечислим некоторые важные особенности IBM Lotus Notes:
клиент Lotus Notes предоставляет пользователям чрезвычайно гибкую, настраиваемую на индивидуальные требования рабочую среду;развитая система репликации позволяет осуществлять автономную работу клиента (без подключения к серверу; периодическая репликация баз данных сервера при этом поддерживает базы данных клиента на актуальном уровне);широко используются различные приемы повышения производительности клиента, в частности, такие, как фоновое выполнение операций удаления прикрепленных файлов, запроса новых сообщений электронной почты и др;возможно централизованное дистанционное обновление программного обеспечения клиента и настроек рабочей среды, осуществляемое сервером Domino.
IBM Lotus Notes работает под управлением широкого круга операционных систем: Windows NT 4.0, Windows XP, Windows 95, Windows 98, Windows 2000, Macintosh OS 9.x.
Более подробная информация о программном обеспечении IBM Lotus Notes приведена в [6.2, 6.4].
Краткая историческая справка
Семейство программных продуктов IBM Lotus Software предназначено для поддержки решения следующих основных групп задач:
обмен сообщениями;совместная (групповая, коллективная) работа над проектом, проблемой, документом;управление документами;управление знаниями;электронное обучение.
На основе средств IBM Lotus Software создаются системы автоматизации делопроизводства и электронного документооборота, системы управления знаниями и дистанционного обучения, реализуются среды для индивидуальной и групповой работы.
История развития технологий Lotus [6.4] начинается с 80-х годов прошлого столетия, в эпоху появления и развития персональных компьютеров (ПК). Компания Lotus Development Corporation, разрабатывавшая программное обеспечение ПК, выпустила в 1989 году первую версию продукта Lotus Notes, поддерживающего распределенную систему управления документами (совместную работу над документом) с сервером Notes. С 1995 года, когда на сервере были реализованы функции работы с Web-приложениями, он стал называться Domino. К 1996 году компания Lotus продала во всем мире почти 10 млн. лицензий на Lotus Notes. Продуктом заинтересовалась IBM, и в 1996 году она приобрела компанию Lotus.
Развитие технологий Lotus происходило в следующих основных направлениях:
поддержка новых информационных технологий, в частности поддержка Web-технологий (сервер Domino стал первым сервером приложений в Internet [6.4]);развитие функциональности, обусловленное потребностями пользователей;межплатформенность (в настоящее время серверы и клиенты Lotus Notes/Domino доступны практически для всех операционных систем [6.4]).
Особенности программных продуктов IBM Lotus Software
Первые версии программных средств Lotus поддерживали архитектуру <клиент-сервер>. Начиная с версии Lotus Notes/Domino 4.5 (1995 г.) возможна поддержка архитектуры, использующей Web-технологии.
Рассмотрим общие особенности программных продуктов IBM Lotus Software:
продукты Lotus, как правило, являются многоплатформенными. Сервисные компоненты работают под управлением любой из распространенных сервисных операционных систем (в том числе z/OS, Linux). Выбор клиентских систем также широк, он включает возможность использования (помимо клиента Lotus Notes) любого Web-браузера;для продуктов Lotus имеет место <обратная совместимость>: при расширении функциональных возможностей новых версий продукта сохраняется поддержка функций, реализованных в предшествующих версиях. Клиентское программное обеспечение Notes версии 1.0, выпущенное более 10 лет назад, совместимо с последней версией сервера Domino;клиенты Lotus Notes могут работать в автономном режиме (без подключения к серверу) за счет отлаженного механизма репликаций, сохраняя все возможности обмена сообщениями и поддержки совместной работы;новые версии программных средств Lotus отслеживают современные тенденции развития информационных технологий. В настоящее время это выражается в поддержке технологии J2EE, языка HTML, стандарта XML и т.д.
Общая тенденция развития программных средств Lotus Software направлена на снижение важного показателя информационных технологий - стоимости совокупного владения, учитывающего помимо затрат, связанных с приобретением и внедрением новой технологии, еще и другие составляющие: эксплуатационные затраты, затраты на обновление версий и т.д.
