GESTÃO DA HETEROGENEIDADE SOB O PONTO DE VISTA TECNOLÓGICO

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1 GESTÃO DA HETEROGENEIDADE SOB O PONTO DE VISTA TECNOLÓGICO por David Luís de Almeida Custódio Departamento de Engenharia Informática Universidade de Coimbra 3030 Coimbra, Portugal Resumo: Com o crescimento das Tecnologias de Informação como factor chave para o sucesso, muitas empresas chegaram a um ponto em que tinham várias tecnologias criticas para o negócio mas que não interagiam entre si. Assim, pretende-se explicar uma das soluções para a heterogeneidade das Tecnologias da Informação, o chamado Enterprise Application Integration (EAI), as suas diferentes abordagens bem como os seus prós e contras. Palavras chave: EAI, middleware, integração de sistemas, e-business 1. Introdução Muitas empresas chegam a um ponto que precisam de encontrar novas soluções para os seus problemas. Embora se possam resolver alguns problemas pontualmente, acrescentando novas funcionalidades às aplicações existentes ou substituindo-as por outras mais recentes, é na integração de sistemas que muitas vezes está a solução mais directa para os problemas. Cabe aos gestores pensar estrategicamente no que querem para o futuro da empresa. A integração de aplicações pode fazer a empresa economizar bastante dinheiro nomeadamente através de automatização de processos e da interacção directa com o cliente.[10] A integração promove a produtividade entre os trabalhadores fazendo com que a informação certa chegue ás pessoas certas, na hora certa. [9]

2 Assim, com este artigo, pretendo dar a conhecer um pouco das soluções informáticas existentes para a heterogeneidade de sistemas e também explicar algumas das abordagens metodológicas e tecnológicas da integração de sistemas. Para auxiliar a compreensão deste artigo existem várias obras de grande interesse, sendo uma delas o livro Enterprise Application Integration de David Linthicum [1]. Existem também alguns artigos relevantes sobre o tema no site do jornal Business Integration (www.bijonline.com). 2. Conceitos e Definições Para um melhor entendimento do artigo seguem-se algumas definições de conceitos fundamentais: Processos de negócio (business process) é uma descrição para tarefas, usando regras existentes no seio da empresa que afectam o modo como a informação é processada. Middleware é um tipo de software que facilita a comunicação entre duas ou mais aplicações de modo a elas partilharem dados. O middleware permite esconder a complexidade dos sistemas em que está integrado. Existem 5 tipos de middleware e cada um foi desenvolvido para resolver um tipo de problema relativo à integração de sistemas. [3] Remote Procedure Calls (RPC) foi criado para auxiliar as aplicações distribuídas integradas ao nível de procedimentos. Criou a capacidade de fazer chamadas procedimentais através de uma rede. Database Access Middleware criado para aceder da dados distribuídos dentro de ficheiros ou base de dados. É integrado ao nível dos dados e permite o fluxo de dados através da rede. Message Oriented Middleware (MOM) usa mensagens como método de integração. Permite criar, manipular e guardar mensagens. Distributed Object Technology (DOT) utiliza o conceito de tecnologia orientada a objectos. As interfaces são desenvolvidas para aplicações que fazem o software parecer-se com objectos. Transaction Processing Monitors (TPM) preserva a integridade das transacções. Tem características que permitem eliminar casos individuais de erro.

3 API (Application Programming Interface) - Uma API é um conjunto de rotinas e padrões fornecidos por uma aplicação de modo a permitir que as suas funcionalidades e serviços sejam usadas por outros programas. Assim sendo as APIs são plataformas construídas para ligar recursos, dados e aplicações. [5, 6] 3. A heterogeneidade nos sistemas. O mundo dos negócios torna-se a cada dia que passa mais complexo e competitivo que nunca, e as empresas que recorrem às aplicações existentes para gerir o negócio deparam-se com um problema. A escolha das tecnologias de informação a usar eram normalmente feitas a nível de departamento consoante as necessidades de cada um, o que fez com que dentro de uma organização existissem várias tecnologias independentes e por vezes incompatíveis entre si.[1] Assim, não havendo cruzamento de informação entre sistemas, as empresas sentem necessidade de um processo que volte a interligar toda a organização. Fruto da necessidade da partilha de informação, completa, transparente e em tempo real nasce o EAI (Enterprise Application Integration) que pretende a ligação entre aplicações isoladas ( stovepipe applications ) de modo a que as empresas se concentrem mais os esforços em gerar competências do que em gerir relações entre actividades. [2] fig. 1. o caos empresarial. [1]

