Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information. 04 Architecture du SI : identifier, décrire et structurer les services

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1 Plan du chapitre Master Informatique et Systèmes Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information 04 Architecture du SI : identifier, décrire et structurer les services Règles et pattern d architecture fonctionnelle Concepts et représentation MDA Philippe Declercq Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 2 Philippe Declercq Références [1] : Le projet d Urbanisation du SI, Christophe Longépé, édition Dunod [2] : Livre orange «Urbanisation et intégration de Systèmes», Valtech [3] : SOA Architecture logique, Softeam [4] : Architecture Orientée Services (SOA), une politique de l interopérabilité, OCTO [5] : Architecture de Systèmes d Information, livre blanc, OCTO [6] : Urbanisation et SOA, SOPRA [7] : Urbanisation et SOA, quelques bonnes pratiques pour leur mise en œuvre, AUBAY 1 Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 3 Philippe Declercq Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 4 Philippe Declercq

2 Les processus métier d un domaine ou de l entreprise étant décrit, le Système d Information doit permettre de réaliser ces processus. Comment passer d un Système construit sur des applications monolithiques («en silo»), sur un système «Plat de spaghetti» à un Système urbanisé? Démarches d urbanisation : réorganiser le Système d Information en structurant ses fonctions dans des blocs fonctionnels communicants. Démarches SOA : réorganiser le Système Informatique en structurant celui-ci en services. Urbanisation et SOA se rapprochent en considérant que l élément de base d un bloc fonctionnel est le service. Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 5 Philippe Declercq Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 6 Philippe Declercq Comment structurer le futur Système? Quelles applications construire? La solution : identifier les fonctions du Système d Information et les «ranger» dans des blocs fonctionnels. Quelques pistes : Tout n est pas dans tout! Regrouper ce qui est/semble proche Identifier ce qui est commun à plusieurs/tous les métiers Construire un plan d urbanisme ou une architecture fonctionnelle cible Exemple : Echanges Internes Router Production ou Liquidation des Prestations Recevoir Gestion des Tiers Interfaces et Communication Gestion / Régulation de l Offre de Soins Gestion des Services Comptabilité Informationnel / Statistique Restituer Gestion des Ressources et des Moyens Gestion des Droits d Accès Identifier / Authentifier Accéder les Référentiels Administration Superviser Archiver Habiliter Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 7 Philippe Declercq Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 8 Philippe Declercq

3 Fonction : action d un produit ou de l un de ses constituants exprimée exclusivement en termes de finalité (NF X ) Quelques règles : une fonction est formulée par un verbe à l infinitif suivi d un ou plusieurs compléments. la formulation de la fonction doit être indépendante des solutions de la réaliser. L architecture fonctionnelle est une représentation du Système d Information qui doit garder une (relative) indépendance par rapport aux technologies. Horizon urbanisation = long terme stabilité par rapport aux évolutions des technologies. Exemples : contrôler une facture, calculer une plus-value, archiver un dossier, authentifier un utilisateur, Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 9 Philippe Declercq Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 10 Philippe Declercq Exemple : à partir d un objectif stratégique : Faire rire! Décrire le(s) processus : 2 - TOURNER 1 - SALUER 4- S'ECHAPPER 3 - METTRE LA TÊTE DANS LA GUEULE Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 11 Philippe Declercq Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 12 Philippe Declercq

