Nghiên cứu, đề xuất bộ tiêu chí, điều kiện cho một giải pháp tích hợp hệ thống - Nguyễn Cảnh Hùng

Công nghệ thông tin N. C. Hùng, L. N. Tú, “Nghiên cứu, đề xuất bộ tiêu chí giải pháp tích hợp hệ thống.” 242 NGHIÊN CỨU, ĐỀ XUẤT BỘ TIÊU CHÍ, ĐIỀU KIỆN CHO MỘT GIẢI PHÁP TÍCH HỢP HỆ THỐNG Nguyễn Cảnh Hùng*, Lê Ngọc Tú Tóm tắt: Tích hợp hệ thống đã và đang là nhu cầu tất yếu của các tổ chức doanh nghiệp, đặc biệt là các tổ chức doanh nghiệp có số lượng phần mềm lớn. Nhu cầu trao đổi dữ liệu giữa các phần mềm, quản trị hệ thống người dùng và phân quyền tập trung, nhu cầu đăng nhập một lần (Single Sign-On), nhu cầu về chuẩn hóa và thống nhất các bộ danh mục, nhu cầu mở rộng hệ thống và tự động hóa quy trình nghiệp vụ là hết sức cần thiết và trong nhiều trường hợp là bắt buộc. Xuất phát từ các nhu cầu và xu thế phát triển đó, tác giả đã nghiên cứu, đề xuất một giải pháp tích hợp hệ thống tổng thể cho các tổ chức đơn vị, trong đó, việc xây dựng được bộ tiêu chí, điều kiện cho giải pháp tích hợp là nôi dung cơ bản nhất, quy định mô hình, phương pháp, cách thức để các phần mềm được xây dựng sẵn dàng tích hợp được vào hệ thống tích hợp. Từ khóa: Hệ thống tích hợp, Tích hợp phần mềm, Giải pháp tích hợp, Tích hợp ứng dụng doanh nghiệp, Quản trị tích hợp, Single sign-on. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Hầu hết các doanh nghiệp, các tổ chức đơn vị hiện nay đều ứng dụng công nghệ thông tin trong quản lý điều hành, đặc biệt là các tổ chức, đơn vị và doanh nghiệp lớn. Số lượng phần mềm được ứng dụng trong các doanh nghiệp ngày càng nhiều, chất lượng phần mềm ngày càng được cải tiến và phục vụ rất nhiều các lĩnh vực và hoạt động của đơn vị. Nhưng một thực trạng chung là hầu hết các phần mềm trong một tổ chức doanh nghiệp đang hoạt động độc lập, không có sự gắn kết và trao đổi dữ liệu với nhau. Không có sự thống nhất trong cách thức quản trị hệ thống, trong việc chuẩn hóa, thống nhất và dùng chung các bộ danh mục dẫn đến nhiều khó khăn và bất cập. Bên cạnh đó, mỗi người dùng phải nhớ rất nhiều tài khoản và phải đăng nhập nhiều lần vào các phần mềm khác nhau gây khó khăn, rườm rà trong sử dụng, đặc biệt liên quan đến vấn đề bảo mật dữ liệu nội bộ. Xu hướng chung và cũng là nhu cầu tất yếu của các tổ chức doanh nghiệp trong ứng dựng công nghệ thông tin phục vụ quản lý điều hành là phải xây dựng được một nền tảng tích hợp cho các ứng dụng phần mềm. Các tổ chức doanh nghiệp triển khai sớm, triển khai từ đầu, triển khai đúng định hướng sẽ mang lại hiệu quả cao, tiết kiệm chi phí đầu tư xây dựng phần mềm, chi phí đầu tư hạ tầng cũng như hiệu quả trong quản lý điều hành sản xuất kinh doanh. Ngược lại, các doanh nghiệp không có các định hướng đúng đắn trong phát triển hệ thống ứng dụng, tiện đâu xây dựng đấy tất yếu sẽ dẫn đến rất nhiều bất cập sau này. Điển hình là một số tổ chức doanh nghiệp đã phải đập đi xây dựng lại tất cả các ứng dụng phần mềm vì sự rối rắm, chồng chéo, không có tính thống nhất cả về cách thức quản lý và dữ liệu trong hệ thống phần mềm, gây thiệt hại rất lớn đến chi phí, thời gian cũng như ảnh hưởng lớn đến tình hình sản xuất kinh doanh. Từ xu hướng xây dựng, phát triển hệ thống công nghệ thông tin và tình trạng ứng dụng phần mềm nói trên đã chỉ ra được nhu cầu và sự cần thiết phải xây dựng hệ thống tích hợp nhằm xây dựng một nền tảng ứng dụng công nghệ thông tin Thông tin khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san CNTT, 12 - 2017 243 vững chắc, lâu dài cho các tổ chức và doanh nghiệp. Trên cơ sở nhu cầu thực tế đó, bài báo tập trung nghiên cứu đề xuất một giải pháp tích hợp hệ thống ch các tổ chức, doanh nghiệp và bộ tiêu chí và điều kiện tích hợp là nội dung chính của giải pháp tích hợp đó. 2. ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP TÍCH HỢP HỆ THỐNG 2.1. Cơ sở lý thuyết Trên cơ sở nghiên cứu về tích hợp hệ thống, tác giả sẽ khái quát chung về lý thuyết tích hợp hệ thống được trình bày trong các giáo trình về Công nghệ thông tin, bao gồm mức độ tích hợp, mô hình tích hợp và các chức năng của một hệ thống tích hợp, từ đó giúp tác giả có những định hướng đúng đắn, phù hợp trong việc đề xuất giải pháp. 2.1.1. Các mức độ tích hợp hệ thống Tích hợp mức dữ liệu: Tích hợp mức dữ liệu được thực hiện dựa trên cơ sở tạo mã định danh và danh mục hóa các dữ liệu nhằm mục đích sử dụng chung dữ liệu cho tất cả các phân hệ. Tích hợp mức quy trình nghiệp vụ: Ở mức độ tích hợp này, các thao tác được thực hiện ở các ứng dụng khác nhau sẽ được hợp nhất vào một một quy trình nghiệp vụ chung, nhờ đó sẽ đảm bảo được việc tự động hóa quy trình nghiệp vụ cho doanh nghiệp. Tích hợp ứng dụng: Mức độ tích hợp này được dựa trên việc hợp nhất về cả chức năng và dữ liệu của các ứng dụng, nhờ đó việc tích được đảm bảo gần như trong thời gian thực. Ở mức độ tích hợp này,cơ chế tương tác giữa các ứng dụng được thực hiện theo cách thức chuyển dữ liệu giữa các ứng dụng mà không làm thay đổi ứng dụng, hoặc nếu có chỉ thay đổi rất ít. Tích hợp nền tảng: Mức độ tích hợp này liên quan đến các quy trình và công cụ dùng để tích hợp các ứng dụng nằm rải rác trong một hệ thống lớn và không đồng nhất (chạy trên các nền tảng phần cứng, phần mềm, hệ điều hành v. v... khác nhau). Đảm bảo các ứng dụng này được tích hợp trong một hệ thống đồng nhất. 2.1.2. Các mô hình tích hợp Có hai mô hình tích hợp được sử dụng phổ biến là tích hợp điểm-điểm (point- to-point Intergration) và mô hình tích hợp trục dịch vụ (Service Bus Intergration). Theo mô hình tích hợp điểm - điểm các ứng dụng thiết lập kết nối trực tiếp với nhau. Việc tích hợp có thể thực hiện qua API hoặc đọc và ghi trực tiếp vào cơ sở dữ liệu của ứng dụng đối ứng. Trong mô hình này, có thể sử dụng phần mềm trung gian (Adapter Broker) để kết nối với một hoặc cả hai ứng dụng. Với mô hình trục tích hợp, các ứng dụng được tích hợp thông qua một điểm duy nhất bằng cách cung cấp cho người lập trình và quản trị hệ thống các công cụ, quy tắc, tiêu chí để xây dựng, thiết kế và thống nhất trong quá trình phát triển phần mềm. Các giải pháp tích hợp theo mô hình ESB trên thế giới có thể kể đến như Công nghệ thông tin N. C. Hùng, L. N. Tú, “Nghiên cứu, đề xuất bộ tiêu chí giải pháp tích hợp hệ thống.” 244 WebSphere của IBM, Software AG với nền tảng tích hợp WebMethods, Business Integration của Tibco vv... 2.1.3. Các chức năng cơ bản của một hệ thống tích hợp Bất kỳ một hệ thống tích hợp nào cũng có bốn thành phần chức năng chính là kết nối, vận chuyển, chuyển đổi và là xử lý. Kết nối là cơ chế, cách thức để tích hợp một ứng dụng vào môi trường tích hợp. Thành phần này xác định cách thức để môi trường tích hợp duy trì liên kết với ứng dụng, và cách thức để ứng dụng có thể trao đổi với môi trường tích hợp. Vận chuyển đưa ra cách thức trao đổi, vận