4 4. EAI A Integração de Aplicações Empresariais (EAI) é a criação de novas soluções estratégicas de negócio combinando as funcionalidades das aplicações existentes na empresa e novo código usando middleware comum. [3] Um dos objectivos do EAI é pegar em diversos sistemas e uni-los de tal forma que pareçam e funcionem como um só. O EAI melhora a relação da empresa com o cliente, pois este passa-a a ver como uma entidade só, em vez de estar fragmentada por departamentos. A integração de aplicações com empresas parceiras permite a coordenação de ambas com maior eficiência. Outra das provas da eficiência do EAI é que através da reutilização de código já testado pode-se reduzir o time to market de novas aplicações.[3] Com o aparecimento do negócio electrónico novas janelas de negócio se abriram, havendo muitas empresas a querer utilizar serviços e aplicações já existentes nos terminais da empresa e disponibilizá-los online (p.e. um banco online) sendo que para isso precisam de algum nível de integração de sistemas. fig. 2. EAI para integrar as aplicações da empresa.[1]

5 5. Tipos de integração: Um modelo de integração define como as aplicações serão integradas definindo a natureza e os mecanismos de integração. Assim, para cada caso, pode-se fornecer varias opções de abordagens bem como salientar os requisitos e limitações de cada uma. Originalmente a integração era feita através da alteração do software para produzir o resultado desejado, o que poderia ser usado para resolver muitos problemas, no entanto exigia um grande esforço para modelar cada integração, e além disso, estas aplicações alteradas individualmente eram difíceis de reutilizar. Apareceram vários modelos de alto nível com ferramentas para reduzir o tempo e custo e também aumentar o potencial de reutilização e flexibilidade da integração.[3] Cada um deles ocorre em diferentes níveis da aplicação: Nível de apresentação (integração pela interface com o utilizador) Nível funcional (integração ao nível da interface de aplicação e integração ao nível dos métodos) Nível de dados (integração pelos dados) 5.1 Integração pelos Dados A integração pelos Dados é o processo (bem como as técnicas e tecnologias) de mover dados entre bases de dados, o que torna possível buscar informação de uma base de dados para actualizar outra. Esta abordagem é uma das mais utilizadas pelas empresas que se iniciam no EAI pois o acesso a base de dados é relativamente simples e não é preciso alterar significativamente a estrutura das aplicações e das bases de dados. Uma das vantagens deste modelo de integração é o facto de permitir a comunicação e troca de informação entre as aplicações mais isoladas. [1] Existem várias ferramentas que permitem aceder e integrar informação de base de dados. Dentro dessas ferramentas encontram-se as seguintes: Batch file transfer - Foi uma das primeiras ferramentas usadas na integração pelos dados e permite mover ficheiros entre sistemas e aplicações. É discutível se esta ferramenta oferece mesmo integração de dados pois limita-se a mover dados.[3]

6 Open Database Connectivity (ODBC) É uma tecnologia com o objectivo de tornar possível o acesso a dados, independentemente do sistema de gestão de base de dados (DBMS), a partir de qualquer aplicação. Isto é possível através da inserção de um driver de base de dados entre a aplicação e o DBMS que transforma as interrogações (queries) das aplicações em comandos que a DBMS reconhece.[4] Database access middleware É uma forma de middleware que providencia conectividade entre base de dados distribuídas. Este middleware concentra-se na troca de interrogações, gestão de resultados, conectividade entre bases de dados e outras tarefas de gestão de dados.[3] Data transformation Esta é uma ferramenta que normalmente complementa o middleware, pois fornece os meios para converter informação da base de dados de origem para a base de dados alvo, pois habitualmente as estruturas e esquemas de dados variam entre aplicações. [3] fig. 3. Integração pelos dados. [1] Assim conclui-se que se pode usar o modelo de integração pelos dados quando se quer fornecer informação de uma fonte comum a várias aplicações para fins de consulta, data warehousing, data mining ou para extrair dados de uma fonte e convertê-los e actualizá-los noutra(s), para que a informação se mantenha sincronizada e consistente.

7 Prós e contras: Permite o acesso a completo ou parcial aos dados, consoante a necessidade da aplicação. Simplifica o acesso ás bases de dados, quer através de middleware ou de outras ferramentas acima mencionadas, o que torna a integração mais rápida e cómoda. Permite a reutilização e partilha de dados entre aplicações, mas para os usar as aplicações tem de ter funcionalidades para manipulação dos mesmos. A integração está dependente dos modelos de dados, logo se os modelos mudarem a integração pode ceder. Uma vez que os sistemas tendem a evoluir, pode ser difícil manter a integração. 5.2 Integração ao nível da interface da aplicação Hoje em dia as aplicações são pouco mais que um conjunto de serviços e dados que providenciam valor a outras aplicações, ou seja, as aplicações deixaram de ser feitas para serem herméticas. As interfaces de aplicações deixaram de ser essencialmente proprietárias e começaram a usar mecanismos tais como o Java RMI, CORBA e o Microsoft DCOM entre outros. Esta evolução tornou as interfaces portáveis entre aplicações, o que simplifica a tarefa a quem desenvolve software.[1] Através de uma API é possível ter acesso aos serviços da aplicação, aos processos e dados sem ser preciso usar a interface com o utilizador, o que permite a outras aplicações usarem todos estes serviços. A integração ao nível da interface da aplicação é similar à integração ao nível da interface com o utilizador no facto de que ambas disponibilizam processos de negócio e dados através de uma interface exposta pela aplicação original. No entanto diferem pois no caso da integração pela interface com o utilizador há um desvio da interface de aplicação, utilizando a interface de utilizador existente. [1] Em algumas aplicações comerciais (packaged applications) existem interfaces ou APIs para aceder a serviços e dados. Podemos dividir esses serviços em três tipos: serviços de negócios, serviços de dados e objectos.