В последующих разделах рассмотрены основные программные продукты для серверной составляющей, работающие, в том числе, под управлением операционных систем z/OS или Linux, а также клиентское программное обеспечение. На рис. 6.22 приведена структура основных программных продуктов IBM Lotus Software.
Рис. 6.22. Программные средства IBM Lotus Software
Проблема поддержки совместной работы
Термин <совместная (групповая, коллективная) работа> относится к следующей ситуации: несколько пользователей, находящихся в различных помещениях (городах, организациях, странах и т.д.), рабочие станции которых подключены к сети ЭВМ, выполняют общую работу (взаимосвязанные разделы работы). Например, такой работой может быть подготовка документа, создание технического проекта информационной системы и т.п.
Для того чтобы работа была выполнена быстро и качественно, необходимо предоставить пользователям, по крайней мере, следующие возможности:
обмен документами и сообщениями;проведение конференций в on-line режиме;доступ к общей информации.
Эти возможности должны быть реализованы так, чтобы обеспечить безопасность данных, требуемые временные характеристики, целостность распределенных данных (например, совпадение версий совместно разрабатываемого документа у всех пользователей).
Используя перечисленные возможности, можно реализовать различные рабочие процессы (или бизнес-процессы) для выполнения работы. Пусть, например, требуется организовать конференцию пользователей. Для этого необходимо выполнить следующие операции: определить состав участников, разослать им извещения, получить подтверждения и т.д.
Работу всей группы нужно планировать, контролировать сроки выполнения этапов и мероприятий, вносить изменения в планы, извещая об этом всех участников работы. Это также приводит к необходимости реализации определенных рабочих процессов.
Всю эту деятельность можно автоматизировать, способствуя тем самым повышению эффективности работы коллектива.
Отдельные аспекты проблемы организации групповой работы представляют самостоятельный интерес. К таким самостоятельным задачам, не обязательно связанным с совместной работой, можно отнести передачу сообщений, планирование и ведение персонального календаря мероприятий, поиск информации (как одна из составляющих проблемы управления знаниями).
Передача сообщений может осуществляться с помощью различных почтовых систем (РОР3, SMTP и др.).
Специально создаваемая среда для передачи сообщений может обладать дополнительными возможностями, способствующими повышению эффективности деятельности пользователей. Например, включать функции фильтрации сообщений по заданным критериям, удалять спам, обеспечивать фоновую обработку прикрепленных файлов и т.д.
Аналогичная ситуация имеет место при планировании персональной деятельности и ведении календаря мероприятий - совокупность дополнительных возможностей и удобств, предоставляемых пользователям, создает рабочую среду (рабочее пространство) для этой деятельности.
Суть проблемы управления документами в организации состоит в следующем: необходимо осуществлять поддержку процессов создания документов (в том числе путем коллективной работы), учета и обработки различных типов документов (факсы, телетайпы, электронная почта и т.д.), рассылки документов сотрудникам, хранения документов, синхронного внесения изменений в документы (при их хранении в нескольких базах данных), контроля получения адресатами документов и исполнения поручений, поиска нужных документов. Современные технологии управления документами основаны на использовании моделей рабочих процессов (бизнес-процессов).
Под управлением знаниями понимаются процессы создания, поиска, обеспечения доступа к информационным ресурсам организации. При этом термин <знание> означает, что речь идет об информации, получаемой из данных, хранящихся в информационных системах, путем их интеллектуальной обработки и анализа (см. также раздел 6.3). Проблема здесь в том, чтобы осуществлять поиск знаний в гетерогенной среде, включающей, в том числе, внутрикорпоративные базы данных, закрытые для внешних пользователей. Кроме того, необходимо сделать поиск быстрым и проводить его параллельно в различных и разнотипных источниках данных.