4 Identifier les fonctions qui supportent le(s) processus ALLER & VENIR TRANSFORMER ENTRAÎNER ALLER & VENIR TRANSFORMER TOURNER Les règles et pattern d architecture fonctionnelle 2 Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 13 Philippe Declercq Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 14 Philippe Declercq Les règles et pattern d architecture fonctionnelle Vision de Longépé ([1]) 3 types de blocs fonctionnels : zone, quartier, îlot. Zone : 1er niveau de découpage du SI. Quartier : regroupement de composants homogènes quant à la nature de l information traitée. Îlot : entité remplaçable du SI, correspondant à une finalité fonctionnelle et comprenant des traitements et des accès à des données pour cette finalité. Zone Les règles et pattern d architecture fonctionnelle Les règles d urbanisme de Longépé ([1]) : R1 : Règle d unicité des blocs fonctionnels R2 : Règle d asynchronisme des îlots R3 : Un bloc comporte obligatoirement une prise R4 : Toute communication entrante ou sortante d un bloc passe par sa prise R5 : Seules les prises communiquent avec le gestionnaire de flux R6 : Une donnée est sous la responsabilité d un îlot et d un seul Zone Quartier Quartier Îlot Îlot Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 15 Philippe Declercq Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 16 Philippe Declercq

5 Les règles et pattern d architecture fonctionnelle D après Longépé [1], un Système d Information doit comporter au moins les zones suivantes : une zone d échange (la prise du SI), une zone gisement de données, une zone référentiel de données, une zone pilotage unique, une zone opération par métier principal de l entreprise, une zone ressource unique. Les règles et pattern d architecture fonctionnelle Les pattern d architecture fonctionnelle d OCTO ([5]) : Le pattern Royaume-Emissaire Le pattern NOYAU Le pattern Référentiel Autres pattern de OCTO ([4]) : Modélisation document Processus implicite/explicite Agrégation IHM Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 17 Philippe Declercq Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 18 Philippe Declercq Les règles et pattern d architecture fonctionnelle Zoom sur la zone référentiel, une zone primordiale et prioritaire dans la mise en œuvre de l urbanisation. Définitions : référentiel de données : Ensemble structuré d'informations, utilisé pour l'exécution d'un logiciel, et constituant un cadre commun à plusieurs applications. Ensemble cohérent de données ayant une définition sémantique commune et répondant au besoin de langage commun entre plusieurs acteurs appartenant à des entités organisationnelles différentes ou à une même entité Le besoin de gérer des données de référence provient souvent d une situation où plusieurs ensemble de données co-existent et où leur multiplicité pose des problèmes de cohérence. Les règles et pattern d architecture fonctionnelle L existence de plusieurs bases de données relatives à un même ensemble d information se heurte, plus ou moins tôt, à un ensemble de problèmes critiques : Conflit d identité. Le même objet possède des identités différentes selon les sources de données. (ex : le client X est identifié par la clé X1 dans un référentiel et X2 dans un autre). Conflit de schémas. Le même concept est modélisé de manière différente (ex : le client est modélisé par le champ «customer» d un coté, et par les deux champs «nom» et «prénom» par ailleurs. Conflit sémantique. Le même terme est interprété de manières différentes (ex : un «compte» est un compte courant bancaire dans une application et un identifiant utilisateur permettant de gérer la sécurité des accès pour une autre. Conflit de valeur. Le même objet a des valeurs différentes selon les sources (ex : la balance d un compte courant apparaît différente suivant les bases dans lesquelles on le consulte). Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 19 Philippe Declercq Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 20 Philippe Declercq

6 Les règles et pattern d architecture fonctionnelle Redondance de valeur. Le même concept est dupliqué dans plusieurs applications indépendantes (ex : le tarif catalogue des produits est représenté par N bases avec des recoupements sur certaines catégories de produits). Plus grande complexité du SI à assurer la sécurité, en ce qui concerne les habilitations. Dans une configuration de redondance de valeur, le cas classique est d interdire l accès à une donnée dans telle base en oubliant d en interdire l accès dans telle autre. Plus grande complexité du SI à assurer les mises à jour. Dans une configuration de redondance de valeur, nécessité de mettre à jour toutes les bases ou fichiers contenant cette donnée via des passerelles compliquées entre les différentes sources de données. Les règles et pattern d architecture fonctionnelle Exemple d acteurs liés aux référentiels : Flux externes Initiateurs Sous la responsabilité des Gestionnaires Acteur(s) chargé de la création / mise à jour (acteur métier, ou dédié) Données de références / procédures / services Mise à jour Création Mise à jour Référentiel bénéficiaires Services de consultation du référentiel Contrôleur Gestion des contrats Liquidation Service Médical Gestion de dossiers médicoadministratifs Utilisateurs Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 21 Philippe Declercq Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 22 Philippe Declercq Les règles et pattern d architecture fonctionnelle Les référentiels les plus courants au sein des SI : Référentiels clients, Référentiels des nomenclatures, Référentiels des produits, Référentiel de l organisation, Référentiel de sécurité, Référentiel des règles métier. Étude de cas : Architecture d Entreprise Étude de cas : MyBestCar L objectif de l étude de cas est de proposer une architecture d entreprise de MyBestCar, et un système d information cible conçu selon une architecture orientée services. Travaux à réaliser : Proposer une architecture fonctionnelle pour le Système d Information de l entreprise Étape 3.1 Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 23 Philippe Declercq Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 24 Philippe Declercq