chuyển dữ liệu giữa ứng dụng với môi trường tích hợp, giữa ứng dụng với ứng dụng. Chuyển đổi là thành phần thực hiện chuyển đổi dữ liệu của các ứng dụng để giao tiếp với môi trường tích hợp hoặc giao tiếp với các ứng dụng khác. Xử lý là việc tuân thủ quy tắc trong quá trình phát triển ứng, các quy tắc này xác định kiểu giao tiếp giữa các ứng dụng, các thành phần chức năng và dữ liệu sẽ được tích hợp, quy cách đóng gói ứng dụng trước khi tích hợp vv... 2.2. Các thành phần của giải pháp tích hợp 2.2.1. Các thành phần chức năng Về tổng quan, hệ thống tích hợp cho phép tích hợp một ứng dụng vào môi trường tích hợp, gỡ bỏ một ứng dụng đã được tích hợp khỏi hệ thống. Quản trị, phân quyền người dùng tập trung và đăng nhập một lần. Chuẩn hóa, thống nhất bộ danh mục và dùng chung cho tất cả các phân hệ. Xây dựng môi trường giao tiếp giữa các phân hệ với môi trường tích hợp và giữa các phân hệ với nhau để trao đổi, chia sẻ dữ liệu. Với chức năng quản trị hệ thống tập trung, các ứng dụng sẽ không xây dựng lại chức năng này mà sẽ được quản trị tập trung trên hệ thống tích hợp, bao gồm việc quản lý người dùng, phân quyền người dùng cho tất cả các ứng dụng, single sign- on cho phép người dùng chỉ cần đăng nhập một lần vào hệ thống và sử dụng tất cả các ứng dụng khác mà không cần phải đăng nhập lại vào từng ứng dụng. Các phân hệ sử dụng API truy cập đến môi trường tích hợp để phân quyền cho các chức năng và tác vụ của phân hệ. Mô hình quản trị hệ thống tập trung này tương tự với mô hình hoạt động của Google khi chỉ cần đăng nhập một lần và sử dụng được tất cả các sản phẩm của họ như: Google mail, Google driver, Google calendar, youtube, Google doc vv... Chức năng chuẩn hóa và dùng chung cho các ứng dụng đảm bảo dữ liệu được thống nhất trong tất cả hệ thống. Cá ứng dụng không xây dựng lại chức năng quản lý danh mục mà sử dụng bộ danh mục trên hệ thống tích hợp thông qua các hàm API 2.2.2. Thành phần giao tiếp ứng dụng Các ứng dụng phần mềm trao đổi với hệ thống tích hợp và với các ứng dụng khác thông qua các chuẩn giao thức APIs. Mô hình tích hợp được đề xuất chia các API thành hai nhóm: Nhóm giao tiếp giữa các ứng dụng với môi trường tích hợp và nhóm giao tiếp giữa ứng dụng với ứng dụng thông qua môi trường tích hợp. Nhóm APIs thứ nhất được xây dựng sẵn trên hệ thống tích hợp, các ứng dụng sẽ Thông tin khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san CNTT, 12 - 2017 245 truy cập dữ liệu dùng chung và dữ liệu hệ thống thông qua các APIs này. Nhóm APIs thứ hai được xây dựng bởi các nhóm phát triển ứng dụng dựa trên nền tảng được cung cấp bởi môi trường tích hợp và cho phép các ứng dụng khác sử dụng thông qua việc đăng ký và cấp quyền truy cập trên hệ thống. Hình 1. Thành phần giao tiếp ứng dụng. 3. BỘ TIÊU CHÍ VÀ ĐIỀU KIỆN TÍCH HỢP Bộ tiêu chí, điều kiện tích hợp là bộ quy tắc, điều kiện bắt buộc các phần mềm phải tuân theo trong quá trình xây dựng phát triển sau này để đảm bảo rằng phần mềm đó sẵn sàng tích hợp được vào môi trường tích hợp. Các tiêu chí được tác giả nghiên cứu, đề xuất như sau: 3.1. Tiêu chí về nền tảng công nghệ  Phát triển trên nền tảng .NET Framework Web Application  Sử dụng IIS Webserver  Hệ quản trị cơ sở dữ liệu SQL Server  Triển khai trên máy chủ Window 3.2. Tiêu chí về xây dựng và sử dụng bộ danh mục dùng chung  Phân hệ không xây dựng lại chức năng quản lý các danh mục dùng chung mà truy xuất các danh mục này từ hệ thống tích hợp thông qua các hàm API. Công nghệ thông tin N. C. Hùng, L. N. Tú, “Nghiên cứu, đề xuất bộ tiêu chí giải pháp tích hợp hệ thống.” 