Электронное обучение (e-Learning) - это технология обучения, основанная на использовании средств вычислительной техники и систем передачи данных для представления и доставки знаний, поддержки взаимодействия обучаемого и обучающего, а также контроля знаний.В последние годы роль электронного обучения (иногда используют термин <дистанционное обучение>) в решении проблемы поддержки требуемого уровня квалификации сотрудников организаций существенно возросла. Это обусловлено значительным ростом необходимых объемов обучения, возможностями обеспечить коллективный режим обучения, оперативное взаимодействие обучаемых и обучающего (в том числе в режиме реального времени), развитием рынка дистанционных курсов и другими факторами. Основные задачи в этой области состоят в том, чтобы предоставить пользователям полнофункциональную, масштабируемую, гибкую среду для реализации систем дистанционного (электронного) обучения.
Автоматизация рассмотренной выше совокупности функций, в том числе функций, поддерживающих совместную или индивидуальную деятельность пользователей, создает рабочую среду (рабочее пространство), способствующую повышению эффективности работы пользователей.
Программные средства поддержки электронного обучения (e-Learning)
К основным функциям систем управления обучением (Learning Management Systems, LMS) относятся:
хранение контента;регистрация пользователей (обучаемых);планирование обучения (формирование учебных групп, распределение ресурсов и пр.);доставка контента пользователям;контроль и регистрация (протоколирование) процесса обучения;хранение информации о пользователях (обучаемых) (профили пользователей);формирование отчетов по результатам обучения;поддержка разработки контента (дистанционных курсов).
Наиболее важные требования, предъявляемые к современным системам управления обучением:
развитая функциональность (разнообразие возможностей по регистрации, тестированию пользователей и т.д.);соответствие международным стандартам в области электронного обучения;масштабируемость (возможность роста числа одновременно обучаемых);расширяемость (возможность добавления новых функций);поддержка широкого круга программно-аппаратных платформ;поддержка разнообразных режимов обучения (автономный режим - обучение без постоянной связи с сервером, с последующей передачей результатов обучения на сервер в LMS; асинхронный режим - обучение с постоянной серверной поддержкой, включающее элементы асинхронного взаимодействия, такие как дискуссии, форумы и т.д.; синхронный режим (обучение в реальном времени), предусматривающий взаимодействие обучаемых и преподавателя в реальном времени с использованием средств видео- или аудиоконференций).
Программные средства управления обучением компании IBM включают два основных продукта:
IBM Lotus Workplace Collaborative Learning - система управления обучением современного уровня, удовлетворяющая всем указанным выше требованиям и построенная на базе портала IBM WebSphere Portal. Использование портальной архитектуры позволяет без труда расширять при необходимости функциональность системы, добавляя новые, необходимые пользователям элементы. Этот продукт является результатом развития предшествующих версий LMS - IBM Lotus Learning Space 5.0 и IBM Lotus LMS 1.0.1.
IBM Lotus Learning Space - Virtual Classroom - программное средство для поддержки обучения в реальном времени.
| © 2003-2007 INTUIT.ru. Все права защищены. |
Программные средства поддержки совместной (групповой) работы и обмена данными
Программные средства этой группы расширяют возможности совместной работы, обеспечивая обмен данными и коллективную работу на базе Web-технологий (IBM Lotus Team Workplace, IBM Lotus Instant Messaging, Lotus Web Conferencing), доступ к информации на платформе Domino с помощью полного спектра беспроводных и карманных устройств (IBM Lotus Domino Everyplace), двунаправленную передачу, преобразование и синхронизацию данных для широкого диапазона приложений и источников данных (Lotus Enterprise Integrator - LEI).
IBM Lotus Team Workplace (ранее Quick Place) - программный продукт, предназначенный для поддержки совместной деятельности (общение, координация действий, групповая работа) в Web-среде.
