Interopérabilité des applications pour l administration électronique

Interopérabilité des applications pour l administration électronique Intégration efficace des applications existantes par le biais des architectures orientées services (SOA Service-oriented Architectures) Livre blancs Version préliminaire 1.0 Auteurs Uwe Holzmann-Kaiser Philipp Martin Majid Salehi Dr. Michael Tschichholz Dr. Oliver Fox Fraunhofer Institute for Open Communication Systems FOKUS Berlin, May 2006

Préambule Ce livre blanc est le résultat des recherches menées par le Laboratoire Fraunhofer FOKUS en Allemagne sur l'administration publique en ligne, ou administration électronique. Il présente les idées collectées tout au long du déroulement d'un projet prototype mené à des fins d'expérimentation. Le scénario retenu est la création d un service «Obtention d un certificat de naissance». Il doit servir de modèle ou d application générique pour illustrer l'évolution d un simple concept jusqu à la mise en œuvre de solutions afin de considérer les différent aspects de l interopérabilité et de l intégration des processus entre différentes organisations. Le scénario a pris en compte une large gamme de produits, comme des logiciels Open Source, spécifiés par les partenaires cités ci-dessous qui ont collaboré avec le laboratoire FOKUS afin de mettre en évidence les différents aspects de l'interopérabilité et de la gestion de processus. Application de l État civil : AutiSta, Verlag für Standesamtwesen GmbH, www.vfst.de Application du Registre des habitants : Meso, HSH Softund Hardware Vertriebs GmbH, www.hsh-berlin.com Application du Registre des entreprises : migewa, Naviga GmbH, www.naviga.de Serveur de formulaires : FormsForWeb, Lucom GmbH, www.lucom.com Kit de démarrage pour le gouvernement électronique Microsoft Microsoft Deutschland GmbH, www.egsk.net Microsoft Office Édition Professionnelle 2003, InfoPath, Windows,.Net, etc. : Microsoft Corporation, www.microsoft.com Oracle BPEL Process Manager, ORACLE Corporation, www.oracle.com/technology/products/ias/bpel OpenOffice.org Writer, www.openoffice.org Fraunhofer FOKUS souhaite remercier toutes les entreprises partenaires et les représentants de OpenOffice.org pour leur aide importante dans la mise en œuvre du scénario retenu et dans la rédaction de ce livre blanc. La contribution des auteurs ne reflète pas nécessairement les opinions des entreprises associées dans ce projet. Fraunhofer FOKUS n accepte aucune responsabilité quant à l exactitude des informations contenues dans ce document. FOKUS Fraunhofer Institute for Open Communication Systems Kaiserin-Augusta-Allee 31 10589 Berlin, Allemagne Toute reproduction ou diffusion, partielle ou complète, de ce livre blanc, sous quelque forme que ce soit, y compris sous forme électronique, nécessite une permission écrite préliminaire de la part de Fraunhofer FOKUS. Copyright Fraunhofer Institute FOKUS, août 2005 Tous droits réservés. Toutes les marques citées dans ce document sont la propriété des entreprises correspondantes et sont déposées par leurs propriétaires respectifs : Adobe PDF Adobe Systems Incorporated; BEA Weblogic BEA Systems, Inc.; Jakarta Apache Tomcat, The Apache Software Foundation; Java, J2EE Sun Microsystems, Inc; MacOS Apple Computer, Inc.; WebSphere IBM Corporation; etc.. 2

Sommaire Le Laboratoire Fraunhofer FOKUS pour l administration électronique 7 Résumé 9 1 Introduction 13 1.1 Objectifs 13 1.2 Étendue 13 1.3 Définitions de termes 14 1.4 Groupes cibles 15 2 Scénarios métier pour des tests d interopérabilité entre applications 17 2.1 Scénarios de départ pour le test du Service aux citoyens 17 2.2 Scénario 1: Interopérabilité des applications Concepts pour l intégration des systèmes anciens 18 2.3 Scénario 2: Processus métier distribué au-delà des frontières techniques et organisationnelles 20 3 Présentation des technologies déployées 23 3.1 Technologies de plateforme pour l administration électronique, orientées service 24 3.1.1 Microsoft E-Government Starter Kit pour l administration publique 24 3.1.2 Oracle BPEL Process Manager (technologie J2EE) 25 3.2 Technologies des applications de l administration publique 25 3.2.1 Registre des habitants (application Meso) 25 3.2.2 Registre de l état civil (application AutiSta) 26 3.2.3 Registre des entreprises (application Migewa) 26 3.3 Services fondamentaux 26 3.3.1 Service de formulaires (FormsForWeb) 26 3.3.2 Service de paiement électronique dans EGSK 27 Fraunhofer Institute FOKUS Berlin, août 2005 3

4 Mise en œuvre des scénarios d interopérabilité 29 4.1 Définition des interfaces de services Web 29 4.2 Intégration du modèle des applications anciennes 31 4.2.1 Intégration d Autista, l application du registre de l état civil 33 4.2.2 Intégration du Registre des habitants Meso (intégration de base de données) 35 4.2.3 Intégration du Registre des entreprises Migewa 36 4.3 Mise en œuvre de processus métier distribués au-delà des frontières techniques et organisationnelles 37 5 Expérience obtenue de ces tests Leçons apprises et recommandations 39 5.1 Expérience pratique 39 5.1.1 Faciliter l interopérabilité entre les applications de l administration 39 5.1.2 Mise en œuvre efficace des interfaces et des adaptateurs de services Web 39 5.1.3 Intégration efficace des applications anciennes 40 5.1.4 Prise en charge des processus métier multi domaines 41 5.1.5 Comparaison des temps de développement entre les technologies d intégration des applications existantes 42 5.1.6 Intégration avec Microsoft EGSK 42 5.1.7 Intégration avec Oracle BPEL Process Manager 43 5.1.8 Prise en charge de SSL et documentation de la plateforme 44 5.1.9 Disponibilité d outils 44 5.2 Principales recommandations 45 6 Abréviations 47 7 Glossary 49 8 Références 61 4 Fraunhofer Institute FOKUS Berlin, août 2005

