Upload
lamcong
View
226
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Porovnanie prístupov k návrhu informačných služieb
DIPLOMOVÁ PRÁCA
JAROSLAV JURIGA
ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE
Elektrotechnická fakulta
Katedra telekomunikácií
Študijný odbor: TELEKOMUNIKÁCIE
Vedúci diplomovej práce: Doc. Ing. Matilda Drozdová, PhD.
Stupeň kvalifikácie: inžinier (Ing.)
Dátum odovzdania diplomovej práce: 25. 05. 2007
ŽILINA 2007
Žilinská univerzita v Žiline, Elektrotechnická fakulta,
Katedra telekomunikácií
_____________________________________________________________
ANOTAČNÝ ZÁZNAM - DIPLOMOVÁ PRÁCA
Priezvisko, meno: Juriga Jaroslav školský rok: 2006/2007
Názov práce: Porovnanie prístupov k návrhu informačných služieb
Počet strán: 51 Počet obrázkov: 12 Počet tabuliek: 0
Počet grafov: 0 Počet príloh: 0 Použitá literatúra: 15
Anotácia (slovenský jazyk): Práca sa zaoberá porovnaním prístupov k návrhu služieb
v informačných systémoch a v NGN - sieťach budúcej generácie. Objasňuje spoločné
i rozdielne návrhové postupy metodiky tvorby služieb a objasňuje dôvody týchto
rozdielov.
Anotácia v anglickom jazyku: Document is comparing the access to service
development tools for information systems and NGN next generation networks. It is
comparing and clarify common and diverse developing methods used by creating services
and clarify differences between.
Kľúčové slová: informačný systém, NGN, systémový návrh, metodika služieb, eTOM,
SOA, otvorené rozhranie
Vedúci práce: Doc. Ing. Matilda Drozdová, PhD.
Recenzent práce: Doc. Ing. Tatiana Kováčiková, PhD.
Dátum odovzdania práce: 25. 05. 2007
Obsah
ÚVOD..................................................................................................................................1
1 METODIKA SLUŽIEB V INFORMAČNÝCH SYSTÉMOCH...........................2
1.1 Typy informačných systémov, faktory vplyvu na tvorbu IS..........................2
1.2 Architektúra informačného systému................................................................4
1.2.1 Modelom riadená architektúra – MDA........................................................6
1.2.2 Službovo orientovaná architektúra – SOA ..................................................8
1.2.2.1 Model SOA ........................................................................................................9
1.3 Tvorba podnikových stratégií .........................................................................10
1.4 Systémová analýza a návrh .............................................................................12
1.4.1 Modelovanie procesov ...............................................................................13
1.5 Systémové spracovanie problému ..................................................................14
1.5.1 Životný cyklus vývoja systémov – SDLC .................................................17
1.6 Návrh informačného systému .........................................................................18
1.7 Implementácia a údržba IS .............................................................................19
1.8 Projektové riadenie..........................................................................................20
1.9 Zhrnutie problematiky návrhu služieb v informačných sieťach.................21
2 METODIKA SLUŽIEB V NGN.............................................................................23
2.1 Úvod do NGN ...................................................................................................23
2.2 Manažment NGN .............................................................................................25
2.2.1 Požiadavky na manažment NGN ...............................................................26
2.3 Architektúra NGN ...........................................................................................28
2.3.1 Architektúra NGN OSS .............................................................................29
2.3.1.1 Pohľad na architektúru NGN OSS z hľadiska požiadaviek organizácie..........31 2.3.1.2 Pohľad na architektúru NGN OSS z hľadiska funkčnej úrovne ......................32 2.3.1.3 Pohľad na architektúru NGN OSS z hľadiska implementácie .........................33
2.4 NGN manažmentové úrovne...........................................................................34
2.4.1 Architektúra NGN manažmentu z pohľadu organizačných procesov .......35
2.4.2 Architektúra NGN manažmentu z pohľadu funkčného riadenia ...............38
2.4.3 Architektúra NGN manažmentu z pohľadu informačného riadenia ..........39
2.4.4 Architektúra NGN manažmentu z pohľadu fyzického riadenia ................40
2.4.5 Architektúra NGN manažmentu z bezpečnostného hľadiska ....................42
2.5 Nástroje na tvorbu zložitých telekomunikačných služieb............................42
2.6 Zhrnutie problematiky návrhu služieb v NGN.............................................45
3 POROVNANIE PRÍSTUPOV K NÁVRHOM SLUŽIEB V NGN A IS.............47
3.1 Porovnanie z hľadiska riadenia......................................................................47
3.2 Porovnanie z hľadiska architektúry a implementácie SOA ........................47
3.3 Porovnanie z hľadiska tvorby a implementácie procesov a služieb............49
ZÁVER..............................................................................................................................51
Zoznam obrázkov
Obrázok 1.1 Principiálna schéma modelom riadenej architektúry MDA
Obrázok 1.2 Funkčný model SOA
Obrázok 1.3 Grafické znázornenie diagramu tokov dát DFD
Obrázok 1.4 Kruhový model SDLC
Obrázok 2.1 Architektúra NGN
Obrázok 2.2 Model NGN OSS
Obrázok 2.3 Model architektúry NGN OSS z hľadiska funkčnej úrovne
Obrázok 2.4 Model architektúry NGN OSS z hľadiska implementácie
Obrázok 2.5 NGN manažmentové úrovne
Obrázok 2.6 Procesný rámec eTOM
Obrázok 2.7 Architektúra NGN manažmentu z pohľadu fyzického riadenia
Obrázok 2.8 Vzťah medzi jednotlivými dokumentmi ITIL
Zoznam použitých skratiek
ATM Asynchronous Transfer Mode – asynchrónny prenosový režim
B2B Business-to-business – Obchodný model
C2B Customer-to-Business – Obchodný model
CASE Computer-aided software engineering – Softvérové nástroje na vývoj a
údržbu systémov
DCN Data Communication Network – Dátová komunikačná sieť
DFD Data Flow Diagrams – Diagram tokov dát
DSS Decision Support Systems – Systémy na podporu rozhodovania
DVD Digital Versatile Disc – Digitálny optický dátový nosič
ES Expert Systems – Expertné systémy
eTOM
Enhanced Telecom Operations Map – Zdokonalená telekomunikačná
operačná mapa
ETSI European Telecommunications Standards Institute – Global System for
Mobile Communications
GSM Global System for Mobile communications – Globálny systém pre mobilnú
komunikáciu
hmi Human Machine Interface – Používateľské rozhranie
HTTP Hypertext Transfer Protocol – Protokol prenosu zo servera na klientský
počítač
IP Internet Protocol – Internetový protokol
IS Information Systems – Informačné systémy
ISDN Integrated System Digital Network – digitálna sieť integrovaných služieb
ITIL Information Technology Infrastructure Library - Knižnica infraštruktúry
informačných technológií
ITU International Telecommunication Union – Medzinárodná telekomunikačná
únia
JAD Join Application Design – Spoločný návrhový postup
JAVA Programovací jazyk
LAN Local Area Network – lokálna sieť
LLA Logical Layered Architecture – Logicky vrstvená architektúra
MDA Model Driven Architecture – Modelom riadená architektúra
MIS Management Information Systems – Manažérske informačné systémy
MPLS Multiprotocol Label Switching – Multiprotokolové spojovanie
NE Network Element – Sieťový element
NGN Next Generation Network – Sieť budúcej generácie
OMG Object Management Group – Riadiaca skupina pre normy v objektovom
programovaní
OSS Operational Support System – Systém operačnej podpory
PSTN Public Switched Telephone Network – Verejná komutovaná telefónna sieť
RAD Rapid Application Design – Rýchly návrhový postup
SDH Synchronous Digital Hierarchy – Synchrónna digitálna hierarchia
SDLC System Development Life Cycle – Životný cyklus vývoja systémov
SOA Service Oriented Architecture – Službovo orientovaná architektúra
SOAP
Simple Object Access Protocol – Jednoduchý objektový prístupový
protokol
TISPAN Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for
Advanced Networking – Pracovná skupina štandardizácie
telekomunikačných a internetových služieb a protokolov
TPS Transaction Processing Systems – Transakčné procesné systémy
UML Unified Modeling Language – Jednotný programovací jazyk
UMTS Universal Mobile Telecommunication System – Univerzálny mobilný
telekomunikačný systém
WDM Wavelength Division Multiplex – Vlnovo delený multiplex
WSDL Web Service Definition Language – Definičný jazyk webových služieb
XML Extensible Markup Language – Rozšíriteľný značkovací jazyk
Slovník termínov
Informačný systém
Súbor vzájomne prepojených komponentov, spolupracujúcich za účelom zberu,
udržiavania, spracovania a poskytovania informácií, pracujúci vo vopred definovaných
hraniciach.
Metodika
Označený súhrn pracovných spôsobov, prístupov, zásad a metód v určitej oblasti.
Účelovo zostavený súbor, príznačný svojou usporiadanosťou
NGN – sieť budúcej generácie
Neexistuje presné a jednoznačné pomenovanie, ktoré by mohlo byť definíciou. Označuje
sa týmto pojmom „zastrešenie“ vývoja a budúcich trendov infraštruktúry po ére systémov
PSTN/ISDN/GSM/UMTS.
SOA – službovo orientovaná architektúra
Softvérový nástroj na tvorbu služieb, zásad, postupov a štruktúr, v ktorých môžu byť
jednotlivé komponenty opakovane používané za účelom dosiahnutia spoločných a nových
funkcionalít.
Manažment NGN
Označuje možnosť nastavenia riadiacich funkcií tak, aby proces výmeny a spracovania
riadiacich informácií pomáhal operátorom a poskytovateľom služieb dosahovať vyššiu
efektivitu poskytovaných služieb a samotného systému.
Systémová analýza
Komplex organizačných procesov, prostredníctvom ktorých sa uskutočňuje vývoj
a zabezpečuje prevádzka informačného systému.
Úvod
Rozmach telekomunikačných sietí v uplynulých rokoch prekonáva každoročné
očakávania rastu. Hlas, dáta, video, televízia – to sú technické míľniky, ktoré medzičasom
technológia prekonala. Čo bude nasledovať ďalej?
Zároveň sledujeme ako sa okolo nás množia najnovšie technologické novinky, ktoré
môžeme mať až vo vlastnej obývačke. Takmer všetko prichádza cez internet. Cez
globálnu sieť miliónov používateľov, ktorí sú dennodenne lační po nových informáciách,
prípadne sa len tešia na nákup v obľúbenom e-shope, alebo napíšu blog o zážitku, ktorý
prežili, aby sa s ním mohli pochváliť svojím čitateľom.
A práve o skĺbení telekomunikačných sietí a informačných systémov, ktoré sú všade
okolo nás sa, sa zaoberá táto diplomová práca. Aby sme dosiahli kvalitnejšie služby od
svojho telekomunikačného operátora a on mohol vymýšľať stále nové, prišiel
telekomunikačný biznis so sieťami budúcej generácie.
Už samotný názov napovedá, že sa nebude podobať tým dnešným. A napovedá
správne. Veď predsa komunikovať na každom mieste na svete, v ktoromkoľvek čase
a podľa možností zo svojho obľúbeného telefónu či smartphonu, by chcel hádam každý
z nás. Ale zabezpečiť to nie je jednoduché a vyžaduje si to veľa úsilia, veľa skúmania
a veľa dobrých nápadov, aby boli siete budúcej generácie zmysluplne využiteľné.
1
1 Metodika služieb v informačných systémoch
Podstata návrhu informačných systémov vychádza z poznania všeobecných
princípov, ktoré sa pri ňom uplatňujú. Systém je definovaný ako súbor vzájomne
prepojených komponentov, spolupracujúcich za rovnakým účelom a vo vopred
definovaných hraniciach [1].
O informačnom systéme (IS) možno hovoriť vtedy, keď do tohto procesu začleníme
aj reálne dáta užívateľov systému a požadujeme od neho, aby s nimi vykonal zvolenú
operáciu. Môže sa pritom jednať o ich zber, spracovanie, prenos či prezentáciu navonok.
1.1 Typy informačných systémov, faktory vplyvu na tvorbu IS
Z pohľadu uplatnenia IS v telekomunikačnej technike hovoríme o systémoch na
podporu spracovania informácií, tvorbu aplikácií a na zabezpečenie telekomunikačných
služieb pri vytváraní sieťovej architektúry i samotnej komunikácie.