Основные поддерживаемые функции:
централизованный персонализированный список всех групповых рабочих пространств, в которых принимает участие пользователь; просмотр, поиск, перемещение пользователя из одного рабочего пространства в другое;поиск во всех групповых рабочих пространствах;интеграция с Lotus Instant Messaging, Lotus Web Conferencing (ранее Lotus Sametime) для мгновенного оповещения о наличии пользователей в сети быстрого обмена сообщениями, планирования и проведения Web-конференций;отслеживание календарных событий в рамках группового рабочего пространства;встраивание функции групповой работы в любое Web-приложение;адаптация и перестройка группового рабочего пространства в соответствии с особенностями бизнес-процессов (рабочих процессов);взаимодействие с помощью электронной почты с возможностью посылать сообщения (или уведомления о тех или иных событиях) непосредственно в групповое рабочее пространство.
По сути, Lotus Team Workplace - это готовое к работе групповое рабочее пространство с возможностями общения, координации действий и совместной работы.
Достоинства Lotus Team Workplace:
легкость персональной адаптации и перенастройки рабочего пространства;интеграция с существующими каталогами, упрощающая администрирование;быстрый поиск информации (благодаря полнотекстовому индексированию);возможность работы в автономном режиме путем установки на рабочем столе локальной копии системы с последующей синхронизацией изменений, сделанных в локальной копии.
Продукт на серверном уровне работает под управлением широкого спектра операционных систем (в том числе z/OS).
IBM Lotus Domino Everyplace - семейство программных продуктов для развертывания мобильных беспроводных приложений Domino. Работает совместно с клиентом Lotus Mobile Notes. Поддерживает мобильные телефоны, карманные органайзеры, карманные компьютеры, пейджеры.
IBM Lotus Enterprise Integrator (LEI) - программный продукт, предоставляющий приложениям Domino возможность доступа в реальном времени к данным других приложений (к данным, сохраняемым во внешних системах), так, как если бы эти данные находились в Domino.
Программные средства управления документами
IBM Lotus Document Manager (ранее Lotus Domino.doc) - программный продукт, предназначенный для управления документами на протяжении всего их жизненного цикла, а также для поддержки совместной работы с документами по сети при помощи Web-браузеров, клиентов Lotus Notes или непосредственно из приложений (для приложений, поддерживающих стандарт Open Document Management Association (ODMA)).
Функции и особенности продукта Lotus Document Manager:
поддержка всех функций управления документами, включая регистрацию редакторов, механизм версий, полнотекстовый поиск, контрольные журналы, профили документа, уведомление об изменениях и т.д.;распределенное редактирование документов на основе механизма репликаций Lotus Domino, обеспечивающего целостность документа в пределах распределенной среды предприятия;наличие разнообразного инструментария для настройки среды, полнофункциональный API для расширения функциональности.
IBM Lotus Workflow - программные средства, предназначенные для графического моделирования, настройки и управления документооборотом. IBM Lotus Workflow интегрируется с Lotus Document Manager и представляет собой платформу для автоматизации документооборота. В состав Lotus Workflow входят следующие компоненты:
Lotus Workflow Architect - средство графического моделирования и настройки процессов документооборота;
Lotus Workflow Engine - программный продукт, обеспечивающий реализацию и хранение бизнес-логики, экземпляры бизнес-процессов, другую информацию о бизнес-процессах, контрольные журналы и архивы;
Lotus Workflow Viewer - программное средство, позволяющее просматривать состояние и содержание различных этапов процесса документооборота.
Программные средства управления знаниями (Knowledge Management)
К программным средствам управления знаниями относят следующие продукты:
Lotus Discovery Server - сервер управления знаниями, предназначенный для поиска, анализа и управления контентом. Продукт позволяет автоматически идентифицировать контент, независимо от его местоположения, формата, типа (текст, видео и т.д.). В частности, пользователь может с помощью Web-браузера осуществлять поиск экспертов по какой-либо проблеме в нескольких базах, мгновенно связываться с коллегами, совместно использовать знания и т.п.
Domino Extended Search поддерживает распределенный поиск в гетерогенной среде, включающей несколько различных типов баз данных и Internet.