Liste des illustrations Figure 1 Demande d un certificat de naissance auprès du registre de l état civil. 17 Figure 2 Infrastructure du laboratoire pour des scénarios d interopérabilité entre applications. 19 Figure 3 Processus métier coopératif distribué au-delà des frontières techniques et organisationnelles. 20 Figure 4 Architecture mise en place pour les tests d interopérabilité. 23 Figure 5 Implémentation des interfaces services Web. 29 Figure 6 Intégration des applications existantes de l administration publique. 31 Figure 7 Diagramme de la séquence UML du flux d information. 34 Figure 8 Utilisation de services Web pour la transformation de données et l intégration d application. 35 Figure 9 Exemple de mise en œuvre avec une technologie de miroir. 35 Figure 10 Interopérabilité des applications au-delà des frontières techniques et organisationnelles. 37 Figure 11 Présentation des standards web SOA 54 Fraunhofer Institute FOKUS Berlin, août 2005 5

6 Fraunhofer Institute FOKUS Berlin, août 2005

Le Laboratoire Fraunhofer FOKUS pour l administration électronique L administration électronique a besoin d une vision pour le futur et d une concurrence sur le marché mais elle a aussi besoin d une coopération concertée et d une collaboration efficace entre toutes les parties prenantes. Avec son laboratoire dédié à l administration électronique, Fraunhofer FOKUS fournit une plateforme qui remplit simultanément plusieurs rôles : un atelier, une vitrine et un nœud de compétences pour une administration électronique innovante, en Allemagne et dans toute l Europe. En tant que partenaire résolument indépendant de toute marque et neutre vis-à-vis de tout produit, le Laboratoire Fraunhofer FOKUS promeut les facteurs de réussite sur lesquels se fonde une administration publique moderne : Permettre une intégration rationnelle des processus de l administration via une interopérabilité établie entre les systèmes informatiques déployés. Assurer les échanges de données indépendamment des médias utilisés, via des formats d échange standards et établis. Promouvoir une sélection libre de produits par l utilisation de produits et de composants Open Source utilisant des interfaces ouvertes et exploitant des standards ouverts. Le Laboratoire pour l administration électronique de Fraunhofer FOKUS développe, évalue et démontre l interopérabilité entre les systèmes informatiques en étudiant les différentes technologies des fournisseurs, qui reposent sur des standards Open Source et des interfaces ouvertes ; ces études concernent l'interopérabilité des documents, des applications et des plateformes ; développe des solutions (prototypes) et diffuse les résultats de ses recherches dans les environnements applicatifs ; élabore des propositions pour des architectures innovantes dans le secteur de l administration électronique ; fournit une vitrine à des fins de démonstration et de présentations ; constitue un centre pour des services de formation et de conseil. Depuis l automne 2004, le Laboratoire pour l administration électronique de Fraunhofer FOKUS a été particulièrement engagé dans l évaluation de l interopérabilité et de l intégration d une large gamme de technologies, de plateformes et de produits disparates, incluant des technologies déjà mises en œuvre dans l administration électronique, des produits en provenance de différents fournisseurs et des développements réalisés dans le secteur de l Open Source. Des scénarios applicatifs et des jeux de tests ont été mis en œuvre pour démontrer que l interopérabilité entre les systèmes hétérogènes de l administration électronique peut être garantie à condition d exploiter des architectures orientées services et des interfaces et des standards ouverts. Cela s applique notamment aux cas critiques où des composants de la solution contiennent à la fois des standards et des interfaces ouverts pour des applications spécialisées (comme XMeld ou XBau). Fraunhofer Institute FOKUS Berlin, août 2005 7

Les conclusions de cette évaluation sont publiées dans divers documents traitant les divers aspects de l interopérabilité. Livres blancs Interopérabilité des documentspour l administration électronique Partage des informations stockées dans des documents, avec les applications centrales de l'administration électronique, août 2005 Interopérabilité des applications dans l administration électronique Intégration efficace des applications existantes par le biais des architectures orientées services (SOA), août 2005, ce document. Brochures Simple and Cost-effective Process Integration through Service-oriented Architectures and BPEL Process Management, août 2005 (en anglais) Travailler ensemble pour une administration électronique coopérante Le Laboratoire pour l administration électronique de Fraunhofer FOKUS est un modèle réussi de réseau impliquant les principales parties prenantes dans l administration électronique, et dépassant le cadre de chaque organisation ou entreprise. Par son large spectre de services apportant de nombreux avantages, le Laboratoire offre à ses partenaires et à ses associés une plateforme de grande valeur pour travailler dans le domaine de l administration électronique. Le programme de coopération du Laboratoire pilote des projets de développement pour évaluer des produits et des solutions, ou pour adapter des systèmes propriétaires à des interfaces ouvertes. Il est avant tout conçu pour développer au maximum le potentiel de synergie en exploitant pleinement l expertise de tous les partenaires, et de l équipe FOKUS elle-même. Les avantages de ce travail en réseau sont particulièrement intéressants. Être un partenaire du Laboratoire en administration électronique signifie : accéder aux expertises, aux applications et aux technologies de pointe ; contacter des développeurs, des concurrents, des hommes politiques, des partenaires potentiels et des prospects ; accéder à tous les avantages d un marketing et de relations publiques de qualité professionnelle ; réaliser des économies en partageant des ressources ; participer à des comités réfléchissant à la conception d une administration électronique en Allemagne. Les partenaires du Laboratoire pour l administration électronique Fraunhofer FOKUS sont parties prenantes dans l'administration électronique et à l'écoute de stratégies communes et standards. Ils reconnaissent tous le besoin de solutions et de standards ouverts qui transcendent le fournisseur traditionnel et les frontières technologiques et organisationnelles. Rejoignez-nous! Devenez partenaire! 8 Fraunhofer Institute FOKUS Berlin, août 2005