Vo všeobecnosti rozoznávame nasledujúce typy informačných systémov:
1. Systémy spracovania transakcií - Transaction Processing Systems (TPS) – sú
zamerané na manuálne alebo automatické procedúry v organizácii. Zvyčajne dáta
zhromažďujú, verifikujú a posudzujú ich platnosť alebo odmietnutie. Potvrdené
transakcie následne ukladajú.
Úlohou TPS systémov je zlepšiť a zrýchliť priebeh transakcií, zvýšiť ich presnosť
a efektivitu, umožniť ich integráciu do ďalších systémov, prípadne aj poskytovať
informácie, ktoré predtým nebolo možné získať.
2. Manažérske informačné systémy - Management Information Systems (MIS) –
úzko nadväzujú na TPS systémy. Prijímajú z nich dáta, ktoré poskytujú a následne
ich konvergujú podľa potrieb a úrovne zodpovednosti jednotlivých manažérov.
2
Často je potrebné získavať dáta z viacerých TPS systémov a spracovať ich podľa
požiadaviek manažéra. Problémové býva najmä označiť, ktoré dáta potrebuje
riadiaci pracovník na rozhodovanie.
3. Systémy na podporu rozhodovania - Decision Support Systems (DSS) –
neposkytujú sumárne dáta ako MIS, ale prostredie, v ktorom sa dá s dátami ľahko
a rýchlo pracovať, predovšetkým však modelovať rôzne situácie. Prostredníctvom
matematických a grafických modelov a databáz podporujú rozhodovací proces
manažéra.
4. Expertné systémy - Expert Systems (ES) – rozhodovací proces z veľkej časti len
kopírujú. Ich úlohou je popisovať prezentované dáta takým spôsobom, aby
umožnili manažérovi lepšie pristupovať k hľadaniu riešenia problému.
Činnosť informačných systémov zabezpečujú jednotlivé komponenty. Rozoznávame
niekoľko druhov:
• komponenty na uloženie dát, ktoré uchovávajú stále alebo dočasné dáta – buffer,
RAM pamäť, pevný disk, prenosové médium – DVD, Blu-ray;
• komponenty na konvertovanie informácií z analógovej alebo neelektronickej
formy na digitálnu, prípadne elektronickú, za účelom spracovania dát
v informačných systémoch – klávesnica, skener, mikrofón;
• komponenty na fyzické a logické pripojenie jednotlivých súčastí v systéme –
zbernica, kábel, bezdrôtové pripojenie.
Spolupráca jednotlivých súčastí informačného systému sa deje prostredníctvom
výmeny riadiacich informácií. Z tohto pohľadu existujú služby na výmenu správ a služby,
ktoré sú iba nositeľom informácie k používateľovi alebo inej službe.
Na tvorbu informačného systému vplývajú viaceré faktory. Vo všeobecnosti zohľadňuje
návrh najmä:
3
• účel spracovania a ďalšieho využívania informácií – bližšie zamerané na
racionalizáciu spracovania informácií a kancelárskych činností, zlepšenie
vnútroorganizačnej koordinácie procesov, zlepšenie služieb pre zákazníkov či
podporu rozhodovania pre manažérov;
• oblasť činnosti a pôsobnosti informačného systému – ide predovšetkým
o vytváranie špecifických aplikácií pre potreby organizácie;
• úroveň riadenia zabezpečovanú informačným systémom – definuje rozhodovacie
právomoci manažérov na základnej, strednej a vrcholovej úrovni riadenia;
• organizačnú štruktúru subjektu – dôraz na uplatnenie jednotných štandardov dát
a programov v jednotlivých zložkách organizácie;
• priestorové rozloženie organizácie;
• charakter organizácie ako celku – záleží od potreby externého prepojenia
s ďalšími systémami, napr. iných organizácií.
1.2 Architektúra informačného systému
Architektúra informačného systému predstavuje celkovú koncepčnú predstavu
o aplikovanom organizačnom riešení. Stanovuje jeho štruktúru, definuje miesto a funkcie
jednotlivých častí i vzťahy voči okolitým systémom [2].
Architektúra informačného systému má tri funkčné roviny:
1. Systémová architektúra – pojednáva o spôsobe akým ma objekt fungovať.
Vychádza zo systémovej analýzy organizácie a tvorí základ pre informačnú
architektúru.
2. Informačná architektúra – opisuje akým spôsobom a z akých súčastí bude
objekt postavený. Používa pritom modely so štandardnou terminológiou,
vyjasňuje väzby medzi jednotlivými útvarmi organizácie. Je východiskom pre
ďalší postup návrhu.
4
3. Technická architektúra – definuje spôsob ako bude objekt postavený. Zahŕňa
výber hardvérových a softvérových súčastí objektu, jeho konfiguráciu,
kompatibilitu a topológiu, definuje rozhrania a ďalšie parametre komunikačnej
siete.
Podľa rozsahu pôsobenia informačného systému v organizácii rozoznávame:
1. Globálnu architektúru (Enterprise Architecture), ktorá pokrýva štruktúry
a procesy celej organizácie. Model objektu ďalej obsahuje aj funkcionalitu a vízie
organizácie.
2. Dielčiu architektúru (Section Architecture), ktorá pojednáva o jednotlivých
súčastiach organizačnej jednotky. Zvyčajne ide o funkčnú, procesnú či dátovú
architektúru. Z pohľadu technického riešenia aj o technologickú, softvérovú,
hardvérovú a architektúru služieb.
Architektúra informačných systémov je rámcom pre vývoj informačno-komunikačnej
infraštruktúry organizácie a preto musí byť prepojená s jej hlavnou stratégiou
a podporovať ju. Z tohto dôvodu musí byť, najmä pre zainteresované osoby, model
informačného systému jasne definovaný a zrozumiteľný.
Zároveň tiež objasňuje súvis medzi jednotlivými časťami, so zameraním na ich
postavenie v rámci celého systému a prípadné dôsledky neskorších zmien v budúcnosti.
Je teda rámcom aj pre riešenie problémov. To znamená, že musí reflektovať nielen
technické požiadavky systému, ale aj funkčné požiadavky organizácie. Preto si netreba
zamieňať jeho funkcionalitu s archívom, ale prispôsobiť ho na bežné používanie.
Architektúru informačného systému si nemožno zamieňať s celkovou informačnou
stratégiou organizácie. Je len jedným z výsledkov celkového plánu informatizácie
v organizácii.
Rozvoj organizačných štruktúr je úzko spätý s rozvojom vlastných informačných
systémov. Ide pritom o jedinečnosť každého systému, prispôsobeného na mieru potrebám
5
organizácie. Funkcionalita a technická prepracovanosť IS sa stáva konkurenčnou
výhodou v celosvetovom meradle. S ich rozvojom je spojený aj vznik nových pohľadov
na tvorbu informačných systémov.
V súčasnosti, v oblasti architektúry informačných systémov, dominujú dva trendy:
1. modelom riadená architektúra - Model Driven Architecture (MDA),
2. službovo orientovaná architektúra – Service Oriented Architecture (SOA).
1.2.1 Modelom riadená architektúra – MDA
Predstavuje významný krok k integrácii kompletného životného cyklu podnikových
systémov, vrátane softvérového a hardvérového vybavenia, ľudských zdrojov
a zaužívaných podnikových praktík.
Prostredníctvom technických prostriedkov tak vytvára systematický rámec na
pochopenie, tvorbu, ovládanie a vývoj podnikových systémov. MDA je založená na
modelovaní rôznych aspektov a úrovní abstrakcie systému a na spolupráci jednotlivých
modelov [3]. To znamená, že jej funkcionalita vychádza zo skutočnosti, že množstvo
zmien v systéme klesá s postupom na vyššie úrovne abstrakcie, t. j. na nižšie úrovne
funkčného systému.
Základy modelom riadenej architektúry položilo konzorcium OMG (Object
Management Group) v roku 2001. Vychádza z princípu odlíšenia a oddelenia funkčných
celkov biznis procesov od špecifík technologických platforiem. Navyše, potreba čoraz
vyššej flexibility systémov núti vývojové tímy používať objektovo-orientované prístupy,
v MDA je to predovšetkým jednotný popisný jazyk UML (Unified Modeling Language).
Umožňuje tak podniku zaistiť vývoj aplikácií v súlade s jeho potrebami. To zaručuje, že
sa aplikácie vyvíjajú na základe úloh podniku, a nie podľa dispozičného stavu
technického vybavenia. Rovnako tak to zaisťuje dostatočnú pružnosť aplikácií, aby mohli
6
reagovať na meniace sa potreby podniku a vyvíjať sa podľa nich. Jej odlišnosť od iných
architektúr je teda založená na nezávislosti od vlastnej technológie.
Správa [6] nezávislej výskumnej a poradenskej spoločnosti v oblasti informačných
technológií, Butler Group, uvádza, že aj napriek prednosti MDA dosahovať zásadné
zvýšenie produktivity podnikových procesov, v budúcnosti pravdepodobne prevládne
vývoj aplikácií na základe službovo-orientovanej architektúry SOA. Hlavnou príčinou
toho je neustále posilňovanie úlohy a významu webových služieb na trhu.
Znázornenie MDA je možné prostredníctvom sústredných kruhov, na obrázku 1.1.
Obrázok 1.1 Principiálna schéma modelom riadenej architektúry MDA
Stred predstavujú softvérové nástroje na modelovanie procesov. Predstavujú
prostriedok, prostredníctvom ktorého je možné dosiahnuť požadované aplikácie
a systémy (na vonkajšom kruhu) v súlade s požiadavkami konečného používateľa,
samozrejme nezávislé na infraštruktúre.
7
1.2.2 Službovo orientovaná architektúra – SOA
Podľa [4] možno vnímať SOA ako softvérový nástroj na tvorbu služieb, zásad,
postupov a štruktúr, v ktorých môžu byť jednotlivé komponenty opakovane používané za
účelom dosiahnutia spoločných a nových funkcionalít. Systém tak umožňuje rýchlu
a ekonomicky nenáročnú implementáciu požiadaviek, ktoré zabezpečia, že služby
vyhovujú užívateľským potrebám.
Vychádza z úvahy, že služby sú spojivkom medzi podnikovými procesmi
a informačnými systémami. Orientácia na služby nie je otázka technológie, ale podstatne
ovplyvňuje aj ostatné metodiky informačných systémov.
Architektúra SOA poskytuje otvorené a agilné riešenia, ktoré môžu byť na
požiadanie rozšírené alebo zmenené. Jej cieľom je dosiahnuť voľnú väzbu
spolupracujúcich softvérových agentov. Agent v tomto prípade predstavuje
poskytovateľa aj užívateľa služby. Službou je konkrétna práca vykonaná poskytovateľom
služby na základe požiadavky užívateľa.
Poskytovatelia musia ponúknuť štandardný spôsob prístupu k službám, aby užívateľ
mohol využívať ktorúkoľvek z nich, bez nutnosti implementácie špeciálneho rozhrania
(interface). SOA to umožňuje vďaka oddeleniu rozhrania služby od jej implementácie.
Nie je podstatné v akom programovacom jazyku je služba napísaná a akú technológiu
používa, stačí ak zverejní svoje rozhranie predpísaným spôsobom a môže sa stať jedným
z komponentov SOA. Navyše je týmto spôsobom možné využívať aj existujúce
softvérové komponenty ako služby – stačí k nim pripojiť vrstvu poskytujúcu štandardné
rozhranie.
V súčasnosti sa pri implementácii SOA stále viac využívajú webové služby. Tieto
softvérové komponenty veľmi dobre napĺňajú definíciu SOA vďaka tomu, že sú
platformovo nezávislé (môžu byť napísané v programovacom jazyku Java, .Net, alebo
iný), oddeľujú svoju implementáciu od rozhrania (spôsob volania služby je popísaný
v jeho definičnom súbore – WSDL súbor) a komunikácia prebieha štandardným
protokolom – napr. SOAP protokol.
Samozrejme, aj v tomto prípade je potrebné neopomenúť otázku riadenia. Významní
svetoví tvorcovia IS, na čele s IBM, Oracle a Sun, zdôrazňujú potrebu vývoja riadenia
8
SOA už v úvodnej fáze procesu [5].