Продукт предоставляет следующие возможности:
доступ ко всей необходимой информации через единый удобный интерфейс;параллельный поиск в доменах Notes, традиционных базах данных, локальных файловых системах и в поисковых системах Web;получение результатов в виде объединенного списка, упорядоченного по релевантности;планирование поиска на определенное время (только для пользователей, работающих с клиентом Notes);сохранение, повторное использование, совместный доступ к запросам на поиск и их результатам (только для пользователей, работающих с клиентом Notes);просмотр запросов на поиск, направленных другими пользователями, для выявления людей со сходными интересами.
При помощи Extended Search организации могут усовершенствовать доступ ко внутренней и внешней информации, улучшить внутренние и внешние коммуникации компании, повысить эффективность работы и расширить возможности имеющихся высококвалифицированных сотрудников.
Области применения мэйнфреймов zSeries
Мэйнфреймы пригодны для решения практически любых задач, требующих больших вычислительных мощностей, - от научных и инженерных до коммерческих. Необходимость больших вычислительных мощностей может быть обусловлена двумя обстоятельствами:
сложностью решаемых задач, например, в области исследования генома человека, морской нефтеразведки и т.п.;ростом объемов обрабатываемых данных, связанным, в частности, с тенденцией перехода к интегрированным системам управления организациями, предприятиями, компаниями и т.д.
Тенденция перехода к интегрированным системам управления проявляется в стремлении к использованию единой базы данных предприятия, объединению на информационном и технологическом уровнях всех ключевых аспектов производственной и коммерческой деятельности предприятия, таких как производство, планирование, финансы и бухгалтерия, материально-техническое снабжение, управление кадрами, сбыт, управление запасами, ведение заказов на поставку продукции и предоставление услуг (см. рис. 7.1). Появились особые классы информационных систем - ERP-системы (Enterprise Resource Planning, планирование ресурсов предприятия), информационно-аналитические системы (ИАС), системы поддержки принятия решений (СППР), требующие значительных вычислительных мощностей.
Рис. 7.1. Интеграция служб предприятия
Существуют различные архитектурные решения, предназначенные для получения высокой производительности системы обработки данных, если необходимая производительность превосходит возможности одного сервера. Рассмотрим некоторые из них:
Использование вычислительной сети, объединяющей с помощью средств системы передачи данных множество серверов, размещенных в различных точках.Объединение всех серверов на одной территории (в одном центре).Физическое объединение всех серверов в рамках одного сервера.
Последняя возможность реализуется с помощью мэйнфреймов (в частности, с помощью серверов zSeries, см. раздел 5.2).
Проблема выбора аппаратной платформы и архитектуры проектируемой системы обычно решается следующим путем:
формируется перечень критериев выбора (характеристик рассматриваемых вариантов аппаратной платформы);оценивается важность каждого критерия ( каждой характеристики) для проектируемой информационной системы (см., например, [7.1]);оценивается значение каждой характеристики для всякого из рассматриваемых вариантов аппаратной платформы;вычисляются коэффициенты предпочтительности вариантов выбора.
К важнейшим критериям выбора аппаратно-программной платформы информационных систем относятся:
Стоимость владения. Это экономический показатель, включающий затраты на приобретение аппаратных и программных средств, затраты на внедрение, эксплуатацию, модернизацию и развитие системы. Часто расчеты затрат осуществляют на одного пользователя или на одну транзакцию.Масштабируемость. Это свойство характеризует возможность наращивать масштабы системы (увеличивать производительность, число пользователей).Надежность аппаратно-программных средств. Надежность позволяет обеспечить высокий уровень готовности системы, высокую степень доступности данных.Безопасность данных. Это свойство характеризует степень защищенности данных от несанкционированного доступа, попыток разрушения и искажения.
Рассмотрим с точки зрения перечисленных критериев решения, использующие в качестве аппаратной платформы мэйнфреймы zSeries.