Executive Summary Ce livre blanc sur l interopérabilité entre les applications pour l administration électronique est consacré à l analyse technique de l interopérabilité, à l utilisation des concepts d architectures orientées services, et à la technologie des services Web. L objectif est l intégration des applications existantes dans l administration et la mise en œuvre de processus métier, au-delà des frontières techniques et organisationnelles. Deux aspects principaux sont analysés : La capacité des plateformes de l administration électronique à prendre en charge la définition et la mise en œuvre de services Web, afin de fournir les fonctions spécifiques des services fondamentaux et des applications existantes dans l administration. La capacité de la technologie des services Web à mettre en œuvre les différents types d adaptateurs qui permettront d accéder aux services fournis par les applications existantes dans les sites centraux de l administration électronique. Suite à nos diverses expériences, nous avons remarqué les points suivants : L implémentation d adaptateurs pour les services Web est une approche efficace pour «envelopper» les applications anciennes et existantes avec des interfaces ouvertes. L intégration d applications propriétaires dans les technologies des services Web fondées sur des standards est simple à mettre en œuvre. Les procédures de l administration connectées au Microsoft Solutions Platform E- Government Starter Kit ou à Oracle BPEL Process Manager via des services Web peuvent interopérer avec d autres procédures de l administration existantes sur d autres plateformes. Des processus métier multi domaines peuvent être mis en œuvre de façon relativement efficace lorsqu ils reposent sur des concepts d architectures orientées services, des technologies de services Web et sur le langage BPEL (Business Process Execution Language) qui sait traiter des flux de processus distribués dynamiques. Le déploiement de standards ouverts internationaux comme XML, les services Web et le standard XÖV 1 spécifique aux applications de l administration 1 En Allemagne, un ensemble de standards spécifiques aux applications de l administration est en cours de développement pour définir les processus métier distribués, un modèle d information utilisant XML et l utilisation dans la plupart des cas du protocole de communication OSCI qui permet l emploi de signatures numériques. Les premiers standards incluent le Registre des Fraunhofer Institute FOKUS Berlin, août 2005 9

électronique en Allemagne, permet à des composants en provenance de fournisseurs différents de fonctionner comme des modules indépendants. Ensemble, ces modules créent des infrastructures rationnelles pour l administration électronique. Principaux résultats Les applications anciennes du registre des naissances (AutiSta) et des habitants (Meso) ont été intégrées en utilisant le Microsoft Solutions Platform E-Government Starter Kit 2.0 (.NET/BizTalk2004) et Oracle BPEL Business Process Manager (J2EE) connectés via des services Web. Les scénarios de base démontrent l intégration du processus entre plateformes et entre organisations, ainsi que l utilisation de BPEL. Résultat 1 L intégration d applications propriétaires en utilisant les technologies des services Web fondées sur des standards est simple et rapide à mettre en œuvre. Les interfaces du service ouvert peuvent facilement être exploitées par d autres composants, indépendamment de la technologie (J2EE ou.net) sous-jacente. Résultat 2 Les applications anciennes connectées aux plateformes de l administration électronique et basées sur une architecture orientée service (SOA Service Oriented Architecture) sont capables de coopérer avec des applications mises en œuvre sur d autres plateformes et utilisant elles aussi des standards ouverts comme les services Web. Résultat 3 L interopérabilité entre des plateformes qui utilisent des technologies différentes (Microsoft BizTalk 2004 et Oracle BPEL Process Manager) est réalisée de manière efficace en utilisant la technologie des services Web. Résultat 4 Des structures de processus complexes peuvent être facilement décrites au niveau technique en utilisant BPEL. Il est possible de concevoir des processus particulièrement flexibles pour l utilisation de services externes. La combinaison des standards BPEL, habitants (XMeld), celui des entreprises (XGewerbe) et certaines applications pour l administration, comme la justice (XJustiz), la construction (XBau), etc. 10 Fraunhofer Institute FOKUS Berlin, août 2005

XML et services Web autorise une définition et une mise en œuvre efficace de processus métier distribués. Principales recommandations L utilisation des technologies des services Web fondées sur des architectures orientées services (SOA) constitue la meilleure façon de développer des solutions d administration électronique dans des environnements informatiques hétérogènes. Ces technologies permettent la réalisation de flux rationnels dans l administration publique et dans le secteur de l informatique, qui transcendent les frontières traditionnelles technologiques et organisationnelles. La technologie fondamentale pour la réalisation de flux entre organisations est disponible aujourd hui. Elle est prise en charge par de nombreux fournisseurs. Le Laboratoire Fraunhofer FOKUS l évalue dans le Microsoft Solution Platform E- Government Starter Kit qui repose sur la technologie de BizTalk Server 2004. Oracle BPEL Process Manager constitue une autre solution qui a aussi été exploitée pour réaliser des scénarios d intégration entre plateformes. Même en utilisant ces outils, les procédures de l administration requièrent toujours une définition des flux ainsi que la standardisation en XML des modèles de données et des structures de données. En Allemagne, la standardisation XML pour diverses procédures spécialisées est réalisée par des standards XÖV spécifiques. Dans un futur proche, le principal problème viendra de la sécurisation des échanges de données entre les utilisateurs et les systèmes centraux via des plateformes ouvertes. La technologie autorise l'emploi de signatures électroniques, comme le protocole de transport allemand OSCI et certains standards XÖV, ainsi que l emploi de solutions de gestion des identités pour le public. De prochains travaux sont déjà planifiés pour analyser ces problèmes relatifs à la sécurité au sein du Laboratoire pour l administration électronique Fraunhofer FOKUS. Note : Ce document a été traduit de l anglais : English Preview Version 1.0, août 2005. Une nouvelle version est disponible en allemand et en anglais : version 2.0, mai 2006 et peut être demandée à l adresse suivante : http://www.fokus.fraunhofer.de/egov-lab/ Fraunhofer Institute FOKUS Berlin, août 2005 11