246  Hệ thống cho phép thêm mới hoặc chỉnh sửa danh mục dùng chung, ví dụ thêm các danh mục dùng chung phát sinh, mở rộng thêm độ dài trường dữ liệu v.v... 3.3. Tiêu chí xây dựng chức năng quản lý, phân quyền và đăng nhập hệ thống  Các phân hệ không xây dựng lại chức năng quản lý người dùng, phân quyền, đăng nhập hệ thống  Phân hệ truy cập danh sách phân quyền thông qua API để thực hiện phân quyền cho phân hệ 3.4. Khai báo danh sách chức năng Phân hệ mới muốn tích hợp được vào hệ thống quản trị tích hợp phải khai báo và đăng ký danh sách chức năng với hệ thống quản trị tích hợp. Cách thức khai báo như sau: Khai báo một bảng cấu hình chức năng trong cơ sở dữ liệu của phần mềm mới, tên của bảng này là tblCau_hinh. Cấu trúc bảng này như sau: Bảng 1. Cấu trúc bảng cấu hình chức năng. Tên trường Kiểu dữ liệu Cho phép Null Khóa chính IDChuc_nang nvarchar(32) x Ten_chuc_nang nvarchar(256) x Trang_thai int x Trong đó IDChuc_nang là mã chức năng, mã này được tổ chức theo cấu trúc phân cấp. Với 02 ký tự đầu là mã phân hệ, 02 ký tự tiếp theo là mã chức năng, 02 ký tự tiếp theo là mã tác vụ v.v... Mỗi chức năng, tác vụ có trạng thái nhận giá trị 1 hoặc 0 để chỉ ra chức năng này có đưa vào phân quyền hay không. Trạng thái bằng 1 thì chức năng sẽ được đưa vào phân quyền và ngược lại. 3.5. Khai báo các tham số tích hợp khác Để đưa phân hệ lên máy chủ Web và cấu hình IIS, phân hệ mới phải khai báo các tham số tích hợp khác bao gồm:  Site name: Tên phân hệ trong IIS  Database name: Tên cơ sở dữ liệu của phân hệ  Default document: Trang mặc định trong IIS, mặc định là Default.aspx Tất cả các tham số này phải được khai báo trong file param.xml theo cấu trúc XML và được lưu trong thư mục /Data. 3.6. Tiêu chí đóng gói phân hệ Phân hệ sau khi được xây dựng phải được đóng gói để sẵn sàng tích hợp vào hệ thống. Các bước đóng gói như sau:  Tạo thư mục /Data vào thư mục gốc, khai báo các tham số trong file param.xml và backup cơ sở dữ liệu vào thư mục này  Nén thư mục chứa phân hệ thành file .ZIP Thông tin khoa học công nghệ Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san CNTT, 12 - 2017 247 4. PHƯƠNG PHÁP TÍCH HỢP Tính năng chính của giải pháp đề xuất là tích hợp và quản lý các ứng dụng vào một hệ thống trung tâm, thống nhất trong cách thức quản trị, chia sẻ dữ liệu và giao tiếp ứng dụng. Phương pháp tích hợp ứng dụng vào hệ thống được chia làm ba giai đoạn: giai đoạn phát triển ứng dụng, giai đoạn tích hợp ứng dụng vào hệ và giai đoạn khai thác sử dụng ứng dụng, mỗi giai đoạn có một cách thức và nội dung tích hợp riêng, phân biệt với các giai đoạn khác. Giai đoạn phát triển ứng dụng: áp dụng các quy tắc, yêu cầu trong bộ tiêu chí và điều kiện tích hợp, với mục tiêu là ứng dụng sau khi được xây dựng sẵn sàng tích hợp được vào hệ thống. Cách thức và nội dung tích hợp trong giai đoạn này như sau:  Sử dụng các hàm API từ hệ thống tích hợp để sử dụng các danh mục dùng chung, phân quyền cho các chức năng của ứng dụng và trao đổi với các ứng dụng khác.  