Централизация обработки данных приводит, как правило, к существенному уменьшению эксплуатационных затрат. Мэйнфреймы zSeries позволяют объединять в рамках одного физического сервера множество серверов, работающих под управлением различных операционных систем. Это обеспечивает возможность построения централизованных систем, превосходящих по эксплуатационным затратам решения других платформ. Высокая производительность мэйнфреймов позволяет обслуживать большое число пользователей (или осуществлять обработку в единицу времени большого числа транзакций). При этом удельные затраты на одного пользователя (или на одну транзакцию) оказываются для крупномасштабных систем меньшими, чем при других решениях.
Анализ экономических последствий от слияния серверов, проведенный в ряде исследований [7.3, 7.4], показывает, что эффект при этом достигается, в значительной степени, за счет сокращения численности технического персонала, а также вследствие отсутствия необходимости приобретения нескольких лицензий на программное обеспечение, снижения затрат на установку программного обеспечения, резервное копирование и восстановление данных в выделенных серверах.
Масштабируемость при использовании мэйнфреймов обеспечивается благодаря наличию ряда совместимых серверов с различными характеристиками (производительностью, объемом памяти, числом подключаемых внешних устройств и т.д.), возможности разбиения аппаратных ресурсов на логические разделы (технология LPAR) и создания при необходимости дополнительных виртуальных машин в среде z/VM, использованию технологии Parallel Sysplex.
Высокая надежность аппаратно-программных средств мэйнфреймов обеспечивается за счет дублирования аппаратных элементов, кластерной архитектуры Parallel Sysplex (см. главу 4).
Считается, что именно в системах на базе мэйнфреймов обеспечивается высочайший уровень надежности и масштабируемости [7.2].
Наконец, безопасность данных (см.гл. 4) при использовании мэйнфреймов zSeries обеспечивается используемой технологией многоуровневой защиты информации [7.2].
Подводя итог, можно сделать следующий вывод: платформа zSeries является наилучшим выбором для систем, требующих высокой производительности, надежности аппаратных средств, безопасности и целостности данных. Такие требования обычно предъявляются к верхнему уровню информационных систем крупных корпораций, компаний, предприятий, а также к системам, работающим в области финансов и обороны.
Реализация проекта внедрения SAP R/3 на базе серверов IBM в компании "Сургутнефтегаз"
Компания "Сургутнефтегаз" входит в тройку лидеров нефтяного рынка России и занимает 11 место в списке крупнейших нефтяных корпораций мира. В компании работает более 86 тыс. сотрудников. Начиная с 1961 года, когда в Западной Сибири были открыты запасы нефти, объем добычи на месторождениях компании "Сургутнефтегаз" постоянно рос и в настоящее время превысил один миллиард тонн. Сейчас на долю компании приходится одна восьмая добываемой в России нефти и треть натурального газа, а также четверть общего объема поисково-разведочного и эксплуатационного бурения в стране. Объем нефти, добываемой компанией "Сургутнефтегаз", каждый год увеличивается на 8-12%.
Компания "Сургутнефтегаз" первой среди российских нефтяных компаний внедрила решения SAP R/3, реализовав техническую поддержку корпоративных процессов внутри компании.
Система SAP R/3 в компании "Сургутнефтегаз" используется в восьми подразделениях корпорации. Все потоки финансовых данных, как внешние, так и внутренние, обрабатываются системой R/3, которая также внедрена в центральной бухгалтерии компании "Сургутнефтегаз". С использованием программного обеспечения SAP производятся операции закупок, поставок и выставления счетов, в результате чего значительно уменьшились запасы материально-технических ресурсов. Первоначально целями внедрения R/3 были совершенствование структуры и повышение прозрачности бухгалтерского учета и отчетности в компании "Сургутнефтегаз", но теперь эта система охватывает все аспекты деятельности компании.