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1 Introduction 1.1 Objectifs L objectif de Fraunhofer FOKUS consiste à évaluer les technologies et les architectures récentes de l administration électronique, en coopération avec ses partenaires industriels au sein du Laboratoire pour l administration électronique. Puis, il s agira de diffuser les résultats sur ces tests d interopérabilité via des livres blancs et des ateliers. Dans le contexte de l interopérabilité entre applications, les potentiels et les limitations de la technologie des services Web et de l architecture orientée services (SOA) seront explorés par le biais de plusieurs scénarios d essai au sein du Laboratoire Fraunhofer FOKUS. Les objectifs spécifiques ci-dessous ont été ciblés dans nos premiers scénarios de tests sur l interopérabilité entre applications. Ils devaient : introduire l interopérabilité entre applications, c est-à-dire étudier l échange rationnel et simple d informations entre des applications et des composants d infrastructure de l administration électronique (développés avec les technologies J2EE et.net) ; étudier l utilisation des technologies SOA (déjà proposées par de nombreux fournisseurs) pour une intégration efficace ; évaluer la capacité des plateformes de l administration électronique à prendre en charge la définition et la mise en œuvre de services Web et d autres interfaces pour intégrer les fonctions spécifiques des services fondamentaux et des applications existantes de l administration ; évaluer la capacité de la technologie des services Web à mettre en œuvre les différents types d adaptateurs qui permettront d accéder aux services fournis par les applications existantes dans les sites centraux de l administration électronique. 1.2 Étendue La première version du livre blanc dédié à l interopérabilité entre les applications pour l administration électronique a été centrée sur l analyse technique de l interopérabilité. Cela recouvre l utilisation des concepts d architecture orientée services et la technologie des services Web afin d intégrer les applications existantes de l administration, et pour mettre en œuvre des processus métier au-delà des frontières techniques et organisationnelles. Cette version de ce livre blanc reflète l expérience acquise lors de la mise en œuvre et de l évaluation des premiers scénarios au sein du Laboratoire Fraunhofer FOKUS. Il ne couvre pas les aspects suivants de l interopérabilité entre applications (ces aspects seront traités dans de prochaines versions) : Problèmes relatifs à la sécurité lorsque l intégration des sites centraux est réalisée via des réseaux publics Fraunhofer Institute FOKUS Berlin, août 2005 13

Problèmes relatifs à l utilisation des signatures numériques et du protocole OSCI Bien que la sécurité constitue un problème majeur dans le contexte de l'administration électronique, la première mise en œuvre de scénarios ne prend en compte ni le standard allemand OSCI de sécurité ni l utilisation du composant de bureau de poste virtuel actuellement en cours de développement dans le projet BundOnline 2005. En effet, ces composants intermédiaires étaient encore en cours de développement à la fin 2004, alors que le premier scénario d essai était initialisé. L évaluation des problèmes de sécurité et l intégration du composant du bureau de poste virtuel seront incluses dans de futures versions de ce livre blanc. D autres livres blancs édités par Fraunhofer FOKUS apporteront des détails sur les exigences des administrations au sujet de l administration électronique, sur les standards, les architectures, les plateformes et les technologies mises en œuvre. Les premiers résultats de l évaluation de l utilisation de systèmes bureautiques compatibles XML sont communiqués dans le livre blanc «Document Interoperability for cooperative egovernment» [Doc-Interop] diffusé par Fraunhofer FOKUS. 1.3 Définitions de termes Cette section définit les principaux termes et concepts utilisés dans ce livre blanc de l interopérabilité entre applications. L interopérabilité désigne la capacité des systèmes des technologies de l information et de la communication (TIC), et des processus métier qu ils mettent en œuvre, d échanger des données et de permettre le partage d informations et de connaissances [IDABC-EIF]. Trois axes doivent être considérés : organisationnel, sémantique et technique. Ce Livre blanc analyse les aspects techniques de l interopérabilité définis par l EICTA comme «la capacité pour deux (ou plusieurs) réseaux, systèmes, équipements, applications ou composants d échanger des informations entre eux et d exploiter les informations ainsi échangées» [EICTA-1]. L interopérabilité des applications dans le contexte d une architecture d administration électronique implique la capacité à échanger des informations (un transfert de données qui peut être sémantiquement interprété) entre des unités fonctionnelles (les composants de l architecture) s exécutant sur des plateformes différentes et exploitant des technologies différentes. Cela sous-entend l utilisation de standards du marché ou de protocoles de communication et de description de données largement répandus. Les principes généraux des concepts d une architecture orientée services (SOA) reposent sur l idée que des systèmes informatiques, des logiciels, des équipements et des services s intégreront et dialogueront entre eux, même s ils n étaient pas conçus pour cela au départ. Les composants hétérogènes d un système d administration publique sont des «boîtes noires», faiblement couplées et communiquant via des services reposant sur des interfaces ouvertes. Une architecture SOA est notamment mise en œuvre en utilisant des services Web. Les applications sont construites comme des ensembles de services coopérants et réutilisables, chaque service étant 14 Fraunhofer Institute FOKUS Berlin, août 2005

