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