Efektívne riadenie je viac ako len technológia. Vyžaduje si prístup so zreteľom na
životný cyklus, do ktorého budú začlenení ľudia a procesy organizácie, dôležité
informácie i základné prostriedky riadenia SOA. Zlepšené riadenie umožňuje zachovať
úroveň kontroly, ktorá je potrebná na podporu nového podnikového prostredia. Navyše
zabezpečuje flexibilitu podnikových procesov a umožňuje zlepšovať čas uvedenia
produktov na trh. Pomáha udržiavať stanovenú kvalitu služieb a zaručuje ich
konzistentnosť. Zlepšuje tiež komunikáciu medzi samotnou organizáciou a jej IS.
V súvislosti s manažmentom sietí budúcej generácie (Next Generation Networks –
NGN) umožňuje službovo-orientovaná architektúra podporovať rýchlu tvorbu nových
služieb a vykonávať potrebné zmeny v infraštruktúre. Vzťah SOA a NGN bude popísaný
v ďalších kapitolách.
Prednosti SOA voči ostatným architektúram:
• Samostatnosť - neviazaná, nezávislá na polohe, služby je možné použiť
opakovane.
• Nezávislosť - ľubovoľná služba si môže osvojiť úlohu klienta alebo servera, za
predpokladu, že nie je pridelená inej službe.
• Neutrálnosť riešenia - rozhranie služby je nezávislé na jej implementácii.
• Komplexnosť – príslušná funkčná entita môže v sebe zahŕňať aj prípadné biznis
operácie.
• Flexibilita – rýchlejšia adaptácia na zmeny biznis potrieb.
• Efektívnosť – nižšie obstarávacie náklady pri integrácii nových služieb, rovnako
ako aj pri údržbe existujúcich.
1.2.2.1 Model SOA
SOA používa princípy objektovo-orientovaného riadenia, v ktorom sú jednotlivé
objekty prístupné cez prepojenia – interfaces, komunikujúce pomocou vopred
9
definovaných zásad vzájomnej spolupráce.
Charakterizuje ho schéma „nájdi-pripoj-realizuj“, na obrázku 1.2, ktorá vyjadruje
základné funkčné vzťahy službovo-orientovanej architektúry.
Obrázok 1.2 Funkčný model SOA
Užívateľ požiada register o službu podľa zvolených kritérií. Len čo takú službu
register nájde, užívateľ bude pripojený k poskytovanej službe. Keď sa skončí proces
pripojenia k službe, užívateľ požiada o používanie služby a obdrží odpoveď služby.
Spojovanie môže byť uskutočnené aj počas behu programu.
1.3 Tvorba podnikových stratégií
V súvislosti s dosahovaním stanovených cieľov je dôležité postupovať podľa vopred
naplánovaných organizačných stratégií. Predchádza im dôkladná analýza súčasného
stavu, inými slovami povedané, jasne vyjadriť stav v akom sa organizácia nachádza
a vytýčenie jej budúcich cieľov organizácie. Identifikácia aktuálneho stavu musí tiež
10
obsiahnuť význam a postavenie subjektu v spoločnosti či konkurenčnom prostredí, uviesť
prínos v odvetví, v ktorom pôsobí a zamerať sa na popis realizácie.
Budúce ciele sú preto sériou vyhlásení, ktorými organizácia vysvetľuje požadované
kvalitatívne a kvantitatívne ukazovatele k dosiahnutiu budúcich pozícií. Často sú
označované ako kritický faktor úspešnosti aplikovaných stratégií [7].
Úlohou informatickej stratégie v organizácii je napomáhať k dosahovaniu
vytýčených cieľov. Možno preto uviesť, že jasne a presne definovaná stratégia
organizácie v oblasti využitia informačno-komunikačných technológií je odvodená od jej
vecných strategických cieľov.
Tvorbe informačnej stratégie spoločnosti predchádza analýza súčasného stavu. Zvyčajne
sa používajú metódy:
1. „Top-down“ – všeobecná metóda, ktorá zisťuje potreby informačného systému
v celej organizácii, t. j. definuje najskôr ciele a následne vypracuje návrh.
2. „Bottom-up“ – metóda definuje a identifikuje črty nového informačného systému
na základe riešenia súčasných problémov a na základe poznania výhod iných
systémov.
Následne je pripravených niekoľko operačných strategických cieľov na rôznych
úrovniach riadenia. Od používateľov, cez vývojových pracovníkov až po najvyšší
manažment organizácie. Podľa zvolených kritérií hodnotovej analýzy, ktoré odrážajú
stanovené budúce ciele, je vybraný konkrétny projekt. Prostredníctvom následného
projektového plánu, obsahujúceho najmä rozpis práce jednotlivých organizačných
jednotiek, sa pristupuje k jeho realizácii.
Dôležitým predpokladom dosahovania zvolených strategických cieľov je poznanie
informačného systému jeho tvorcami do takej miery, aby v maximálnej miere bolo
umožnené využitie všetkých dostupných informačno-komunikačných technológií
v organizácii.
11
1.4 Systémová analýza a návrh
Komplexom organizačných procesov, prostredníctvom ktorých sa uskutočňuje vývoj
a zabezpečuje prevádzka informačného systému, sa nazýva systémová analýza a návrh
[1]. Zvyčajne sa jedná o počítačmi podporované systémy.
Úlohou analýzy je zisťovanie a štruktúrovanie požiadaviek na systém. Zahŕňa v sebe
podrobnú štúdiu vnútorného rozloženia informačného systému používaného v súčasnosti.
Sleduje ho z pohľadu funkčnej podpory (manuálnej alebo počítačovej) i z hľadiska
podporovaných služieb a služieb spracovania informácií. Zameriava sa tiež na rozbor
vzájomných vzťahov jednotlivých súčastí, hľadanie nadbytočností, resp. nedostatkov
súčasného systému.
Výsledný produkt analýzy dáva odpoveď na otázku ako možno zmeniť existujúci
informačný systém organizácie novým návrhom. Poskytuje odporúčania na efektívnejšiu
organizáciu alebo prípadné nahradenie existujúceho systému, t. j. objasňuje a zdôvodňuje
variabilné riešenia rôznych alternatív. Možno preto hovoriť o procese zlepšovania
organizácie, lebo konkrétnym výsledkom je pridaná hodnota výrobkov a služieb.
Používaný štruktúrovaný prístup musí byť nasmerovaný takým smerom, aby bolo možné
prostredníctvom neho dosiahnuť pokrok a úspech.
Systémová analýza musí porozumieť stratégii organizácie a byť s ňou v súlade,
rešpektovať jej politiku a budúce ciele. Uznáva súčasný systém pravidiel spracovania
a sprostredkovania dát, ich transformáciu a ďalšie uchovávanie, zachováva postupnosti
medzi rozličnými aktivitami spracovania dát a rešpektuje informačné potreby
zamestnancov organizácie.
Dôležitým faktorom celého systému sú jeho užívatelia. Preto je nevyhnutné
špecificky sa zamerať na také softvérové riešenia, prostredníctvom ktorých možno
dosiahnuť vyššiu efektivitu zamestnancov v kľúčových úlohách organizácie.
Podporným prostriedkom analýzy je získavanie požiadaviek užívateľov. Využívajú
sa pritom tradičné alebo nové techniky zisťovania dát.
Tradičné metódy sa používajú vtedy, ak sa jedná o prvý prieskum. Zaraďujeme k nim
12
osobné alebo skupinové interview, pozorovanie používateľov, dotazníkový prieskum,
analýzu dokumentácie existujúceho systému.
Nové techniky sa uplatnia tam, kde je potrebné vykonať obnovený prieskum. Ide
zväčša o princípy skupinového interview, najčastejšie JAD, CASE.
Výsledkom systémovej analýzy a návrhu je aplikačný softvér, ktorý slúži k podpore
špecifických organizačných funkcií alebo procesov. Pri návrhu aplikačného softvéru sa
uplatňujú princípy softvérového inžinierstva, najmä postupnosť „step-by-step“ krokov.
V prípade zamerania sa na toky, využitie a transformáciu dát v informačnom
systéme, hovoríme o procesne-orientovanom prístupe k vývoju informačného systému.
Toky dát sú smerované zo zdrojových, cez medziľahlé kroky, do cieľových adries
určenia. Celý proces je popisovaný grafickými diagramami.
Odlišná metóda, dátovo-orientovaný prístup vývoja informačného systému,
znázorňuje umiestnenie ideálnych dát organizácie podľa toho kde a ako sú používané.
Dátové modely sú popisované prostredníctvom jednotlivých druhov dát a určené pravidlá
znázorňujú miesta ich získavania a spracovania.
1.4.1 Modelovanie procesov
Pre potreby znázornenia spôsobu ako bude nový systém uskutočňovať identifikované
požiadavky slúži modelovanie procesov. Poskytuje predstavu o pohybe dát medzi
jednotlivými krokmi procesu i o vzťahoch dátových tokov medzi sebou. V súčasnosti
používané sú vývojové diagramy, mapy procesov, objektovo-orientované „use case“
a diagramy tokov dát – DFD (Data Flow Diagrams).
Diagramy tokov dát sú grafickou prezentáciou funkcií alebo procesov, ktoré
získavajú, spracovávajú, ukladajú a distribuujú dáta medzi systémom a jeho okolím
a medzi komponentmi vo vnútri systému. Je to všeobecný a tradičný analytický nástroj
procesného modelovania, ktorý umožňuje až do základov porozumieť existujúcemu
systému [1].
Grafické znázornenie umožňuje funkčná dekompozícia. Je to iteratívny proces
13
rozdelenia popísaného systému do menších detailov. Tvorí ju sada diagramov, v ktorej je
jeden proces na danom diagrame detailnejšie popísaný ďalším procesom, ktorý je
zvyčajne umiestnený na diagrame nižšej úrovne, obrázok 1.3.
Obrázok 1.3 Grafické znázornenie diagramu tokov dát DFD
1.5 Systémové spracovanie problému
Silným hnacím motorom prípravy a realizácie strategického plánu organizácie býva
riešenie vznikajúcich a často sa opakujúcich problémov. Osvedčeným spôsobom je
14
systémové spracovanie problému podľa vypracovanej metodiky. Logický a systematický
prístup však možno uplatniť len vtedy, keď je problém presne špecifikovaný, sú
stanovené cieľové kritériá a existuje vytvorená vhodná metodika riešenia.
Metodikou je označený súhrn pracovných spôsobov, prístupov, zásad a metód
v určitej oblasti. Označuje sa ňou účelovo zostavený súbor, príznačný svojou
usporiadanosťou [8].
Metodika vývoja informačných systémov je štandardný proces, ktorý je potrebný
k tvorbe systému. Pre oblasť informačno-komunikačných služieb je proces popisovaný
v troch fázach:
1. analýza alebo aj špecifikácia systému,
2. návrh systému,
3. implementácia alebo aj realizácia systému.
Uvedený triparciálny systém je princípom, ktorý zovšeobecňuje analýzu a syntézu
procesu tým, že každý celok chápe v troch zložkách [9]. Podľa konkrétnej povahy
riešeného problému prisudzuje odpovedajúci zmysel a názov všeobecným zložkám
systému. Označované sú ako: stratégia, taktika a aktivácia.
Stratégia určuje stanovenie cieľa, smer ďalšieho rozvoja a pôsobenie určitej
realizácie. Špecifikuje zámer riešenia problému.
Taktika je fáza riešenia, v ktorej sa rozpracováva stratégia podľa vnútorných
podmienok systému.
Aktivácia je konkrétna realizácia určitého vyriešeného problému. Uskutočňuje
stanovený zámer podľa pripraveného spôsobu realizácie.
Dôvodom existencie rôznych metodík návrhu informačných systémov je fakt, že
rôzne technológie si vyžadujú rôzne nástroje zmeny a inovácie. Nemožno v objektovo
orientovaných aplikáciách použiť inú ako objektovo orientovanú metodiku. Obdobne je to
u dátovo orientovaných technológií.
Nemenej dôležitá je rýchlosť zmien, ktoré musí organizácia sledovať. Preto treba
napríklad odhliadnuť od modelu globálnej architektúry informačného systému, ak je
15
nevyhnutné pozorne sledovať rýchly vývoj v odvetví. Tieto okolnosti bližšie popisuje
nasledujúca kategorizácia metodík.
Rigorózne metodiky vychádzajú z predpokladu, že informačné systémy možno
popísať, plánovať, riadiť a merať. Majú silnú väzbu na životný cyklus systému.
Agilné metodiky umožňujú vytvárať flexibilné a rýchle riešenia, pružne sa
prispôsobujúce meniacim sa požiadavkám. Ich základ tvorí zameranie sa na adaptívne
metodológie, na ľudí a na samoadaptívny proces.