Новая редакция российского налогового законодательства потребовала от компании "Сургутнефтегаз" построить интегрированную систему бухгалтерского учета в масштабах всей компании. Необходимо было учитывать миллионы операций перемещения денег внутри организации, представить результаты деятельности компании в виде единой налоговой декларации. С помощью SAP R/3 компания "Сургутнефтегаз" смогла реализовать проект формирования налоговой декларации за шесть месяцев и теперь использует эффективную автоматизированную систему, полностью соответствующую новому налоговому законодательству.
Для управления данными компания "Сургутнефтегаз" использует два корпоративных сервера IBM еServer zSeries, которые связаны с помощью кластерного решения Parallel Sysplex. Технология Parallel Sysplex - это разработанный в IBM способ соединения в кластер серверов, разделяющих между собой рабочую нагрузку, который позволяет ликвидировать в системе все точки единичного отказа. В случае отказа какого-либо компонента процессора нагрузка автоматически перераспределяется между остальными процессорами. Созданная кластерная система защищает бизнес компании от простоев и реализует непрерывную доступность, гибкий рост и динамическую балансировку нагрузки.
В дальнейшем внимание компании было сосредоточено на создании резервного центра обработки данных. В качестве основного варианта инфраструктуры рассматривается система IBM Geographically Dispersed Parallel Sysplex (GDPS - географически распределенный Parallel Sysplex), обеспечивающая защиту от катастроф. Как ожидается, внедрение GDPS еще больше увеличит доступность данных и поможет автоматизировать обработку данных на нескольких географически распределенных площадках.
Система аварийного восстановления данных для компании Principal Financial Group (США)
Компания Principal Financial Group является лидером рынка накопительного пенсионного страхования США и крупнейшим поставщиком льготных финансовых услуг для сотрудников компаний.
Компания Principal завершила создание современной инфраструктуры, позволяющей в случае природной или техногенной катастрофы восстановить работу мощных вычислительных систем Principal не более чем за 24 часа. Новая ультрасовременная инфраструктура станет основной для одного из наиболее эффективных в отрасли финансовых услуг решений аварийного восстановления, призванного защитить информацию и счета 15,6 миллиона клиентов Principal Financial Group во всем мире.
В сотрудничестве с IBM компания Principal развернула программные решения IBM Geographically Dispersed Parallel Sysplex (GDPS) и Extended Remote Copy (XRC) на мэйнфреймах IBM eServer zSeries и системах хранения данных IBM TotalStorage Enterprise Storage Server. Решение автоматически копирует критически важные данные и приложения и в случае катастрофы перенесет рабочие нагрузки из основного центра обработки данных Principal на резервную площадку.
По сравнению с предыдущей системой новое решение сокращает время восстановления более чем на четыре дня и обеспечивает полную связь со всеми удаленными подразделениями, в то время как в предыдущем решении такая связь была возможна только с ограниченным числом территорий.
Интегрированная ИТ-среда Principal построена на базе серверов, дисковых и ленточных систем хранения и корпоративного программного обеспечения IBM. В вычислительных центрах компании установлены мэйнфреймы IBM eServer zSeries и системы хранения IBM TotalStorage Enterprise Storage Server (ESS). Новые усовершенствования инфраструктуры призваны существенно уменьшить вероятность потери данных, сократив при этом объем ресурсов, которые потребуются для восстановления функционирования бизнеса в случае катастрофы. Численность персонала, необходимого для восстановления, уменьшилась на 55%. В результате снизились риски, связанные с возможным недостатком человеческих ресурсов после катастрофы.
Principal также использует систему Parallel Sysplex с функциями совместного доступа к данным СУБД IBM DB2 Universal Database и функцию Capacity Backup для повышения готовности. Все эти возможности имеют для компании исключительное значение, поскольку ей приходится обрабатывать в среднем 8,5 миллиона транзакций в день.
Территориально распределенный катастрофоустойчивый вычислительный комплекс Банка России
Актуальность данного проекта обусловлена той ролью, которую в банковском секторе играют информация и требования к ее обработке - бесперебойной, в огромных объемах и с высокой степенью централизации.