7 Dans une vision «services» du SI, la brique de base pour construire le SI est le service. L approche «service» pour urbaniser le SI 3 Les architectures fonctionnelles, applicatives, techniques peuvent intégrer ce nouveau paradigme. Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 25 Philippe Declercq Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 26 Philippe Declercq Exemples de méta-modèles de la couche fonctionnelle, à base de services : ALLER & VENIR Vision Sopra TRANSFORMER ENTRAÎNER ALLER & VENIR 0..n Un cas d utilisation orchestre des services 1..n Service fonctionnel TRANSFORMER Cas d utilisation TOURNER 0..n Un cas d utilisation manipule Des informations 1..n Information Un Objet de gestion 0..1 est décrit par un cycle de vie0..1 Cycle de vie des informations Vision Valtech Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 27 Philippe Declercq Analyse fonctionnelle Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 28 Philippe Declercq

8 Mais au fait. Qu est ce qu un service? Qu est ce qu une architecture orientée service (SOA)? Service : traitement normalisé, mutualisé et référencé au sein de l entreprise, dont l interface d appel est décrite dans un langage neutre (indépendant des technologies), et qui est déployé physiquement sur un serveur ([2]). L interface d appel d un service est constituée de 1 à n opérations qui constituent les traitements élémentaires et atomiques proposés par le service. Chaque service expose des opérations dont les paramètres sont définis par des classes d objets pivots. Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 29 Philippe Declercq Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 30 Philippe Declercq Représentation externe/interne d un service : Contrat de service : chaque service est défini selon un contrat, établissant les règles d usage du service. Un contrat de service spécifie un contrat d interface et une qualité de service attendue et admise par les parties prenantes : Le contrat d interface caractérise les conditions d utilisation et garantit un service sans état à des fins de mutualisation (type de traitement, données d entrée et données de sortie, contraintes de sécurité). La qualité de service porte sur la disponibilité (éventuelle via la mise en place de solutions dégradées), la réactivité (temps de latence/délai d exécution, débit), la sécurité et, éventuellement, le coût de fonctionnement. Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 31 Philippe Declercq Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 32 Philippe Declercq