Medzi príklady používaných metodík možno uviesť:
• prototyping – opakovaný proces, v ktorom sú požiadavky prevádzané do
pracovného systému. Ten je neustále upravovaný na základe spolupráce medzi
analytikom a používateľom.
• JAD (Join Application Design) – je presne štruktúrovaný proces, v ktorom
spoločne a opakovane pracujú používatelia, manažéri a analytici určitý čas, aby
špecifikovali a kontrolovali zákaznícke požiadavky.
• RAD (Rapid Application Design) – je nástroj, ktorý radikálne znižuje čas tvorby
a implementácie informačného systému. V tomto procese sa predpokladá účasť
veľkej skupiny používateľov, spolupráca s prototyping a JAD procesmi
i softvérovými CASE nástrojmi, ktoré poskytujú automatizovanú podporu častí
procesu vývoja.
• extrémne programovanie – je metodika pre niekoľkočlenné programátorské
tímy. Uplatňuje sa pri zadaní, ktoré sa v priebehu riešenia mení. Základom je
prísna disciplína skúsených programátorov a podrobný popis požiadaviek na
systém.
16
1.5.1 Životný cyklus vývoja systémov – SDLC
Pojem „životný cyklus vývoja systémov“ – SDLC (System Development Life Cycle)
označuje formalizovaný popis činností v procese návrhu informačného systému, ktoré
definujú vzájomné väzby jednotlivých aktivít a časovú postupnosť ich plnenia [10].
Vyššie uvedené základné tri fázy metodiky vývoja IS sa môžu podľa potreby ďalej
rozširovať. Najčastejšie sa používa plánovanie, analýza, vývoj a implementácia.
Rozoznávame základné modely SDLC:
a) Vodopádový model – je charakterizovaný postupným vykonávaním jednotlivých
etáp. Výsledky ukončenej etapy sa kontrolujú a slúžia ako vstupy do nasledujúcej.
Je nastavený tak, že požadovaný výsledok projektu sa dosiahne len pri uvedenom
poradí etáp, iné poradie neprinesie lepší výsledok.
b) Špirálový model – znázorňuje tvorbu informačného systému ako štyrikrát
zatočenú špirálu. Prvý cyklus obsahuje vypracovanie plánu požiadaviek, druhý sa
zaoberá vypracovaním vývojového plánu, tretí plánom integrácie a testovania,
štvrtý cyklus končí implementáciou projektu.
c) Kruhový model – na obrázku 1.4, je založený na predpoklade počiatočnej
cirkulácie krokov a ich následným opakovaním. Jednotlivo sú označené ako:
plánovanie, analýza, návrh, implementácia a údržba. Tento model je často
používaný pri tvorbe informačných systémov.
17
Obrázok 1.4 Kruhový model SDLC
1.6 Návrh informačného systému
Návrh informačného systému je ďalšou fázou životného cyklu vývoja systémov,
ktorý bezprostredne nasleduje po vypracovaní analytickej časti. Využíva v nej získané
informácie na špecifikáciu spôsobu ako bude informačný systém pracovať.
V procese návrhu sa prihliada na úpravu a prezentáciu dát v takej štruktúre, aby boli
pre používateľa efektívne použiteľné, predovšetkým tie, ktoré bude priamo používať.
Dôležité je prihliadať na stupeň informačných zručností užívateľa, aby nedošlo k prípadu,
že kvalifikovanému používateľovi bude v systéme pridelená nízka úroveň užívateľských
práv a naopak, čo sa v konečnom dôsledku môže odraziť na pracovných výsledkoch.
Podľa druhu zvolenej stratégie návrhu informačného systému možno rozoznávať stupeň
inovácie systému:
a) „Low-end“ riešenie – požiadavky užívateľov sú splnené len s malými úpravami
existujúceho systému.
b) „High-end“ riešenie – vzniká úplne nové riešenie, podľa želania zákazníkov.
18
c) „Midrange“ riešenie – predstavuje kompromis medzi existujúcim a novým
návrhom informačného systému.
Hodnotenie úspešnosti aplikovaných riešení sa vykonáva prostredníctvom nasledovných
všeobecných pravidiel:
• Ukazovateľ zhody a dôslednosti pripravovaných zmien naznačuje do akej miery
bola zachovaná predchádzajúca terminológia, skratky a názvy.
• Efektívnosť hodnotí mieru porozumenia novým úlohám a funkcionalitám
systému, ktoré so sebou prináša nové riešenie.
• Indikátory jednoduchosti, štruktúry a flexibility poskytujú informácie o úrovni
prispôsobivosti, pružnosti a prehľadnosti nových zmien z pohľadu užívateľského
komfortu.
1.7 Implementácia a údržba IS
Proces implementácie zahŕňa premenu finálnej špecifikácie systému do funkčného
a spoľahlivého softvéru. Jeho úlohou je však aj vytvoriť dokumentáciu ukončenej práce
a poskytnúť podporu súčasným a budúcim používateľom.
Samotný priebeh možno rozdeliť do niekoľkých fáz, ktoré na seba logicky nadväzujú:
1. Kódovanie - fyzický návrh špecifikácie je prepísaný do počítačového kódu.
2. Testovanie - testy sú uskutočňované rôznymi spôsobmi a môžu byť realizované
spolu s kódovaním.
3. Inštalácia - zmena súčasného systému na nový. Súčasťou inštalácie sú zvyčajne
aj školenia a tréningy používateľov na nové funkcionality. Zložitejšie systémy si
vyžadujú zavedenie elektronickej informačnej podpory – helpdesk.
19
4. Dokumentácia - zameraná na vytvorenie systémovej dokumentácie, t. j.
detailných informácií o špecifikáciách návrhu, zdrojových kódoch, diagramoch
dátových tokov. Oblasť používateľskej dokumentácie je zameraná na poskytnutie
príručiek – vizualizovaných informácií o aplikačnom systéme a spôsobe jeho
používania.
Údržba predstavuje záverečný krok cyklu vývoja informačného systému. Jej úloha
prichádza v čase spustenia a začiatku práce so systémom.
Zmysel údržby nespočíva len v oprave nájdených chýb a odstránení nedostatkov
implementácie, ale predovšetkým v úlohe prispôsobovania nových funkcionalít
a technológií na existujúcu platformu a vo zvyšovaní výkonnosti systému. Preventívna
údržba sa navyše stará o to, aby sa systém v budúcnosti vyvaroval problémom, ktoré sa
vyskytli v procese používania.
1.8 Projektové riadenie
Dosiahnutie žiadaného výsledku prostredníctvom zvolenej metodiky si vyžaduje
zahrnúť do celého procesu prvky riadenia.
Projekt je definovaný ako plánovaná súčinnosť rôznych aktivít k dosiahnutiu cieľa,
ktorá má svoj začiatok a ukončenie. Vyžaduje si riadenie zdrojov, aktivít a úloh,
potrebných k úspešnému priebehu a realizácii projektu [7].
Riadenie je označované za najdôležitejší prvok vývoja informačných systémov. Jeho
efektívny priebeh pomáha účinne zabezpečiť splnenie stanovených požiadaviek
a ukončenie projektu bez časových a finančných strát.
Význam projektového riadenia spočíva v integrácii stanovených cieľov,
disponibilných materiálnych, personálnych a finančných zdrojov, ktoré prostredníctvom
usmernených činností vytvárajú fungujúci informačný systém.
Celý proces možno zoradiť do niekoľkých realizačných fáz. Ich počet ovplyvňuje
charakter riešeného projektu, ale zvyčajne ide o nasledujúcu postupnosť: zahájenie,
20
plánovanie, realizácia a ukončenie projektu.
Podporu projektovému riadeniu vykonávajú softvérové nástroje (napr. Microsoft
Project) a techniky pre vytváranie plánov (Ganttov graf, sieťový diagram, technika
PERT).
1.9 Zhrnutie problematiky návrhu služieb v informačných sieťach
Návrh samotného informačného systému pre potreby organizácie, ale aj vykonávanie
dodatočných zmien, úprav či začlenenie nových funkcionalít, zvyčajne postupuje
modelom „plánovanie – analýza – návrh – implementácia – údržba“.
Súčasný trh informačných systémov je charakteristický svojím rýchlym rastom,
neustálymi zmenami v odvetví, ktoré prinášajú nové technológie i čoraz náročnejšie
požiadavky zákazníkov. Ale aj konsolidáciou sektora a globálnym konkurenčným
prostredím.
Z toho možno usúdiť, že jednou z najväčších konkurenčných výhod je schopnosť
rýchlo a flexibilne sa prispôsobovať novým požiadavkám, implementovať inovačné
technológie a mať prístup k najnovším poznatkom z praxe a výskumu. Dôležitým
faktorom v tomto procese je zvládnuť uvedené činnosti s čo možno najnižšími nákladmi
a dopadom na výkonnosť organizácie.
Preto musí byť projektový cyklus dôkladne naplánovaný, aby nedošlo k situácii, že
pri dodatočných úpravách vlastného IS či zavádzaní dodatočných riešení v zákazníckych
IS, sa stane riešenie časovo zdĺhavým, personálne náročným a cenovo nevýhodným. Je
nevyhnutné dbať na stránku projektového riadenia, ktorého úlohou je v procese
dodatočných úprav (napr. pridávanie nových funkcionalít počas návrhu) zabezpečiť
minimálny vplyv na celkové finančné náklady projektu. Trendom je zrýchliť trvanie
jednotlivých častí návrhu v prospech pružného prispôsobenia potrebám vlastnej
organizácie a požiadavkám zákazníkov.
Vyššie uvedené skutočnosti nahrávajú v prospech službovo-orientovanej architektúry
SOA. Práve tento moderný architektonický nástroj umožňuje rýchle a pružné
21
modelovanie procesov a služieb prispôsobených na mieru požiadaviek. Predovšetkým
z dôvodu nezávislosti na vývojovej platforme, ktorá umožňuje použiť dostupný
programovací jazyk, je SOA významná aj na poli informačných systémov.
22
2 Metodika služieb v NGN
Myšlienka poskytovať telekomunikačnú službu dostupnú kdekoľvek a kedykoľvek
prostredníctvom jedného telefónneho zariadenia inšpirovala výrobcov telekomunikačných
zariadení a prevádzkovateľov služieb zamyslieť sa nad existujúcimi infraštruktúrami.
Integrovať platformy založené na rôznych komunikačných štandardoch sa stalo výzvou aj
pre technickú skupinu TISPAN (Telecommunications and Internet converged Services
and Protocols for Advanced Networking), ktorá sa od roku 2003 zaoberá prípravou
špecifikácií a odporúčaní pre siete budúcej generácie NGN.
2.1 Úvod do NGN
Názov NGN sa zvyčajne používa v súvislosti so zmenami v infraštruktúre
a poskytovaní služieb, ktoré nastali pred niekoľkými rokmi v telekomunikačnom a IT
priemysle. Dôležité je tiež pripomenúť, že pre NGN neexistuje presná definícia, nakoľko
neoznačuje žiadnu novú technológiu alebo typ siete, ale používa sa skôr ako
„zastrešenie“, pojem, ktorým sa označuje vývoj a trendy po ére PSTN/ISDN/GSM/UMTS
[11].
Rétorika telekomunikačného operátora, ktorý technológiu implementoval do svojej
infraštruktúry, sa zameriava viac na pohľad obchodných procesov. Vníma NGN [12] ako
najmodernejšiu univerzálnu komunikačnú sieť, ktorá integruje hlasové a dátové služby.
Organizáciám a podnikom umožňuje spojenie vzdialených pracovísk na báze podnikovej
siete a zároveň sľubuje výraznú úsporu nákladov, pretože je možné využívať hlasové a
dátové služby bez toho, aby bolo potrebné investovať do nákupu, resp. budovania
vlastných infraštruktúr.
Medzinárodná telekomunikačná únia ITU-T definuje NGN ako paketovo-
orientovanú sieť, umožňujúcu poskytovať širokú paletu služieb, vrátane
telekomunikačných, a schopnú integrovať viacero širokopásmových prenosových
23
technológií (LAN, ATM, MPLS, SDH, WDM a iné).
Jednou zo základných charakteristík je oddelenie služieb a sietí, čo umožňuje, aby
mohli byť ponúkané samostatne a mohli sa vyvíjať nezávisle. To znamená jednoznačne
oddeliť funkcie potrebné pre realizáciu služieb od funkcií potrebných pre prenos.