Xây dựng sẵn các hàm API để sau này đăng ký lên hệ thống tích hợp với mục đích cho phép các ứng dụng khác sử dụng để truy cập vào ứng dụng  Khai báo danh sách chức năng, tác vụ và các tham số tích hợp khác theo các quy định trong bộ tiêu chí và điều kiện tích hợp của giải pháp. Giai đoạn tích hợp ứng dụng: Giai đoạn này diễn ra rất ngắn khi ứng dụng được tiến hành tích hợp vào hệ thống. Nội dung tích hợp trong giai đoạn này như sau:  Thêm ứng dụng vào hệ thống, cấu hình đăng nhập một lần và các tính năng khác cho ứng dụng  Chuyển danh sách chức năng , tác vụ của ứng dụng vào hệ thống tích hợp phục vụ phân quyền người dùng  Đăng ký các hàm API với hệ thống tích hợp để trao đổi dữ liệu với các ứng dụng khác  Đẩy ứng dụng lên IIS, phục hồi cơ sở dữ liệu của ứng dụng và chỉnh sửa các tham số kết nối trong tệp tin cấu hình. Cách thức tích hợp trong giai đoạn này được tiến hành hoàn toàn tự động dựa trên các tham số tích hợp và các tham số khác được khai báo tại thời điểm tích hợp. Giai đoạn khai thác, sử dụng phân hệ: Nội dung tích hợp trong giai đoạn này liên quan đến việc phát sinh thêm một số hàm API để giao tiếp dữ liệu với các ứng dụng khác. Ứng dụng phải được bổ sung thêm một số hàm API và thực hiện khai báo chúng trên hệ thống để các ứng dụng khác sử dụng và trao đổi dữ liệu. 5. KẾT LUẬN Bài báo đã đề xuất được bộ tiêu chí, điều kiện cho một giải pháp tích hợp hệ thống phù hợp với một tổ chức doanh nghiệp. Trong đó, tác giả đã mô tả cụ thể về các thành phần chức năng, các thành phần giao tiếp ứng dụng của giải pháp tích hợp đã đề xuất. Bên cạnh đó, tác giả đã thể hiện chi tiết bộ tiêu chí, điều kiện tích hợp làm căn cứ, cơ sở để phát triển các phần mềm sau này sẵn sàng tích hợp được vào môi trường tích hợp. Tác giả rất mong muốn nhận được nhiều ý kiến đóng góp Công nghệ thông tin N. C. Hùng, L. N. Tú, “Nghiên cứu, đề xuất bộ tiêu chí giải pháp tích hợp hệ thống.” 248 của các độc giả để hoàn thiện hơn nữa giải pháp tích hợp cũng như bộ tiêu chí và điều kiện tích hợp đã đề xuất. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. [2]. [3]. https://www.techopedia.com/definition/9614/system-integration-si [4]. [5]. [6]. mo-hinh-tich-hop.html [7]. CEITON technologies "Front-end and back-end EAI" CEITON technologies Retrieved on 28 May 2014 [8]. Gable, Julie (March–April 2002). "Enterprise application integration" (PDF). Information Management Journal. Retrieved 2008-01-22. ABSTRACT RESEARCHING, PROPOSING AN INTEGRATED SOLUTION FOR THE MANAGEMENT SOFTWARES OF THE ACADEMY OF MILITARY SCIENCE AND TECHNOLOGY System integration has been an indispensable demand of organizations, enterprises, especially organizations and enterprises with large amount of software. The need for data exchange between software, user system administration and centralized authorization, the need for single sign-on, the need for standardization and unification of catalog sets, the need to expand the system and business process automation is very necessary and in many cases is required. Starting from those needs and development trend, the author has researched, proposed a system integration solution and put into integrated testing for the software of the Academy of Military Science and Technology. Keywords: System integration, Software integration, System integration solution, Enterprise application integration, Integration management. Nhận bài ngày 16 tháng 8 năm 2017 Hoàn thiện ngày 26 tháng 11 năm 2017 Chấp nhận đăng ngày 28 tháng 11 năm 2017 Địa chỉ: Viện Công nghệ thông tin - Viện KHCNQS *Email: hungbka48@gmail.com