responsable d une ou de plusieurs tâches, processus métier ou services d'information clairement identifiés. La technologie des services Web repose sur des standards ouverts et est indépendante de la plateforme (.NET, J2EE). Elle est prise en charge par de nombreux acteurs du marché et par la communauté Open Source. Les services Web peuvent être combinés les uns aux autres de différentes manières pour créer des processus métier rationnels. Ces processus assurent l interaction entre les citoyens, les entreprises, les employés et d autres domaines organisationnels à tous les niveaux administratifs. Les services Web intégrés ou ceux offerts par des composants modulaires d applications peuvent être décrits, publiés, situés et invoqués via un intranet ou par Internet. BPEL (Business Process Execution Language) pour les services Web est un langage fondé sur XML, conçu pour permettre le partage de tâches dans un environnement informatique distribué même entre organisations différentes en utilisant une combinaison de services Web. Écrit par des développeurs de BEA Systems, IBM et Microsoft, BPEL combine des constructions du langage de flux WSFL (Web Services Flow Language) des services Web d IBM avec la spécification XLANG de Microsoft. Avec BPEL, un programmeur décrit de manière formelle (abstraite) un processus métier qui prend place sur le Web de telle façon que des entités différentes puissent réaliser une ou plusieurs étapes du processus. Au-delà des descriptions des flux, BPEL sait aussi décrire la connectivité des services réels. Le chapitre 8 donne d autres définitions et le chapitre 7 regroupe certaines abréviations. 1.4 Groupes cibles Le lectorat ciblé par ces livres blancs et par les résumés publiés par Fraunhofer FOKUS est constitué par les responsables des projets de l administration électronique, à tous les niveaux du gouvernement allemand, les administrations des états membres, les organismes de l Union européenne et les responsables des entreprises et des organisations non gouvernementales (ONG) engagées dans des projets d'administration électronique. Une autre cible regroupe les fournisseurs de services, les fournisseurs de solutions, les intégrateurs de systèmes intéressés par l interopérabilité de leurs produits dans le contexte de l administration électronique. Les groupes cibles doivent être familiarisés avec les concepts et les opportunités des standards ouverts, des interfaces ouvertes, des architectures orientées services et des tests d intégration et d interopérabilité. Ils doivent avoir une idée des avantages que les technologies SOA peuvent apporter en termes d intégration dans les systèmes hétérogènes de l administration électronique. Les résumés sont plutôt destinés aux responsables et aux dirigeants tandis que les livres blancs, plus techniques, sont écrits pour les responsables de projets et les décideurs. Fraunhofer Institute FOKUS Berlin, août 2005 15

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2 Scénarios métier pour des tests d interopérabilité entre applications Ce chapitre présente les scénarios d'essais initiaux, réalisés dans le Laboratoire Fraunhofer FOKUS et choisis en coopération avec nos partenaires industriels. Ces scénarios visent à démontrer les opportunités offertes par les standards ouverts, ainsi que les capacités des architectures orientées services et de leurs technologies associées. Les concepts sous-jacents peuvent être adaptés à de nombreux autres scénarios. Ils sont exploitables par des administrateurs, des intégrateurs de systèmes et des fournisseurs de l administration, pour mettre en œuvre, de façon plus efficace et moins onéreuse qu auparavant, des solutions complexes destinées à l administration électronique. 2.1 Scénarios de départ pour le test du Service aux citoyens Un ensemble de scénarios test a été mis en œuvre pour analyser l interopérabilité, l utilisation des architectures SOA, les services Web, l intégration des applications anciennes et l'implémentation de processus métier au-delà des limites techniques et organisationnelles. Cela a nécessité la mise en place de deux villes virtuelles au sein du laboratoire. Tous les scénarios d essais spécifiques font référence au premier scénario de service général offert aux citoyens : certificats de résidence, d état civil, de naissance, de mariage et de décès. Figure 1 Demande d un certificat de naissance auprès du registre de l état civil. Un ensemble de processus métier a été implémenté dans le laboratoire FOKUS. Les processus sont semblables à ceux présents dans le monde réel. La figure 1 montre le flux des informations pour le processus «Demande d un certificat de naissance». Fraunhofer Institute FOKUS Berlin, août 2005 17

Dans un processus administratif, il existe généralement différents rôles tels que «citoyen» et «employé administratif» (agent). Ces rôles sont en rapport avec des utilisateurs, des plateformes de services de l administration, un ou plusieurs systèmes centraux (comme les registres d état civil, des habitants et des entreprises), et avec des composants fondamentaux comme les services de formulaires et de paiement électronique (figure 1). Dans ce scénario, le flux d information circule ainsi : un citoyen a besoin d un certificat de naissance. Il formule sa demande. Pour cela, de nombreux moyens sont à sa disposition : butineur Web, logiciels bureautiques et clients légers. Le fait de remplir un formulaire et de l envoyer au service de l administration démarre le processus. Après une étape d authentification et d autorisation, la plateforme du service initialise le processus administratif en respectant les règles métier. L employé administratif reçoit le formulaire du citoyen, et le valide ou non. Après approbation, l application envoie une demande au serveur de paiement. Le citoyen doit alors fournir les données de sa carte de crédit. La demande est ensuite transmise au système central qui émet le certificat de naissance. Enfin, le certificat est envoyé soit par voie postale soit via Internet sous la forme d un document électronique. 2.2 Scénario 1: Interopérabilité des applications Concepts pour l intégration des systèmes anciens Le scénario repose sur le processus «Demande d un certificat de naissance» décrit à la section précédente. Les composants de ce scénario ont été conçus afin d évaluer l utilisation des plateformes de l administration et l intégration des applications anciennes avec l utilisation des services Web, les systèmes de gestion des flux et les technologies d exécution métier. Le premier scénario met en scène diverses technologies d accès (Microsoft Word 2003 Professionnel, OpenOffice Writer, interfaces Web ASP.NET ou JSP) qui font office de systèmes frontaux pour fournir les formulaires, les mécanismes de validation et ceux de gestion des erreurs. L intégration entre le service frontal et le système central couvre les problèmes suivants : Concevoir des pages de formulaires (système frontal) afin d inclure des fonctions spécifiques telles que la prise en charge de schémas XSD pour des validations automatiques (Microsoft InfoPath). Intégrer des fonctionnalités de base (côté client) et d authentification de l utilisateur (par exemple l ajout de formulaires pour les informations de paiement par l utilisateur). Connecter le client à la plateforme de l administration tout en respectant des conditions transactionnelles (par exemple l affichage des résultats en mode 18 Fraunhofer Institute FOKUS Berlin, août 2005