Dôležitým predpokladom je vytvorenie otvoreného rozhrania medzi oboma funkciami.
Takýmto spôsobom umožňuje NGN poskytovať existujúce, ale aj nové služby nezávisle
od použitého typu siete a typu prístupu k danej službe.
Ďalšou dôležitou charakteristikou je oddelenie vrstvy prenosu od vrstvy riadenia,
ktoré komunikujú navzájom prostredníctvom otvorených rozhraní. Obe môžu byť
realizované rôznymi technológiami. Celá koncepcia je založená na tom, aby funkčné
vlastnosti siete neboli viazané na fyzické sieťové prvky.
Princíp návrhu služieb v NGN bude v ďalšej časti vychádzať z odporúčaní
štandardizačných subjektov ITU–T a ETSI.
ITU-T M.3060 – Principles for the Management of Next Generation Networks,
pojednáva o požiadavkách na riadenie, architektúru a všeobecných princípoch NGN sietí
pri podpore biznis procesov. Popisuje architektúru manažmentu NGN z pohľadu biznis
procesov a z pohľadu funkčnej, informačnej a fyzickej úrovne a ich základných
komponentov.
Séria odporúčaní ITU-T M.3050.x – Enhanced Telecom Operations Map (eTOM),
popisuje referenčný rámec na rozdelenie biznis činností poskytovateľa služieb. eTOM sa
uplatňuje najmä v telekomunikačnom odvetví. Analyzuje a opisuje procesy na rôznych
úrovniach podľa miery ich dôležitosti a významu pre organizáciu a následne rozdeľuje
všetky organizačné činnosti do príslušných kategórií.
ETSI TS 188 001 – NGN management; Operations Support Systems Architecture,
kladie dôraz na návrhové princípy architektúry manažmentu NGN. Konkrétne sa
zameriava na architektúru systému podporných procesov. V tomto odporúčaní je
poskytnutý pohľad na architektúru riadenia NGN z hľadiska biznis požiadaviek,
funkčnosti a implementácie.
24
2.2 Manažment NGN
V kontexte NGN nazývame schopnosťou riadenia možnosť nastavenia riadiacich
funkcií tak, aby proces výmeny a spracovania riadiacich informácií pomáhal operátorom
a poskytovateľom služieb dosahovať vyššiu efektivitu [4].
NGN manažment uskutočňuje riadiace funkcie pre NGN zariadenia a služby. Navyše
zabezpečuje spojenie medzi úrovňou riadenia, NGN zariadeniami alebo službami
a ostatnými úrovňami riadenia.
Jednotlivé funkčné celky riadenia sú rozdelené prostredníctvom logickej vrstvovej
architektúry LLA (Logical Layered Architecture). Predstavuje taký spôsob štruktúrovania
manažmentových funkcií, ktorý usporadúva funkcie do skupín nazývaných „logické
vrstvy“ a opisuje vzťahy medzi nimi. Logická vrstva vyjadruje jednotlivé aspekty
manažmentu usporiadané podľa rozličných úrovní abstrakcie.
Pre potreby štandardizácie manažmentových úloh boli definované funkčné oblasti:
1. chybový manažment (Fault),
2. konfiguračný manažment (Configuration),
3. manažment zúčtovania (Accounting),
4. manažment realizácie (Performance),
5. bezpečnostný manažment (Security).
Táto klasifikácia manažmentových funkčných oblastí je nezávislá a môže byť preto
uplatnená podľa charakteru a potreby riadenia.
Základným princípom manažmentu NGN je napomáhať efektívnemu prepojeniu
rôznych operačných systémov a/alebo NGN zariadení prostredníctvom výmeny riadiacich
informácií. Komunikácia je založená na princípe štandardizovaných protokolov a správ.
Podstatou takéhoto riešenia je, aby sieťoví operátori a poskytovatelia služieb
s rozsiahlymi infraštruktúrami operačných systémov, telekomunikačných sietí a zariadení
25
mohli využívať jednu spoločnú architektúru.
Uvedený princíp umožňuje sieťam budúcich generácií poskytovať služby, ktoré sú
dostupné na každom mieste a v každom čase, prostredníctvom zariadenia, na ktorom má
užívateľ možnosť zvoliť si spôsob pripojenia (pevné, mobilné). Takýto systém riadenia
zvyšuje spokojnosť užívateľov a súčasne znižuje náklady na implementáciu nových
technológií a obchodných modelov.
2.2.1 Požiadavky na manažment NGN
Jedným z predpokladov zabezpečenia riadiacich funkcií v NGN je zhoda operačných
a info-komunikačných systémov v rámci siete. Vo všeobecnosti ide teda o podporu
systémového riadenia, kontroly služieb a prenosových prostriedkov, ktoré zabezpečujú
prenos riadiacich informácií.
Spomínaný prenos sa uskutočňuje medzi jednotlivými súčasťami siete a ďalšími
riadiacimi systémami, medzi podpornými riadiacimi systémami navzájom a medzi
poskytovateľmi služieb a sieťovými operátormi. Z tohto dôvodu je potrebné zabezpečiť
súlad aj medzi nimi a dodávateľmi jednotlivých technologických komponentov.
Architektúra riadenia preto musí určovať najmä:
a) administratívne hranice medzi oblasťami pôsobenia operátorov;
b) procesy medzi operátormi a dodávateľmi jednotlivých komponentov;
c) referenčné body logických funkcií, ktoré realizujú požadované procesy medzi
poskytovateľmi služieb a ich užívateľmi;
d) fyzické rozhrania referenčných bodov;
e) základné črty informačného modelu, ktorý podporuje logické funkcie.
Pre manažment NGN je charakteristická schopnosť riadiť sieťové prostriedky na
fyzickej a logickej úrovni počas celej ich životnosti. Jedná sa pritom o prvky
26
chrbticových a prístupových sietí, ich vzájomné prepojenia, zákaznícke siete a jej
komponenty.
Poskytuje však aj riadiace funkcie, ktoré umožňujú subjektom poskytovať,
prispôsobovať a vytvárať nové koncové služby pre zákazníkov. Zvyčajne ide
o integrované služby typu „koniec-koniec“. V tomto procese je nevyhnutné podporovať
automatické a dynamické prideľovanie sieťových prostriedkov, nakoľko architektúra
NGN umožňuje rozpoznávať pridané zariadenia v reálnom čase, počas prevádzky.
Zabezpečený prístup k riadiacim informáciám pre autorizované subjekty alebo osoby,
na každom mieste a v každom čase, umožňuje napríklad prístup poskytovateľa služby
alebo prevádzkovateľa siete k fakturačným údajom svojich zákazníkov.
Vo všeobecnosti spočíva úloha riadenia v sieťach budúcich generácií v:
a) zaistení minimálnej odozvy manažmentu systému na nové udalosti v sieti;
b) zaistení minimálneho zaťaženia siete jej riadením;
c) oddelení riadiacich informácií od prevádzky, ktoré nielen znižuje riziko možných
kolízií v sieti, ale aj umožňuje lokalizovať vzniknuté chyby;
d) zlepšení podpory služieb a vzájomnej súčinnosti so zákazníkmi;
e) podpore aplikácií na rovnakej operačnej platforme, ktoré sa vyskytujú v rôznych
častiach siete.
Vzhľadom na to, že transportná vrstva architektúry NGN je paketovo-orientovaná,
nezávisle od technológií musí manažment NGN podporovať rôzne typy služieb (hlas,
dáta, video), s rozličnými úrovňami QoS.
Vrstva riadenia musí byť otvorená tak, aby umožňovala jednoduchú integráciu
nových služieb, vyvinutých poskytovateľmi služieb, „treťou stranou“ alebo samotnými
koncovými používateľmi, ktoré vyplývajú z ich potrieb. Umožňuje to jeden z aspektov
otvorenej architektúry a rozhraní NGN, ktorý poskytuje otvorené vývojové prostredie
založené na aplikačnom programovacom rozhraní API (Application Programming
Interface). Bližší popis jednotlivých vrstiev architektúry NGN bude uvedený v ďalšej
časti.
27
Ďalšou z kľúčových požiadaviek na riadenie NGN je podpora existujúcich a nových
typov koncových zariadení.
Prvky manažmentu potrebné pre riadenie relácií, médií, doručenia služieb, sieťových
zdrojov a pod. môžu byť v sieti distribuované na rôznych miestach, dokonca v rámci
rôznych sietí. Preto musia komunikovať prostredníctvom otvorených rozhraní. Pre
potrebu komunikácie prvkov riadenia v sieti sú vyvíjané nové protokoly. V tejto
súvislosti je dôležité zabezpečenie vzájomnej spolupráce NGN s existujúcimi sieťami,
ako napr. PSTN, ISDN a GSM.
2.3 Architektúra NGN
Cieľom sietí budúcich generácií je zabezpečiť možnosť vytvárania a riadenia takých
služieb, ktoré môžu byť v sieti využívané. Preto je potrebné oddeliť infraštruktúru návrhu
a tvorby služieb od infraštruktúry prenosu. NGN na to reagovali vytvorením vrstvy
prenosu a vrstvy služieb, obrázok 2.1.
28
Obrázok 2.1 Architektúra NGN
Vrstva služieb poskytuje funkcie, ktoré riadia a kontrolujú sieťové služby pri ich
sprístupnení koncovým užívateľom a aplikáciám. Služby môžu byť typu hlas, dáta alebo
video, poskytované samostatne alebo vzájomne kombinované (napr. multimediálne
aplikácie).
Vrstva prenosu sa zaujíma o prenos informácií medzi príbuznými entitami. Pre účely
kontroly prenosu informácií môžu byť medzi entitami vytvorené statické alebo
dynamické združenia tokov. Ich životnosť sa pohybuje v rozmedzí niekoľkých
milisekúnd až niekoľkých dní, prípadne aj dlhšie.
2.3.1 Architektúra NGN OSS
Špecifikácia systému operačnej podpory – NGN OSS (Operational Support System)
29
a manažmentu IP služieb, ktoré fungujú v prostredí NGN sietí sa nachádza v odporúčaní
ETSI TS 188 001. Cieľom je vymedziť architektúru na vyšších vrstvách a princípy
návrhu OSS.
Predpokladá sa, že technické špecifikácie NGN OSS architektúry by mali pokrývať
riadenie rozšírených sietí a ich služieb. Ďalším z predpokladov je súlad NGN OSS
architektúry v zhode s princípmi návrhu SOA [13].
Odporúčanie sa pozerá na NGN OSS z viacerých hľadísk, obrázok 2.2:
- Z hľadiska požiadaviek organizácie (Business Requirements view) – s ohľadom
na koncepciu a stratégiu organizácie.
- Z hľadiska funkčnej úrovne (Functional view) – prostredníctvom SOA
architektúry ako podpory pre funkcie, informačné modely a logické prepojenia na
podporu stratégií organizácie.
- Z hľadiska implementácie (Implementation view) – opisuje technické
komponenty, rozhrania a dátové modely, ktoré slúžia na podporu funkčných
celkov architektúry NGN OSS.
Naprieč jednotlivými úrovňami sa nesie hľadisko bezpečnosti, ktoré pokrýva
jednotlivé úrovne NGN OSS manažmentu.
Obrázok 2.2 Model NGN OSS / ETSI TS 188 001
30
Význam jednotlivých pohľadov na architektúru NGN OSS spočíva v zachytení
krokov, ktoré je potrebné vykonať, aby bolo možné vytvoriť funkčný model architektúry,
ktorý by spĺňal špecifické technické požiadavky (cena, výkon, integrovateľnosť,
technologická vyspelosť a adaptabilita). Spomedzi dostupných technológií sa javí ako
najvhodnejší nástroj službovo-orientovaná architektúra SOA.
2.3.1.1 Pohľad na architektúru NGN OSS z hľadiska požiadaviek organizácie
Zahŕňa nasledovné súčasti:
1. NGN siete spolupracujúce s vybudovanou infraštruktúrou, najmä GSM, UMTS
a PSTN systémy;
2. funkčné požiadavky podporujúce eTOM rámec organizačných procesov.
eTOM je charakterizovaný ako rámec, ktorý opisuje a definuje organizačný proces
pre potreby poskytovateľa služieb. Hierarchicky, po úrovniach, analyzuje procesy
a usporadúva ich podľa významu a priority pre organizáciu. Je definovaný ako procesný
rámec, nie je preto závislý na organizačnej štruktúre alebo použitej technológii.