9 Les données d échange sont les informations véhiculées entre les participants (consommateurs ou fournisseurs de service) à travers l invocation des opérations de service. On parle de modèle d objets «pivot». A distinguer des données persistantes. Quelques caractéristiques d un service : 1. Couplage faible : les services sont connectés aux clients et autres services via des standards. 2. Langage commun : les données échangées par les services doivent être définies dans un dictionnaire de données commun, définissant l ensemble des objets pivot en entrée/sorties des services. 3. Composition : tout service doit être composable par les processus. 4. Réutilisation : chaque traitement métier doit être offert par un seul service. Ce besoin de réutilisation doit être traité au niveau d une gouvernance SOA au sein de l entreprise. 5. Référencé : chaque service est référencé dans un annuaire de services. 6. Sans état : l exécution d un service est non-interruptible et ne dépend pas de son exécution précédente. Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 33 Philippe Declercq Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 34 Philippe Declercq Architecture Orientée Services : style d architecture logicielle pour lequel les processus métier de l entreprise sont des composants logiciels paramétrable, orchestrant des tâches avec les acteurs de l entreprise et des appels à des composants de service pour s exécuter ([2]). Service-oriented architecture (SOA) is a client/server software design approach in which an application consists of software services and software service consumers (also known as clients or service requesters). SOA differs from the more general client/server model in its definitive emphasis on loose coupling between software components, and in its use of separately standing interfaces (Gartner, 1996). L architecture orientée service se base sur les principes suivants ([3]) : 1. Diviser pour régner : substituer la découpe strictement applicative par une structuration en composants plus réduits et potentiellement plus simples à faire évoluer. 2. Alignement métier : construire et organiser le système à partir des réalités métiers, qui doivent se retrouver dans ses constituants. 3. Neutralité technologique : assurer une indépendance totale entre les interfaces et les implémentations. L élément qui utilise un service ne doit pas être contraint ni par la technologie d implémentation, ni par sa localisation (potentiellement distribué). Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 35 Philippe Declercq Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 36 Philippe Declercq

10 4. Mutualisation : favoriser la réutilisation de services métiers par plusieurs lignes métiers ou applications. Permettre la construction de services de haut niveau par combinaison de services existants. 5. Automatisation des processus métier : isoler la logique des processus métiers sur des composants dédiés qui prennent en charge les enchaînements et les échanges de flux d information. Pour que les composants de l architecture puissent communiquer de façon standard, il est nécessaire de mettre en place un système qui les mettent en relation. Le Bus d entreprise (ou ESB) agit comme la colonne vertébrale reliant ces participants d une manière banalisée à travers les interfaces de services. 6. Échanges orientés Document : les informations échangées par les services possèdent une structure propre, guidée par les besoins métiers. On privilégie la transmission de contenus complets et utilisables au profit d accès direct aux structures de type objet ou relationnel. Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 37 Philippe Declercq Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 38 Philippe Declercq Convergence des bénéfices attendus de l urbanisation et de SOA : l agilité du Système! Typologie de services : plusieurs modèles. Exemples : Schématiquement, les processus s appuient sur un ensemble de services de plus bas niveau et d accès aux données. Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 39 Philippe Declercq Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 40 Philippe Declercq

11 Typologie de services, modèle de Valtech : Services données : opérations de manipulation d une classe d objet métier et application des règles de gestion associées. Services composés : opérations nécessitant la manipulation de divers objets métier par l utilisation des services Données associés. Typologie de services, modèle de Softeam Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 41 Philippe Declercq Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 42 Philippe Declercq Concepts et représentations Pas de modèle standard Des notations propriétaires proposées par les outils : MEGA, ARIS, Concepts et représentation Des profiles UML 2 4 SoaML Archimate Praxeme Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 43 Philippe Declercq Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 44 Philippe Declercq

12 Concepts et représentations ARIS SOA Architect Concepts et représentations Il existe des profiles UML 2 pour modéliser les services. Exemple : IBM Message Service Order Order Service Provider Header Body MEGA Interaction Policy Composition Ordering p : Purchaser o : Order Service Purchaser Order Service Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 45 Philippe Declercq Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 46 Philippe Declercq Concepts et représentations SoaML : Service Oriented Architecture Modeling Language. Standard de l OMG pour la modélisation des architectures de services. Concepts et représentations ArchiMate : langage de modélisation de l Open Group pour l architecture d entreprise. Un profil UML. Version béta "In Process«(décembre 2009). Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 47 Philippe Declercq Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 48 Philippe Declercq