duplex), des conditions de sécurité (par exemple l utilisation d OSCI) ou des détails techniques (par exemple la pile des protocoles). Intégrer des mécanismes d approbation pour une pré-validation des données transmises par l employé administratif. Intégrer des processus de transformation de données afin de faire correspondre les données de l utilisateur avec le format propriétaire utilisé par l application centrale. Intégrer l'application centrale en utilisant une technologie d'adaptateur de service Web en ligne, tout en spécifiant l'interface. Figure 2 Infrastructure du laboratoire pour des scénarios d interopérabilité entre applications. Pour ce scénario, deux plateformes destinées à l administration publique et fournies par des partenaires du laboratoire Fraunhofer FOKUS, ont été exploitées : la solution Microsoft E-Government Starter Kit et celle d Oracle, BPEL Business Process Manager. Le système du registre d état civil «AutiSta» et celui du registre des citoyens, «Meso», ont été choisis en tant qu applications de l administration. Le chapitre 4 décrit en détail la technologie utilisée dans ces scénarios. Le scénario démontre : comment des adaptateurs de type services Web peuvent être définis et mis en œuvre sur diverses technologies, pour créer les services requis dans le but d intégrer des applications anciennes de l administration dans un processus métier distribué ; comment des applications anciennes spécifiques peuvent être adaptées ou «ouvertes» pour fournir les fonctionnalités requises au niveau de l'interface du service Web. Fraunhofer Institute FOKUS Berlin, août 2005 19

Sur la figure 2, les ellipses mettent en évidence deux centres d intérêt : les interfaces du service Web, fournies par les adaptateurs des applications centrales existantes, et développées pour offrir les fonctions des applications de l administration ; les options pour l intégration des différentes applications de l administration via les adaptateurs d application, développés pour offrir à l environnement extérieur des fonctions internes des applications de l administration via les interfaces des services Web. La section 5.3 montre comment ces aspects ont été évalués dans le scénario d essai. 2.3 Scénario 2: Processus métier distribué au-delà des frontières techniques et organisationnelles Dans le second scénario, nous avons construit deux administrations distinctes afin de montrer comment l interopérabilité fonctionne quand deux municipalités différentes sont impliquées dans un processus métier distribué. Nous avons choisi deux environnements différents sur le plan technologique, avec des plateformes distinctes. Figure 3 Processus métier coopératif distribué au-delà des frontières techniques et organisationnelles. La municipalité A est équipée avec une infrastructure J2EE et Oracle BPEL Process Manager. La municipalité B est pourvue d une infrastructure.net et du Microsoft E- Government Starter Kit avec BizTalk2004. La loi allemande stipule que seule la ville de naissance d une personne est autorisée à émettre un certificat de naissance. Si le citoyen est né dans la ville B et habite dans la ville A, les deux villes doivent échanger des informations dans le cadre de l application «Demande de certificat de naissance». 20 Fraunhofer Institute FOKUS Berlin, août 2005

La section 3 décrit le scénario de transfert plus en détail. Elle montre comment la technologie actuelle des services Web comme traduction de l'architecture SOA peut servir à connecter deux flux locaux à travers les frontières de domaines, ce qui conduit à la réalisation d un processus multi domaine. Fraunhofer Institute FOKUS Berlin, août 2005 21

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3 Présentation des technologies déployées Cette section présente les technologies et les produits utilisés dans les scénarios tests du Laboratoire Fraunhofer FOKUS. Ces composants et produits sont en rapport avec l architecture de l administration électronique de référence qui est développée par Fraunhofer FOKUS et décrite dans la figure ci-dessous. Figure 4 Architecture mise en place pour les tests d interopérabilité. La liste suivante répertorie les composants utilisés dans l environnement de l administration électronique des premiers scénarios. Ces composants sont décrits plus en détail dans les prochaines sections. Service Web et architecture SOA destinés aux plateformes de l administration électronique Microsoft E-Government Starter Kit 2.0 (.NET, Biztalk2004) Oracle BPEL Process Manager (J2EE) Applications de l administration Registre des habitants (Fachverfahren Einwohnerwesen Meso) Registre de l état civil (Fachverfahren Personenstandswesen AutiSta) Registre des entreprises (Fachverfahren Gewerberegister Migewa). Ce composant fait partie de l environnement du laboratoire mais n est pas utilisé dans le scénario de demande d acte de naissance. Fraunhofer Institute FOKUS Berlin, août 2005 23