Podporuje analýzu z dvoch rôznych hľadísk:
1. horizontálne – podľa príslušnosti k uskutočňovaným funkciám;
2. vertikálne – podľa úrovne, na ktorej poskytovateľ služieb realizuje proces.
31
2.3.1.2 Pohľad na architektúru NGN OSS z hľadiska funkčnej úrovne
Opisuje súčasti, funkcie a informácie potrebné k splneniu organizačných požiadaviek
za účelom poskytnutia služieb NGN OSS. Z tohto pohľadu vníma architektúru ako
komunikačné prostredie, ktoré poskytuje skupinám NGN OSS operácií (znázorňujú ich
farebné kruhy) funkčné prepojenie s používateľmi NGN OSS služieb (znázornené ako
polmesiac). Vzťahy medzi jednotlivými súčasťami popisuje referenčný model (obrázok
2.3).
Obrázok 2.3 Model architektúry NGN OSS z hľadiska funkčnej úrovne
NGN OSS operácia je najjednoduchšou vlastnosťou NGN OSS rozhrania služieb a NGN
OSS užívateľského rozhrania. Závisí od vnútorných a vonkajších podmienok, v ktorých
vzniká.
NGN OSS rozhranie služieb predstavuje skupinu príbuzných NGN OSS operácií
a konštantných hodnôt, ktoré sú potrebné na zabezpečenie požadovaných funkcií.
V tomto prípade je základnou jednotkou štandardizácie.
NGN OSS užívateľské rozhranie je skupinou NGN OSS operácií, ktoré reprezentujú
používateľov NGN OSS rozhrania služieb.
NGN OSS rozhranie služieb a NGN OSS užívateľské rozhranie tvoria skupinu NGN
32
OSS služieb. V praxi sa často používa označenie „skupina NGN OSS rozhraní služieb“,
ktorá označuje združené NGN OSS rozhrania služieb podľa rôznych kritérií.
2.3.1.3 Pohľad na architektúru NGN OSS z hľadiska implementácie
Z tohto pohľadu je základom zapracovanie do systému takých funkčných súčastí,
ktoré sú definované požiadavkami organizácie. V tejto fáze je dôležité vybrať vhodný
softvér alebo platformu pre spomínanú realizáciu. Implementácia zároveň realizuje
prepojenie NGN OSS rozhrania služieb a NGN OSS užívateľského rozhrania, obrázok
2.4.
Praktickým nástrojom na dosiahnutie požadovaného stavu implementácie je
použitie dostupných SOA implementačných prostriedkov (najmä JAVA, XML, HTTP,
WDSL). Podstatným znakom SOA je vlastnosť prezentovať dohodnuté a technologicky
neutrálne rozhrania služieb, ktoré sú potom nezávislé na implementačnom prostriedku.
Významný vplyv na tento fakt má dôležitý princíp, ktorý pojednáva o tom, že
jednotlivé komponenty architektúry sa registrujú do príslušných registrov automaticky.
Znamená to, že spolupráca medzi nimi je vytváraná dynamicky, v čase, na rozdiel od
napríklad TMN architektúry, v ktorej sú vzťahy medzi komponentmi definované staticky,
ako referenčné body vo fáze návrhu.
V porovnaní s inými softvérovými architektúrami používanými v minulosti,
umožňuje SOA rýchlejšiu adaptáciu softvéru pri zmene organizačných potrieb. Súbežne
redukuje náklady pri zavádzaní nových služieb, prípadne pri údržbe existujúcich. Aj preto
je v súčasnosti kľúčovou architektúrou vývoja a začlenenia heterogénnych softvérových
komponentov.
33
Obrázok 2.4 Model architektúry NGN OSS z hľadiska implementácie
Modul NGN OSS Basic Framework Services poskytuje potrebnú infraštruktúru na
podporu rozloženia jednotlivých prvkov NGN OSS architektúry.
Modul NGN OSS Business Services využíva jednotlivé komponenty na splnenie
špecifických organizačných potrieb.
Modul Common Communications Vehicle umožňuje spoluprácu uvedených
komponentov prostredníctvom komunikačnej zbernice, napr. prenos správ.
2.4 NGN manažmentové úrovne
Medzinárodná telekomunikačná únia vo svojom odporúčaní ITU–T M.3060 zavádza
pojem „manažmentová úroveň“. Vzniká zo spojenia vrstvy prenosu a vrstvy služieb a
môže v sebe obsahovať spoločné riadiace funkcie. Jedná sa napríklad o schopnosť
riadenia entít oboch vrstiev alebo na podporu ich riadenia.
Architektúru manažmentu NGN (obrázok 2.5), podobne ako je tomu pri vnímaní
architektúre NGN OSS, možno vnímať z viacerých pohľadov:
• Organizačných procesov (Business Process View).
• Funkčného riadenia (Management Functional View).
34
• Informačného riadenia (Management Information View).
• Fyzického riadenia (Management Physical View).
• Bezpečnostného hľadiska (Security Considerations).
Obrázok 2.5 NGN manažmentové úrovne
2.4.1 Architektúra NGN manažmentu z pohľadu organizačných procesov
Vnímanie je založené na eTOM modeli, ktorý poskytuje pre poskytovateľa služieb
referenčný rámec pre kategorizáciu organizačných činností. Bližšie podrobnosti sú
uvedené v odporúčaniach ITU-T rady M.3050.x [14].
Pojmom „zdokonalená telekomunikačná prevádzková mapa - eTOM“ sa označuje
model alebo referenčný rámec, ktorý je potrebný na rozdelenie všetkých organizačných
činností poskytovateľa služieb. Najčastejšie uplatnenie nachádza v telekomunikačnom
odvetví.
Analyzuje a opisuje procesy na rôznych úrovniach podľa miery ich dôležitosti
35
a významu pre organizáciu. Následne rozdeľuje všetky organizačné činnosti do
príslušných kategórií. Stavia na koncepcii manažmentových služieb a funkcií.
eTOM bola vytvorená zoskupením TeleManagement Forum, ktoré sa zaoberá
poskytovaním poradenstva a riešením praktických problémov v oblasti manažmentu
a prevádzky informačných a komunikačných služieb. Skupinu tvorí viac ako 500
významných svetových IT spoločností.
eTOM sa zameriava nielen na organizačné procesy, ktoré využívajú poskytovatelia
služieb, ale aj na vzájomné prepojenie jednotlivých procesov, na identifikáciu rozhraní
či na využívanie služieb a informácií spoločnými procesmi.
Analýza existujúcich a vývoj nových procesov sa realizuje prostredníctvom
procesného rámca. Ten zabezpečuje najmä rozoznanie duplicitných a odstránenie
nadbytočných procesov, odhalenie a elimináciu vzniknutých rozdielov medzi procesmi či
urýchlenie tvorby nových procesov. Prostredníctvom eTOM možno tiež stanoviť
hodnotu, náklady a výkon jednotlivých procesov vo vnútri organizácie.
36
Obrázok 2.6 Procesný rámec eTOM
Schéma na obrázku 2.6 zoskupenia znázorňuje v horizontálnej rovine procesy, ktoré
sú funkčne previazané vo vnútri organizácie. Vo vertikálnej rovine sú umiestnené procesy
potrebné na podporu zákazníkov a riadenie organizácie.
Silnou stránkou procesného rámca eTOM je schopnosť prispôsobiť sa požiadavkám
poskytovateľa služby na rôznych úrovniach. Či už v celku alebo po častiach. Umožňuje
vykonať analýzu existujúcich procesov v organizácii, ktorá predchádza tvorbe nových,
prípadne inovácii súčasných. Rovnako tak môže napomôcť pri identifikácii a následnej
kategorizácii procesov využívaných vo vzťahu s inými organizáciami z vonkajšieho
prostredia.
Štruktúrovanie procesov sa deje prostredníctvom logických vrstiev. Zvyčajne sa
37
jedná o štyri vrstvy, s číslovaním 0, 1, 2 a 3. Z pohľadu komplexnosti opisovaných
procesov sú organizačné činnosti najpodrobnejšie popísané v najvyššej, tretej vrstve.
Smerom nižšie sú uvádzané procesy v čoraz všeobecnejšej rovine.
2.4.2 Architektúra NGN manažmentu z pohľadu funkčného riadenia
Z tohto hľadiska možno vnímať architektúru riadenia NGN ako všeobecný štruktúrny
rámec manažmentového riadenia, ktorého úlohou je určiť, ktoré funkcie majú byť
dosiahnuté v procese implementácie. Tvoria ho nasledovné súčasti:
1. manažmentové funkčné bloky,
2. podporné funkčné bloky,
3. manažmentová funkčnosť,
4. referenčné body,
5. logické manažmentové funkčné vrstvy.
Manažmentové funkčné bloky sú najmenšie funkčné časti v architektúre riadenia.
Zabezpečujú potrebné funkcie vo vnútri siete, na jej rozhraniach a pri spolupráci
s jednotlivými vrstvami NGN manažmentového modelu. Dodatočné podporné funkčné
bloky napomáhajú vykonávať manažmentové funkcie samostatne alebo sú neoddeliteľnou
súčasťou riadiacich funkčných blokov. Počas implementácie systému môžu byť tiež
využívané podporné funkcie, ktoré napomáhajú spolupracovať s ostatnými funkčnými
blokmi.
Manažmentová funkčnosť označuje všeobecné a špeciálne skupiny manažmentových
funkcií, ktoré podporujú riadiace činnosti. Odporúčanie ITU-T M.3050.0 pomáha k ich
pochopeniu definovaním princípov:
a) „bottom up“ – funkcie riadenia sú postavené na odporúčaniach na riadenie sietí
a sieťových prostredí, najmä M.3200 a M.3400;
38
b) „top down“ – tento prístup zohľadňuje pri tvorbe riadiacich funkcií biznis
procesy.
Referenčné body definujú ohraničenie služieb funkčných blokov. A to buď v celku
alebo po častiach. Môžu byť funkčnými blokmi priamo používané alebo im len ponúkajú
svoje funkcionality. V tomto prípade sú schopné nadviazať spoluprácu s funkčným
blokom dynamicky, v čase, teda bez predchádzajúceho definovania v procese návrhu
systému.
Logické manažmentové funkčné vrstvy, prostredníctvom logickej vrstvovej
architektúry LLA, zjednodušujú manažment NGN sietí. Spolupráca medzi rozdelenými
riadiacimi funkciami je definovaná na medzivrstvovej úrovni.
2.4.3 Architektúra NGN manažmentu z pohľadu informačného riadenia
Spravovať telekomunikačné zariadenia znamená realizovať proces založený na
informáciách a ich toku. Preto si efektívny manažment komplikovaných sietí
a podporných služieb vyžaduje precíznu výmenu nevyhnutných informácií medzi
aplikáciami v riadiacich a riadených systémoch.
Z pohľadu informačného riadenia NGN manažmentu sú špecifikované riadiace
informácie, ktoré sú vymieňané medzi funkčnými blokmi. Práve oni totiž zabezpečujú
komunikáciu medzi entitami na riadiacej úrovni, aby bolo možné dosiahnuť proces
implementácie. Uvedený model je zložený z nasledovných zložiek:
1. interaktívny model,
2. informačný model,
3. informačná jednotka,
4. referenčné body informačných modelov.
Interaktívny model stanovuje pravidlá a štruktúru toku informácií medzi
manažmentovými funkčnými blokmi a referenčnými bodmi.
39
Informačný model prezentuje v abstraktnej forme hľadisko riadenia služieb,
sieťových prostriedkov a podporných riadiacich činností. Určuje zväčša rozsah
informácií, ktoré môžu byť poskytnuté na vzájomnú výmenu štandardným spôsobom. K
znázorneniu celého rozsahu výmeny informácií v telekomunikačnom manažmente je
potrebný súbor viacerých informačných modelov.
Informačná jednotka je základnou stavebnou jednotkou informačného modelu.
Zároveň je podporou pre určené manažmentové funkcie (napr. registrácia účastníka,
presmerovanie hovoru, spojovanie).
Referenčným bodom informačného modelu sa označuje najmenšie zoskupenie
manažmentových informácií, ktoré môžu byť špecifikované vo funkčnom bloku.
2.4.4 Architektúra NGN manažmentu z pohľadu fyzického riadenia
Tento zorný uhol na architektúru riadenia NGN opisuje rôzne spôsoby ako môžu byť
implementované riadiace funkcie. Využíva pritom rôznu fyzickú konfiguráciu
s rozličnými riadiacimi protokolmi.