Системно-техническую основу комплекса составили мэйнфреймы IBM eServer zSeries 900, дисковые подсистемы IBM ESS 800 (кодовое название Shark) с технологией асинхронного удаленного копирования, позволяющие создавать практически неуязвимые в случае катастроф и террористических атак системы за счет распределения элементов многомашинного вычислительного комплекса на практически любые расстояния (десятки тысяч километров).
Эти решения успешно применены во введенном в эксплуатацию территориально-распределенном комплексе обработки информации Банка России по Санкт-Петербургу.
Вычислительные комплексы информационно-вычислительных центров Российских железных дорог
Продукция железнодорожного транспорта - услуги по перемещению грузов и пассажиров. Эту продукцию нельзя производить в запас и складировать для хранения. Для управления железнодорожным транспортом необходимо как можно более точно прогнозировать и планировать предстоящие перевозки, а также материальные и трудовые ресурсы для их осуществления. На транспорте приходится управлять постоянно перемещающимися единицами. Перевозки отличаются массовыми повторяющимися процессами, сопровождаемыми огромными потоками информации. Многочисленные производственные подразделения транспорта разбросаны по всей стране, но тесно взаимосвязаны и взаимозависимы в работе, что требует централизации руководства перевозочным процессом и соблюдения принципа единства административного и технологического управления на всех уровнях.
Решение этих задач невозможно без применения современных информационных технологий.
Вычислительный потенциал Российских железных дорог сосредоточен в 18 информационно-вычислительных центрах (17 ИВЦ дорожного уровня и Главный вычислительный центр - ГВЦ) [7.5].
С помощью мэйнфреймов решаются такие задачи как:
формирование отчетов (суточных, месячных, квартальных, годовых);различные виды контроля (соблюдения сроков доставки грузов, дислокации и состояния вагонов, наличия парка вагонов);выдача справок по перевозкам грузов;определение маршрутов и времени следования поездов;взаиморасчеты за пользование парком вагонов по дорогам России;управление безопасностью движения и др.
Центральные вычислительные комплексы (ЦВК) ГВЦ и ИВЦ дорог, обеспечивающие функционирование АСУ грузовыми и пассажирскими перевозками, построены на базе мэйнфреймов IBM.
ЦВК представляют собой центральную системно-аппаратную часть программно-технических комплексов (ПТК) информационно-вычислительных центров железных дорог России и являются узлами распределенной вычислительной сети отрасли, предназначенными для приема, регистрации, обработки, длительного хранения и выдачи пользователям блоков информации.
В ЦВК используются серверы Системы 390 (IBM 9672) и zSeries. К концу 2003 года в ГВЦ и ИВЦ дорог эксплуатировалось 78 мэйнфреймов IBM с суммарной производительностью около 18000 Mips.
В 2003 году в связи с образованием ОАО "РЖД" возникла необходимость создания автоматизированной системы формирования налоговой отчетности новой компании. Проект создания системы налоговой отчетности стал развитием Единого Комплекса Автоматизированных Систем Управления Финансами и Ресурсами (ЕК АСУ ФР), разработка которого стратегически ориентирована на использование продукта SAP R/3. В основу прикладного решения были положены функциональные возможности модуля аналитического хранилища SAP BW (SAP Business Information Warehouse) - комплексного решения компании SAP по организации хранилищ данных больших объемов.
Прикладное решение определило архитектуру вычислительного комплекса новой системы - мощный сервер, развернутый на площадке ГВЦ, и удаленные рабочие места пользователей в структурных подразделениях ОАО "РЖД", осуществляющие доступ к серверным ресурсам по каналам корпоративной сети передачи данных.
Выбранные по результатам предварительно проведенного анализа и тестовых испытаний программно-технические компоненты комплекса налоговой отчетности (сервер IBM z900-2C5, система резервного копирования IBM3494 Magstar, операционная система z/OS, прикладной модуль SAP BW), в короткие сроки были приобретены и введены в эксплуатацию.