13 Concepts et représentations PRAXEME : la description de l architecture des services se fait en premier lieu dans l aspect logique. L aspect logique a pour objectif de structurer au mieux le SI. Les services sont obtenus par dérivation des modèles amont (sémantiques et pragmatiques). PRAXEME opte pour une approche SOA sur ses aspects logique, technique et logiciel. Étude de cas : Architecture d Entreprise Étude de cas : MyBestCar L objectif de l étude de cas est de proposer une architecture d entreprise de MyBestCar, et un système d information cible conçu selon une architecture orientée services. Travaux à réaliser : Aspect logique Étape 3.2 PRAXEME recommande UML pour modéliser les services (classe, interface, état, paquetage). Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 49 Philippe Declercq Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 50 Philippe Declercq MDA - principes MDA : Model Driven Architecture Démarche de développement proposée par l OMG. MDA Permet de séparer les spécifications fonctionnelles d un système des spécifications de son implémentation sur une plate-forme donnée. 5 Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 51 Philippe Declercq Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 52 Philippe Declercq

14 MDA - principes MDA - principes Exemple de mise en œuvre ([6]) : Élaboration de différents modèles, en partant d'un modèle métier indépendant de l'informatisation (Computation Independent Model, CIM), la transformation de celui-ci en modèle indépendant de la plate-forme (Platform Independent Model, PIM) et enfin la transformation de ce dernier en modèle spécifique à la plate-forme cible (Platform Specific Model, PSM) pour l'implémentation concrète du système. Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 53 Philippe Declercq Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 54 Philippe Declercq MDA - principes PRAXEME applique la démarche MDA, en considérant la correspondance suivante : CIM aspects sémantique et pragmatique PIM aspect logique PSM aspect logiciel Pour mettre en œuvre MDA, il est nécessaire de posséder : Des techniques de modélisation (règles de construction des modèles CIM et PIM) Des techniques de transformation (règles de transformation de du modèle PIM en modèle PSM). Et des outils! MDA exemples pour une architecture SOA Qu apporte MDA dans le cadre d une architecture MDA? Sans entrer dans l étude de l ensemble des technologies disponibles pour implémenter une SOA, nous retiendrons trois éléments qui participent à la construction d une SOA : XSD, WSDL, BPEL. Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 55 Philippe Declercq Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 56 Philippe Declercq

15 MDA exemples pour une architecture SOA XSD (XML Schema Definition) : schéma XML qui permet de définir la structure d un document XML. Dans une architecture SOA, permet de décrire la structure des données échangées entre services. La modélisation des données d échange peut se faire en UML, ou dans un langage spécifique à un outil. MDA exemples pour une architecture SOA WSDL (Web Services Description Language) : description la façon dont on peut accéder à un service web. Définit de manière abstraite et indépendante du langage l'ensemble des opérations et des messages qui peuvent être transmis vers et depuis un service web donné. Équivalent à l interface ou le contrat du service. Modélisation sous MODELIO Fichier XML Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 57 Philippe Declercq Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 58 Philippe Declercq MDA exemples pour une architecture SOA WSDL Modélisation sous MODELIO MDA exemples pour une architecture SOA BPEL (Business Process Execution Language) : pour définir et gérer les orchestrations de processus. Orchestration : collaboration entre deux ou plusieurs services, mise en place et/ou gérée (orchestré) par un tiers - en l'occurrence, BPEL. Ce dernier prend en charge la séquence complète d'invocations des divers services, ou "collaborateurs". Chaque processus BPEL dispose par ailleurs de sa propre définition WSDL. Un processus BPEL est donc un service Web à part entière. Dans une démarche MDA, le BPEL est généré à partir d un diagramme BPMN. Un service BPEL s exécute sur un «moteur» BPEL. Fichier XML Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 59 Philippe Declercq Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 60 Philippe Declercq

16 MDA exemples pour une architecture SOA BPEL MDA exemple d architecture technique SOA Exemple d architecture technique obtenue : Modélisation sous MODELIO Client <<access>> Station de Travail <<access>> Internet Fichier XML serveurbpel Server :ML_ProcessusReservation serveurweb :ML_IHMReservation ServeurApplication(WS) :ML_Individu Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 61 Philippe Declercq Architecture d Entreprise et des Systèmes d Information Architecture du SI 62 Philippe Declercq