Services élémentaires Serveur de formulaires FormsForWeb (Lucom) Clients (utilisateurs) Ils sont décrits plus en détail dans le livre blanc «Interopérabilité des documents» [Doc-Interop]. Butineur Web Microsoft Office Word Édition Professionnelle 2003 Writer d OpenOffice.org 3.1 Technologies de plateforme pour l administration électronique, orientées service 3.1.1 Microsoft E-Government Starter Kit pour l administration publique Ce Microsoft E-Government Starter Kit a été spécialement développé pour l administration publique allemande, pour les niveaux local (villes), régional (Länder) et national. Son approche intégrée en fait la solution de plateforme idéale pour toutes les organisations publiques qui souhaitent mettre en œuvre des services électroniques interdépartementaux. Les applications spécialisées existantes peuvent être connectées au Web et leurs services, incorporés dans un intranet ou Internet. En utilisant le Starter Kit et les technologies serveur Microsoft appropriées, l interopérabilité peut être obtenue entre administrations et entreprises. Divers environnements systèmes et des applications spécialisées peuvent être intégrés pour donner naissance à des environnements informatiques hétérogènes communicants. Tout cela est rendu possible par l utilisation de standards internationalement reconnus et des services Web. De concert avec les technologies serveur Microsoft appropriées, le Starter Kit permet la mise en place de services électroniques interdépartementaux sécurisés. Ainsi, des processus de gestion automatisés, l intégration d applications spécialisées ou l échange de données avec d autres autorités ou des entreprises peuvent être développés dans des délais très courts grâce au Starter Kit. Capable de monter en charge, le Starter Kit peut parfaitement servir de base pour des services d administration électronique supplémentaires. Le Starter Kit constitue une solution qui utilise des technologies éprouvées comme Microsoft BizTalk Server 2004 pour l intégration d applications et l orchestration, Microsoft SQL Server 2000 pour des stockages fiables et évolutifs, et.net 1.1 comme plateforme de développement et d exécution d applications. 24 Fraunhofer Institute FOKUS Berlin, août 2005

3.1.2 Oracle BPEL Process Manager (technologie J2EE) Oracle BPEL Process Manager est un logiciel servant à décrire les processus en langage BPEL (Business Process Execution Language). Un outil de conception est fourni pour décrire l orchestration du processus métier. La plus grande partie de travail s'effectue ainsi de façon graphique. Pour communiquer avec des services et des applications centrales durant l exécution du processus, plusieurs interfaces sont fournies, incluant des services Web, l architecture de connecteur Java, une messagerie et des services de messages Java. Un outil de contrôle affiche les processus en cours d exécution et gère les tâches de gestion. Entièrement écrit en Java, ce logiciel est fondé sur des descriptions de service WSDL et peut s'exécuter sur la grande majorité des serveurs d'applications. http://otn.oracle.com/bpel 3.2 Technologies des applications de l administration publique Les scénarios d essais mis en œuvre au Laboratoire d administration électronique Fraunhofer FOKUS à Berlin, se concentrent sur deux applications importantes pour les municipalités en Allemagne : le registre de l état civil et le registre des habitants. Un service orienté transaction a aussi été mis en œuvre au sein du laboratoire pour le registre des entreprises. Ce dernier n'est pas exploité dans le scénario des certificats de naissance mais il est important dans le cadre de l'intégration des systèmes anciens. Les prochaines sections présentent ces applications, au cœur des tests sur l interopérabilité. Ces applications, spécifiques à l Allemagne, ont été choisies pour les tests en raison des différents concepts d intégration qu elles suggèrent, ces concepts pouvant ensuite être exploités dans des approches d intégration plus générales pour de nombreuses autres applications. Les fonctionnalités et principes décrits ici ne sont liés à aucun produit spécifique. Dans les scénarios de démonstration, toutes les applications centrales peuvent être remplacées par des solutions proposées par d autres fournisseurs. 3.2.1 Registre des habitants (application Meso) Meso est une application de type client-serveur conçue pour être déployée dans les bureaux de l état civil. Le client Meso est une application Windows qui exploite les fonctionnalités proposées par les systèmes d exploitation modernes et par les suites bureautiques. L application serveur (fonctionnant sur Windows ou Linux) exploite des bases de données relationnelles pour enregistrer les données des habitants et en garantir l intégrité. Meso est équipé d interfaces pour un logiciel de finances, pour le processus de certification des habitants (comme AutiSta), et pour d'autres applications exploitant la définition de schéma XML ouvert, «XMeld», qui permet l intégration interprocessus au sein de procédures administratives. Fraunhofer Institute FOKUS Berlin, août 2005 25

Comme il est également nécessaire d'intégrer les services encapsulés fournis par les bureaux de l'état civil dans de nombreux autres processus du secteur public ou des entreprises, Meso représente le candidat idéal pour nos tests. 3.2.2 Registre de l état civil (application AutiSta) AutiSta est une application centrée sur les processus de certification de l état civil des habitants. Au-delà de la gestion des certificats de naissance, de mariage et de décès, l application peut aussi prendre en charge des problèmes relatifs aux successions et aux unions civiles. AutiSta fournit des fonctionnalités fondamentales comme la gestion des recherches et des listes, l analyse des résultats de traitements, et la gestion des statistiques internes à destination de plusieurs établissements gouvernementaux. Des interfaces pour des services comme les autorités fiscales ou les hôpitaux ont aussi été mises en place en exploitant des standards ouverts XML. Nous avons choisi AutiSta pour nos scénarios d intégration en raison de son utilisation généralisée au sein de l'administration allemande. De nombreuses idées, apparues lors des tests, pourraient facilement être transférées dans des scénarios du monde réel. 3.2.3 Registre des entreprises (application Migewa) Migewa repose sur une architecture client-serveur pour enregistrer les entreprises dans les sites centraux de l administration. Il s agit d une application Windows, simple à utiliser, qui présente les données des entreprises sous la forme de listes détaillées ou d arborescences. Elle accepte de nombreux clients. Des interfaces ont été créées pour la comptabilité, l enregistrement des habitants et des systèmes d informations géographiques. Une utilisation indépendante des systèmes frontaux est rendue possible par l utilisation d un schéma XML, XGewerbe, qui standardise dans toute l'allemagne la définition de l'interface. 3.3 Services fondamentaux Les prochaines sections présentent les composants fondamentaux utilisés dans les tests sur l interopérabilité. 3.3.1 Service de formulaires (FormsForWeb) La solution FormsForWeb de Lucom est la technologie mise en œuvre au niveau fédéral dans le composant «Form Server» déjà implémenté dans le contexte de l initiative Bund Online 2005. Elle fournit une interface à un service de formulaires qui permet aux habitants, aux entreprises et aux administrations d obtenir des informations pour des processus 26 Fraunhofer Institute FOKUS Berlin, août 2005