Architektonický model na obrázku 2.7 je vytvorený z fyzických blokov
a jednotlivých rozhraní, ktorých úlohou je zabezpečovať činnosti jednotlivých funkčných
blokov.
40
Obrázok 2.7 Architektúra NGN manažmentu z pohľadu fyzického riadenia
Fyzické bloky (NE, OS) vychádzajú z podstaty, že riadiace funkcie môžu byť
implementované v rôznych konfiguráciách. Základ spočíva v prepojení funkčných blokov
s fyzickým prostredím. Pre každý fyzický blok je určený pre neho príznačný funkčný
blok alebo povinný, ku ktorému musí byť priradený, aby spĺňal požiadavky, ktoré sú na
neho kladené.
Podporné služby, ktoré zabezpečujú výstavbu ciest pre informačné toky medzi
fyzickými blokmi a manažmentovým prostredím, poskytuje dátová komunikačná sieť –
DCN (Data Communication Network). Je technologicky nezávislá a môže podporovať
jednu alebo kombináciu viacerých prenosových technológií. V prípade potreby výmeny
riadiacich informácií medzi dvoma alebo viacerými funkčnými blokmi musí byť
vytvorená prenosová cesta a príslušné komponenty jednotlivých blokov musia
podporovať rovnaké rozhrania. Na komunikáciu využívajú vrchné tri vrstvy referenčného
modelu OSI. V prípade, že na výmenu informácií medzi jednotlivými blokmi je potrebná
konverzia rôznych protokolov alebo formátov dát, zabezpečia ju podporné fyzické bloky.
Rozhrania (B2B, C2B, hmi) poskytujú prepojenie medzi fyzickými blokmi
a referenčnými bodmi. Komunikácia sa uskutočňuje prostredníctvom komunikačných
protokolov v dátovej komunikačnej sieti DCN. Je vytváraná dynamicky, počas
41
prevádzky, nie v procese návrhu. Rozhranie definuje špecifické protokoly, príkazy,
procedúry, formát správ a sémantiku komunikácie medzi fyzickými blokmi. Cieľom je
zabezpečiť kompatibilitu prepojených zariadení tak, aby poskytovali požadované riadiace
funkcie, nezávisle od typu zariadenia alebo výrobcu. Z hľadiska príslušnosti k
referenčným bodom sa ďalej rozdeľujú na rozhrania poskytovateľa služby a zákaznícke
rozhrania.
2.4.5 Architektúra NGN manažmentu z bezpečnostného hľadiska
Zahŕňa ochranu dôležitých aktív organizácie proti rôznym formám ohrozenia
(fyzické, sieťové, softvérové). Aktíva sa pomenúvajú hmotné a duševné vlastníctvo
organizácie, najmä budovy, zamestnanci, prístroje, informácie.
Oblasť bezpečnosti v NGN je natoľko závažná, že sa jej venuje viacero ITU-T
odporúčaní a vytvorená bola tiež vlastná architektúra takýchto systémov. Avšak témy
tejto práce sa dotýka len okrajovo, preto jej nebude venovaná pozornosť v ďalšej časti.
2.5 Nástroje na tvorbu zložitých telekomunikačných služieb
V ostatných rokoch možno badať rýchly rast a vývoj sofistikovaných
telekomunikačných služieb, ktoré sú ponúkané užívateľom. Tento rozvoj sa prejavuje aj
v rastúcej zložitosti jednotlivých procesov, ktoré zabezpečujú prevádzku komunikačných
služieb.
Stúpa zložitosť prepojovania, smerovania, ale aj požiadavky na rýchly a bezpečný
prenos s nízkou chybovosťou. Ako príklad možno uviesť aj čoraz dôležitejšiu úlohu IP
protokolu, nielen v prenosových sústavách, ale aj v službách.
V duchu tohto trendu sa preto neustále zvyšujú nároky na vysokokvalitné
informačno-komunikačné služby a tým pádom aj na poskytovateľov týchto služieb.
42
Z toho vyplýva aj neustále hľadanie nových metód na tvorbu zložitých procesov. Jednými
z nich sú nástroje eTOM a ITIL.
Problematike eTOM sa podrobnejšie venuje kapitola 2.4.1, ktorá pojednáva o
architektúre NGN manažmentu z pohľadu organizačných procesov.
Všeobecne je „zdokonalená telekomunikačná prevádzková mapa“ – eTOM
charakterizovaná ako rámec organizačných procesov, ktorý zabezpečuje vývoj a riadenie
kľúčových procesov poskytovateľom informačných a komunikačných služieb.
Prostredníctvom viacvrstvového hierarchického modelu poskytuje prevádzkovým
a organizačným procesom podporu pri vývoji nových procesov a služieb. Funkčné
pokrytie je na vysokej úrovni, rešpektuje detailné vlastnosti kľúčových vnútorných
podporných procesov.
Information Technology Infrastructure Library, v skratke ITIL, a v preklade
"knižnica infraštruktúry informačných technológií", je široký, procesne orientovaný
rámec, ktorý definuje procesy riadenia IT služieb. Vrátane významu ich riadenia,
monitorovania, merania kvality, vyhodnocovania a neustáleho zlepšovania. Stanovuje
úlohy v každom procese a vzájomné vzťahy medzi nimi.
Zámerom ITIL je zosúladiť informačné technológie s požiadavkami organizácie,
zlepšiť kvalitu služieb a znížiť dlhodobé náklady na poskytovanie IT služieb.
Používa moderný, procesne orientovaný prístup k riadeniu IT služieb, pričom
procesom sa rozumie logický sled úloh transformujúcich určitý vstup na určitý výstup.
Plnenie jednotlivých úloh je zaisťované úlohami s jasne definovanými zodpovednosťami.
ITIL je navyše úzko prepojená s IT Service Management, v skratke ITSM, riadenie
IT služieb. Označuje sa ňou zákaznícky orientovaná koncepcia poskytovania a riadenia IT
ako služieb. Zákazník pritom môže byť interný, ale aj externý.
Kľúčovým cieľom ITSM je zosúladenie prevádzky s potrebami zabezpečenia
činností organizácie. Poskytované sú tie IT služby, ktoré sú odberateľmi požadované pre
prevádzku výrobných a obchodných procesov, v súlade s ich cieľmi a podnikovou
stratégiou. O tom, ktoré IT služby a v akej úrovni kvality budú poskytované rozhodujú
odberatelia služieb. Je to podstatou zákaznícky orientovaného prístupu, t. j. všetky
43
procesy sú navrhnuté s ohľadom na potreby zákazníka. Každá aktivita, každý úkon v
každom procese musí prinášať určitú pridanú hodnotu - ak nie, potom je taká činnosť
nadbytočná.
Knižnica ITIL vznikla ako edícia referenčných kníh a rozvinula sa na dôležitý
štandard pre najlepšie postupy v oblasti riadenia IT služieb. Obsahuje nasledujúce
zväzky:
1. Service Support & Service Delivery – pojednáva o riadení, dodávke a podpore
IT služieb.
2. ICT Infrastructure Management – zahrňuje všetky aspekty riadenia ICT
infraštruktúry od identifikácie obchodných požiadaviek cez ponukové riadenie
až po testovanie, inštaláciu, nasadenie a následnú pravidelnú údržbu a podporu
ICT komponentov a IT služieb.
3. Application Management – zahrňuje procesy celého životného cyklu prvotného
aplikačného softvéru. Od prevedenia možností, cez vývoj, testovanie, vytváranie
aplikačnej dokumentácie a školenie užívateľov, implementácií do produkčného
prostredia, prevádzku, zmenové riadenie počas prevádzky až po stiahnutie
aplikácie z používania.
4. The Business Perspective – sú tu predstavené základné prvky a princípy riadenia
ICT infraštruktúry, IT Service Managementu a Application Managementu, ktoré
sú nutné pre podporu obchodných procesov.
5. Planning to Implement Service Management – popisuje aktivity, úlohy
a problémy súvisiace s plánovaním, implementáciou a zlepšovaním procesov IT
Service Managementu v podnikovom prostredí.
6. Security Management – obsahom knihy je popis organizácie a riadenia
bezpečnosti ICT infraštruktúry z pohľadu IT manažéra. Obsahuje popis procesu
plánovania a riadenia definovanej úrovne bezpečnosti informácií a IT služieb,
vrátane všetkých aspektov súvisiacich s reakciou na bezpečnostné incidenty.
7. Software Asset Management – kniha obsahuje popis procesov riadenia, kontroly
a ochrany softwarového majetku vo všetkých štádiách jeho životného cyklu.
44
Obrázok 2.8 Vzťah medzi jednotlivými dokumentmi ITIL
Schéma na obrázku 2.8 znázorňuje vzájomné vzťahy publikácií ITIL a vzťah
jednotlivých publikácií k obchodným procesom na jednej strane a ICT infraštruktúre na
strane druhej.
Vzájomná podpora a prepojenie týchto nástrojov sa realizuje viacerými spôsobmi.
Ako príklad stačí uviesť situáciu, keď sa ITIL rámec využíva na nižších procesných
vrstvách a eTOM nástroje realizujú toky typu „koniec – koniec“, prípadne aj
v kombinácii s ITIL aj na vyšších vrstvách.
2.6 Zhrnutie problematiky návrhu služieb v NGN
Základné črty NGN, oddelenie služieb od technológie a prenosovej vrstvy od
riadiacej, výrazne ovplyvňujú metodiku služieb tohto riešenia. Nezávislosť na platforme
sa stala východiskom pre realizáciu služieb, ktoré už nie sú limitované technologickými
možnosťami komponentov, prípadne ich konfiguráciou, ale umožňuje im rozvíjať sa
podľa potrieb konkrétneho užívateľa alebo organizácie.
45
Obdobne sú na tom aj prvky riadenia, ktoré môžu byť realizované rôznymi
technológiami. Oddelenie riadiacich informácií od prevádzky nielenže reálne
znižuje riziko možných kolízií v sieti, ale aj umožňuje lokalizovať vzniknuté chyby.
V oboch spomenutých prípadoch je však potrebné dodatočne definovať spôsob, ktorý
umožní prepojenie jednotlivých súčastí NGN. Stalo sa ním otvorené rozhranie. Súbor
otvorených, sieťových aplikačných programovacích rozhraní API, ktoré umožňujú
vývojárom z „tretej strany“, ale aj skúseným koncovým užívateľom, vyvíjať
a umiestňovať v prostredí siete aplikácie, ktoré plne podporujú sieťové funkcie a zároveň
si pritom zachovávajú svoju integritu [15]. Princíp je teda v koncepcii, založenej na tom,
aby funkčné vlastnosti siete neboli viazané na fyzické sieťové prvky.
Prínosom architektúry NGN je aj možnosť rozpoznávať pridané zariadenia v reálnom
čase, počas prevádzky, ktorým dokáže automaticky priradiť potrebné sieťové prostriedky.
Hľadiac na vyššie spomenuté požiadavky na architektúru sa javí ako najvhodnejší
nástroj, spomedzi dostupných technológií, službovo-orientovaná architektúra SOA. Jej
princípy umožňujú, okrem iného, aj podporu aplikácií na rovnakej operačnej platforme,
ktoré pritom môžu byť umiestnené v rôznych častiach siete. Logicky preto možno
predpokladať, že architektúra NGN bude v zhode s princípmi návrhu SOA.
Nezávislé riešenia služieb a poskytnutie určitého „zastrešenia“ súčasných
telekomunikačných platforiem, ďalšej z charakteristík NGN, predpokladá, že operátori
a poskytovatelia služieb s rozsiahlymi infraštruktúrami systémov a sietí, budú môcť
využívať spoločnú architektúru.
Poskytne im to priestor na takú integráciu súčasne poskytovaných služieb, aby boli
dostupné na každom mieste a v každom čase. Takýto systém dokáže zvyšovať spokojnosť
užívateľov a znižovať náklady na implementáciu nových technológií a služieb.
Ich rýchly rast a sofistikovaný vývoj si ale vyžaduje čoraz dôkladnejšiu analýzu
organizačných procesov, ktoré zabezpečujú bezchybné poskytnutie žiadanej služby.
Umožňujú to nástroje eTOM a ITIL (telekomunikačné prevádzkové mapy, resp. knižnice
infraštruktúry informačných technológií).
