Tool support for semantic-model-driven systems integration

Abstract

Systemintegration versucht durch schnelles Zusammenfügen von vorhandenen Unternehmensapplikationen in ein neues großes aus Systemen bestehendes System, einen Mehrwert zu erzielen. Jedoch beinhaltet die Integration von komplexen Systemen zahlreiche Herausforderungen, wie z.B. unterschiedliche Systemarchitekturen oder unterschiedliche Nachrichtenprotokolle. Ein erfolgversprechender Ansatz um eine große Anzahl heterogener Systeme zu integrieren, ist der System Wide Information Sharing (SWIS) Ansatz, der im Rahmen eines wissenschaftlichen Projekts an der Technischen Universität Wien in Kooperation mit Frequentis AG entwickelt wurde. SWIS verwendet einen auf Nachrichten basierenden Ansatz und unterstützt beim Aufbau eines Netzwerks für einen sicherheitskritischen Datenaustausch zwischen Datenanbieter und Datenverbraucher in mehreren Organisationen und mit unterschiedlichen Anforderungen und Fähigkeiten. In SWIS werden Ontologien für die Informationsabbildung verwendet; diese enthalten alle relevanten Daten und Informationen (z.B. Nachrichtentyp, Kommunikations¬modus: Push oder Request/Reply, externe Services, benötigte Konverter, usw.) über die zu integrierenden Applikationen und Systeme. Der SWIS Ansatz transformiert alle relevanten Anforderungen der involvierten Systeme in ein korrektes und funktionierendes Lösungsmodell (d.h. eine Konfiguration eines verteilten Systems, das für die Integration verwendet wird).<br />Der praktische Teil dieser Diplomarbeit ist die Realisierung eines Tools zur Unterstützung des beschriebenen SWIS Ansatzes, genauer gesagt eine Benutzerschnittstelle für den Modell Transformations Algorithmus (MTA).<br />Das Visualisierungskonzept für den SWIS Ansatz zeigt die entstehenden Eigenschaften des Integrationssystems. Die Visualisierung sollte folgende Erleichterungen bringen: a) Produktverbesserung durch die visuelle Rückmeldung und b) Prozessverbesserung durch verbesserte Tool-Unterstützung und Qualitätssicherung. Der Hauptfokus der praktischen Arbeit liegt in der Erstellung einer sowohl für Experten als auch für Nichtexperten leicht zu handhabenden Benutzeroberfläche. Die Benutzeroberfläche stellt einige Prozessschritte zum Auswählen bestimmter Anforderungen für die Berechnung des SWIS Lösungsmodells bereit. Ein Hauptkriterium für eine gute Benutzeroberfläche, liegt in der effektiveren und effizienteren Abarbeitung der Prozessschritte im Vergleich zur manuellen Abarbeitung.<br />

Integration aims at creating added value from quickly combining existing business applications into a new larger system of systems. But the integration of complex systems bears a number of challenges, e.g.<br />different system architectures, different message protocols. A promising approach to integrate a large number of heterogeneous systems is System Wide Information Sharing (SWIS), developed in a scientific project at the Vienna University of Technology in cooperation with Frequentis AG. SWIS uses a message-based approach and helps designing a network for safety-critical data exchange between data provider and data consumer services between several organizations and with heterogeneous requirements and/or capabilities. In SWIS, ontologies are information mapping enablers and therefore contain all relevant data and information (e.g., message type, communication mode: push or request/reply, external services, needed converters, etc.) about the applications and systems to integrate. The SWIS approach transforms all relevant requirements of the involved systems into a correct and performing solution model (i.e., a configuration for a distributed system used for the integration).<br />The practical part of the thesis is the creation of tool support for the SWIS approach, more precisely a user interface for the Model Transformation Algorithm (MTA) process. The visualization concept of the SWIS approach communicates emergent properties of the integrated system.<br />The visualization should facilitate a) product improvement by the visual feedback and b) process improvement by providing better tool support and quality assurance. The main focus of the practical work lies on building an easy-to-handle user interface both for experts and non-experts. The user interface provides some process-steps to choose all specific requirements for the calculation of the SWIS solution model. A major criterion for a good user interface is the more effective and efficient enactment of process steps compared to manual enactment.<br />