métier. XML est largement mis à contribution afin de simplifier les processus d'entrée des informations. La technologie FormsForWeb propose des masques de saisie, un support en ligne et une validation des données, même durant la saisie. Le client de FormsForWeb se résume à un butineur Web. Il exploite des masques d écran comparables aux formulaires papier standards. Il envoie des requêtes aux plateformes de l administration électronique, aux systèmes d exécution des processus et aux applications de l administration. Il vérifie la cohérence des données avant traitement. L application FormsForWeb s'intègre dans des infrastructures Web. Elle fonctionne sur n importe quel serveur Web ou serveur d application qui prend en charge la plateforme Java (J2EE). Elle stocke les données du formulaire dans n importe quelle base de données SQL équipée du pilote JDBC idoine. L'application est aussi pourvue d'une interface de service Web XML qui permet des échanges bidirectionnels de données avec des composants externes. D autres modules Java s intégreront dans FormsForWeb pour adapter ou étendre ses fonctionnalités. Dans le scénario d essai, FormsForWeb représente une des technologies d accès. 3.3.2 Service de paiement électronique dans EGSK L interface de paiement électronique dans Microsoft EGSK est un service fondamental qui peut être intégré dans tout nouveau processus. Elle permet l acquisition des données relatives au paiement pour un utilisateur qui sollicite un service payant. Parmi les paiements possibles, citons le débit direct, le transfert interbancaire après notification du montant, et l envoi de facture. Le module génère des reçus imprimables et fournit à l utilisateur des informations sur l état de son règlement. Des identificateurs de transactions permettent au module de s intégrer dans divers services financiers externes. Grâce à la journalisation des transactions SQL, des interfaces avec des systèmes de paiement tiers ont été réalisées, à la fois sous la forme de services Web et de partage de données. Dans la version initiale du test, les services de paiement électronique ont uniquement été simulés. De futurs essais intégreront totalement ces services, y compris la «Zahlungsverkehrsplattform» (plateforme de transaction de paiement), un composant développé dans le cadre de l initiative BundOnline 2005. Fraunhofer Institute FOKUS Berlin, août 2005 27

28 Fraunhofer Institute FOKUS Berlin, août 2005

4 Mise en œuvre des scénarios d interopérabilité Ce chapitre décrit les concepts pour l intégration des applications anciennes en utilisant des services Web. La section 4.1 décrit les concepts généraux pour la définition des services Web et des structures d informations XML. La section 4.2 répertorie et analyse les concepts généraux pour l intégration des applications anciennes. Suite aux tests décrits au chapitre 3, l intégration des applications AutiSta et Meso est décrite en détail. Le scénario de test pour l intégration de l application Migewa est également abordé. La section 4.3 décrit la mise en œuvre des processus métier distribués entre deux organisations (deux municipalités), l une exploitant la technologie.net (Microsoft EGSK 2.0 / Biztalk2004), l autre utilisant J2EE (Oracle BPEL Business Process Manager). 4.1 Définition des interfaces de services Web La figure 5 décrit l environnement de test au sein du laboratoire Fraunhofer FOKUS. L arc de cercle met en évidence les interfaces services Web pour les adaptateurs des applications anciennes. Ces interfaces permettent l accès aux fonctions des applications de l administration, cet accès étant nécessaire pour réaliser des processus métier distribués. Figure 5 Implémentation des interfaces services Web. Afin de développer un adaptateur service Web pour intégrer des applications anciennes dans un environnement d administration électronique, plusieurs étapes sont nécessaires. Nous en donnons un aperçu dans la liste ci-dessous. Des conseils détaillés sortent du cadre de ce livre blanc. Cette liste décrit les principales étapes qu un intégrateur devrait suivre. Identification du contexte général du processus métier Fraunhofer Institute FOKUS Berlin, août 2005 29

Éclatement du processus en unités fonctionnelles plus petites Identification des standards techniques (par exemple OSCI) et spécifiques à l administration (par exemple XÖV, XMeld, et XGewerbe) Identification et définition des services devant être fournis par des composants informatiques spécifiques, en utilisant si possible la définition de service standard XÖV Spécification de l interface du service Web (fonction, arguments, résultats) Technologie retenue (.NET ou J2EE) Identification des logiciels existants Codage et mise en œuvre du service Web Test et déploiement Pour des projets d intégration spécifique, ces étapes doivent être affinées et adaptées en conséquence. Les prochains paragraphes présentent de façon générale le processus de développement standard pour des composants logiciels. Phase d identification des besoins Cette phase facilite la compréhension du processus métier lui-même. L objectif principal est l identification et la définition des besoins du processus afin de traduire ces besoins en cahier des charges pour le service Web, en modélisant les informations et l aspect fonctionnel. Les problèmes techniques ne sont pas à prendre en considération à ce stade. Phase de conception Cette phase décrit de façon très détaillée l interface du service Web. Elle se situe au tout début du processus de développement. Les éléments et les types de données appropriés sont définis, ainsi que le mode d interaction des services Web (par exemple synchrone ou asynchrone, RPC ou document). Des techniques de définition de structures, comme des schémas XML, renforcent les définitions pour les éléments de données transactionnelles. Des critères spécifiques à la plateforme sont aussi pris en compte afin de simplifier le codage futur (par exemple, choisir des types de données compatibles avec la plateforme choisie). Phase de codage La phase de codage et de débogage est comparable à celle d un processus de développement standard en informatique. Elle couvre la génération de proxys client en utilisant WSDL pour la plateforme choisie. 30 Fraunhofer Institute FOKUS Berlin, août 2005