Vzájomná kombinácia spomínaných prostriedkov usporadúva procesy podľa ich
významu a priority pre organizáciu a súčasne zlepšuje kvalitu služieb a znižuje dlhodobé
náklady na ich poskytovanie.
46
3 Porovnanie prístupov k návrhom služieb v NGN a IS
3.1 Porovnanie z hľadiska riadenia
Architektúra NGN je náročnejšia na manažment a z toho pramení aj potreba
logického rozdelenia riadiacich funkcií. Zabezpečuje to logická vrstvová architektúra
LLA, ktorá sa stará o to, aby boli manažmentové funkcie usporiadané do skupín,
nazývaných logické vrstvy, a následne popísané vzťahy medzi nimi.
Primárna funkcia riadenia ostáva zachovaná – zabezpečiť spojenie medzi úrovňou
riadenia a jednotlivými zariadeniami, respektíve službami a medzi ostatnými úrovňami
riadenia navzájom. Princípy manažmentu sietí budúcich generácií v oblasti riadenia
popisuje odporúčanie ITU-T M.3060 [4].
U informačných systémov sú zabezpečované manažmentové funkcie
prostredníctvom výmeny riadiacich informácií. Tie môžu mať charakter obojstrannej
komunikácie, v prípade služieb na výmenu správ, alebo sú charakteru služby, ktorá je iba
nositeľom informácie k užívateľovi alebo inej službe.
Modely riadenia, ktoré sa používajú v NGN, respektíve IS spĺňajú požiadavky na
riadenie, ktoré sú na nich kladené pri návrhu systémov a služieb. V oblasti riadiacich
funkcií sa teda vyskytujú spoločné návrhové postupy.
3.2 Porovnanie z hľadiska architektúry a implementácie SOA
Architektúra NGN je zameraná na služby, ktoré môžu byť v sieti využívané. Teda na
úrovni svojich technologických možností a samozrejme v záujme ich využiteľnosti zo
strany užívateľov.
Rozdelenie systému na technologickú a službovú platformu ponúka možnosť vyvíjať
služby vysoko sofistikované a maximálne prispôsobené požiadavkám ich užívateľov,
47
prípadne obchodnému modelu. Tvorcami týchto služieb sú zvyčajne poskytovatelia, často
vystupujúce aj v pozícii prevádzkovateľa danej siete, respektíve podsiete NGN.
Ako však bolo spomenuté v predchádzajúcej kapitole, otvorené rozhranie ponúka
priestor aj skúseným užívateľom tzv. „tretej strany“. Môžu to byť mladé výskumné tímy,
univerzity alebo spoločnosti zamerané na vývoj a testovanie sieťových aplikácií pre
NGN.
Vytvoriť prostredie, ktoré by splnilo uvedené očakávania sa podarilo pomocou
službovo-orientovanej architektúry SOA. Toto riešenie je charakterizované ako
softvérový nástroj na tvorbu služieb, zásad, postupov a štruktúr, v ktorých môžu byť
jednotlivé komponenty opakovane používané za účelom dosiahnutia spoločných a nových
funkcionalít.
V oblasti NGN architektúry to znamená významný posun vpred, ktorý je
dokumentovaný aj v odporúčaní európskej štandardizačnej inštancie – ETSI pod značkou
TS 188 001. Uvádza v ňom, že spomedzi dostupných technológií sa práve SOA javí ako
najvhodnejší nástroj na vytvorenie funkčného modelu architektúry NGN, ktorý by spĺňal
špecifické požiadavky. Ide najmä o cenu, výkon, integrovateľnosť, technologickú
vyspelosť, adaptabilitu a rýchlosť realizácie.
Prednosťou SOA je vlastnosť kreovať dohodnuté a technologicky neutrálne rozhrania
služieb, ktoré sú nezávislé na implementačnom prostriedku. Umožňuje tiež vykonávať
flexibilné úpravy architektúry pri zmene organizačných potrieb, čo má za následok
znižovanie nákladov na uvádzanie nových služieb do prevádzky. Rozhodujúca výhoda
oproti inými nástrojom je možnosť začlenenia do systému heterogénne softvérové
komponenty.
Informačný systém vníma svoju architektúru ako celkovú koncepčnú predstavu
o aplikovanom riešení prispôsobenom na mieru potrebám organizácie. Považuje za
dôležité definovať v ňom jeho štruktúru, miesto a funkcie jednotlivých častí, ale
aj spätosť s okolitými systémami. Nevyhnutné je, aby zároveň podporovala hlavné
strategické ciele a bola rámcom pre celkový vývoj informačno-komunikačnej
infraštruktúry v organizácii.
Medzi najčastejšie používané architektonické nástroje patrí modelom riadená
architektúra MDA a vyššie spomenutá SOA.
48
MDA ponúka vývoj aplikácií na základe úloh podniku, nezávisle od aktuálneho stavu
technického vybavenia. Umožňuje pritom zachovať dostatočnú pružnosť aplikácií, aby sa
mohli prispôsobovať meniacim sa potrebám organizácie. Stavia svoju konkurenčnú
výhodu práve na tejto nezávislosti.
Avšak v porovnaní s SOA stráca MDA spomínané benefity vlastného riešenia.
Predovšetkým čo sa týka rýchlosti aplikovateľných zmien a úrovne implementácie
webových služieb, nakoľko súčasnosť patrí aplikáciám založeným na IP protokole. Keď
sa k tomu pridá nezávislosť na platforme, pretože webová aplikácia môže byť napísaná
napr. v programovacom jazyku Java, .Net, XHTML, C++ alebo Delphi, tak technologický
náskok SOA pred MDA sa ešte viac zväčšuje.
Zo záverov preto možno usúdiť, že službovo-orientovaná architektúra SOA je blízka
jednak metodike návrhu služieb v NGN, tak i metodike v informačných systémoch.
Nesporne hlavne kvôli výhodám, ktoré ponúka a ktoré dokážu obidve platformy
plnohodnotne využiť vo svojich procesoch.
3.3 Porovnanie z hľadiska tvorby a implementácie procesov a služieb
Analytické a implementačné procesy v NGN zabezpečuje model eTOM. Pod touto
skratkou sa skrýva „rozšírená telekomunikačná prevádzková mapa“, ktorej úlohou je
analyzovať, popísať a následne sa aj podieľať na vývoji a implementácii procesov na
rôznych úrovniach systému NGN, podľa miery ich vplyvu na organizáciu.
Zameriava sa tiež na vzájomné prepojenie jednotlivých procesov, na identifikáciu
rozhraní a na využívanie služieb a informácií spoločnými procesmi. Rozoznáva pritom
duplicitné procesy, dokáže odhaliť a eliminovať rozdiely medzi nimi. Podobne ako SOA,
aj eTOM je riešenie nezávislé na organizačnej štruktúre.
Pri návrhu zložitejších služieb a procesov si vypomáha funkcionalitami ITIL -
knižnicou infraštruktúry informačných technológií, ktorej jednotlivé súčasti definujú
procesy riadenia IT služieb, monitorujú ich, vyhodnocujú a neustále zlepšujú.
V porovnaní s SDLC rámcom, využívaným v IS, uvádza NGN vo svojom odporúčaní
49
ITU-T M.3060, okrem iného, aj zásady plánovania, inštalácie, údržby, prevádzky a
riadenia zdrojov a služieb. Podobne ako vyššie spomenutá implementácia SOA do sietí
budúcich generácií, aj uvedený metodický rámec je blízky obom informačno-
komunikačným platformám.
Jednotlivé procesné oblasti životného cyklu vývoja systémov SDLC majú v IS svoju
nezameniteľnú úlohu. Prvá fáza – plánovanie má za úlohu identifikovať a zdôvodniť
potreby vytvorenia či inovácie informačného systému. Následne analýza zoskupí
požiadavky na systém a vo fáze návrhu k tomu pribudne funkčná detailná špecifikácia
systémových prvkov. Implementačná časť zabezpečí zavedenie softvérového produktu do
organizácie a postará sa o jeho inštaláciu a testovanie. V ostatnej fáze údržby je IS
systematicky udržiavaný a zlepšovaný.
50
Záver
Výsledkom porovnávacích štúdií a odborných analýz sú zvyčajne detailné
pohľady na skúmanú problematiku, vzájomné porovnanie získaných faktov a výstupné
odporúčania, respektíve podnety na zmenu súčasnej situácie. V prípade stretnutia
telekomunikačného priemyslu a informačných systémov nemusí byť výsledok vždy
jednoznačný. Podobne je tomu aj v tomto prípade.
Závery sú zhrnuté, rozdielne i spoločné fakty vyhodnotené, avšak odhadnúť ďalšie
smerovanie treba mimoriadne obozretne. Obe odvetvia IT biznisu sa predsa snažia
napredovať čo najrýchlejšie, byť s inováciou na svete o sekundu skôr ako jeho konkurent
v odvetví. Vývoj ich systémov smeruje k ľuďom, k uspokojovaniu ich potrieb
a k uľahčeniu ich každodenných činností. Ale nie až tak celkom ako by to bolo žiadúce.
Diskutabilné je vnímanie potrieb zákazníka zo strany poskytovateľa služby,
ktorému by nemalo ponúkať a predávať službu marketingové oddelenie spoločnosti, ale
poskytnutá služba by mala byť logickým vyústením jeho skutočných požiadaviek.
Odporúčanie z tejto práce sa preto uberá týmto smerom a malo by podnietiť k zamysleniu
tvorcov telekomunikačných služieb, aby viac analyzovali požiadavky svojich zákazníkov,
ako ponuku konkurenta v odvetví.
51
Zoznam použitej literatúry
[1] ŘEPA, Václav. Analýza a návrh informačních systémů. 1. vyd. Praha: Ekopress,
1999. 403 s. ISBN 80-86119-13-0.
[2] ADAMEC, Stanislav, HORNÝ, Stanislav a ROSICKÝ, Antonín. Projektování
informačních systémů. Praha: Vysoká škola ekonomická, 1997. 89 s. ISBN 80-
7079-848-3.
[3] ftp://ftp.omg.org/pub/docs/ab/01-03-02.pdf
[4] ITU–T Recommendation M.3060/Y.2401: Principles for the Management of Next
Generation Networks. ITU – T, 03/2006.
[5] http://www-306.ibm.com/software/sk/soa/launch1/
[6] http://www.compuware.com/pressroom/news/2003/2806_ENG_HTML.htm
[7] VOŘÍŠEK, Jiří: Strategické řízení informačního systému a systémová integrace,
Praha, Management Press, 2002, ISBN 80-85943-40-9.
[8] KIMLIČKA, Štefan: Manažment tvorby informačných systémov: Teoretické
východiská, metódy a postupy vo sfére vedy, výskumu a vzdelávania, 1. vyd.,
Bratislava, SlTK-Centrum VTI SR, 1995. 137 s. ISBN 80-85165-52-X.
[9] DROZDOVÁ, Matilda a KOVÁČIKOVÁ, Tatiana. Informačná infraštruktúra
a služby pre rozvoj regiónu. Projekt Tempus Exceterr. EDIS – vydavateľstvo
Žilinskej univerzity, 2000-2001. 88 s. ISBN 80-7100-799-4.
52
[10] http://www.mariosalexandrou.com/methodologies/systems-development-life-
cycle.asp
[11] KOVÁČIKOVÁ, Tatiana a KLIMO, Martin. Architektúra a protokoly pre
bezpečné siete budúcich generácií. Komunikácie - vedecké listy Žilinskej
univerzity. ISSN 1335-4205. Roč. 4, č. 4 (2002), s. 63-71.
[12] http://www.slovaktelekom.sk/Default.aspx?CatID=244&PressID=491
[13] ETSI TS 188 001 v1.2.1: NGN management; Operations Support Systems
Architecture. ETSI, 2006-03.
[14] ITU–T Recommendation M.3050: Enhanced Telecom Operations Map (eTOM).
ITU – T, 07/2004.
[15] http://www.touchbriefings.com/pdf/20/wire02_t_Lucent.pdf
53
Čestné vyhlásenie
Vyhlasujem, že som zadanú diplomovú prácu vypracoval samostatne, s nadšením
a zanietením, ku ktorému ma priviedla doc. Ing. Matilda Drozdová, PhD.
svojím odborným výkladom a príkladným vedením. Čerpal som z literárnych zdrojov,
ktoré sú uvedené v práci.
Súhlasím so zapožičiavaním záverečnej práce.
V Žiline dňa 23. mája 2007
podpis diplomanta
54