8 5.2.1 Tipos de Interfaces em aplicações comerciais Dentro das aplicações comerciais existem vários tipos de interfaces, podendo ser agrupadas em três tipos: Interfaces de serviços completos Disponibilizam acesso aos níveis de serviços de negócio, bem como aos de dados e aos de objectos. Interfaces de serviços limitados São as interfaces mais comuns, e na maior parte das vezes só permitem acesso a um dos níveis. Interfaces controladas Este tipo de interfaces só disponibiliza um número muito reduzido de características e funções Tipos de Interfaces em aplicações personalizadas Muitas das aplicações personalizadas, foram feitas com o propósito de servir uma função concreta dentro da empresa, logo não foram pensadas para partilhar qualquer tipo de informação. Desta forma, nas aplicações personalizadas, a integração pode ser feita de duas formas: Criando uma nova API ou usando Application wrapping. Para construir uma interface de aplicação para uma aplicação deste género basta, através de uma API, expor os processos de negócio existentes. Assim as aplicações são reestruturadas de modo a oferecer uma aplicação de interface, sendo que consoante o tamanho da intervenção pode fazer mais sentido reconstruir a aplicação desde o princípio. fig. 4. Expor processos através da API. [1]

9 Chama-se application wrapping ao processo de converter uma aplicação existente de modo a parecer que é um objecto distribuído à vista das outras aplicações externas. Está técnica apresenta algumas vantagens: como vai expor os seus processos como métodos de objectos distribuídos (CORBA ou COM) vai ser compatível com mais aplicações do que se fosse construída uma interface de aplicação proprietária. O problema desta abordagem é o tempo necessário à sua implementação, o que se traduz em dinheiro que as empresas não se podem dar ao luxo de gastar. fig. 5. Application wrapping. [1] Prós e Contras: É arriscado reorganizar uma aplicação se esta for critica para o negócio. Apesar de conseguir integrar aplicações comerciais e personalizadas é um processo demorado e dispendioso. 5.3 Integração ao nível dos métodos O uso de objectos distribuídos para partilhar processos comuns não é algo recente, mas com o aparecimento do EAI esta técnica tomou outro rumo, nomeadamente para facilitar a integração de aplicações através da reutilização de métodos comuns.

10 Integrar aplicações ao nível dos métodos implica modificar as aplicações internamente. Além de ser trabalhoso reestruturar, testar e voltar implementar as aplicações, este processo consome bastante tempo e consequentemente muito dinheiro. Para unir duas aplicações que correm em plataformas diferentes, é preciso moldá-las de forma a partilharem a mesma lógica negocial, bem como criar infra-estruturas de modo a poderem ser utilizadas em outras aplicações futuras. Assim, para reconstruir as aplicações de modo a beneficiarem deste modelo de EAI, podemos mover as unidades lógicas das aplicações para um servidor comum, ou podemos alterar os programas de modo a incluírem partilha de métodos entre elas, usando para isso objectos distribuídos. [1] Warehousing de métodos O armazenamento de métodos consiste em mover os métodos existentes dentro das aplicações para uma entidade centralizada. A reunião dos processos num servidor central (method warehouse) permite que a integração seja apenas uma questão de invocar remotamente os processos e métodos de qualquer aplicação. Este conceito faz com que cada vez que haja alterações nas regras lógicas ou nos processos, isto se processe a nível centralizado, em vez de ter de localizar todas as aplicações a utilizar o processo em causa.[1] fig. 6. Method warehouse. [1]

11 5.3.2 Frameworks em EAI Uma framework é uma estrutura de suporte definida em que outro projecto de software pode ser organizado e desenvolvido.[7] As frameworks são normalmente implementadas de forma a serem acessíveis pelas aplicações de modo a fornecer a infra-estrutura para partilha de métodos e permitir a construção de uma livraria de objectos. Além disso fornecem uma infraestrutura comum a todas as aplicações empresariais o que facilita a tarefa do programador. Devido a diferenças entre linguagens e tecnologias, nem todas as frameworks são compatíveis com todas as aplicações. Para contornar este problema é preciso programar a framework de modo a suportar os requisitos fundamentais das aplicações. Com efeito, podemos identificar quatro tipos de frameworks: Service Frameworks Procedural Frameworks Component Frameworks Object Frameworks fig. 7. Frameworks no EAI ao nível dos métodos.[1] Prós e contras: A centralização dos métodos simplifica a invocação dos mesmos. Grande poder de integração e de compatibilidade. Integração arriscada e dispendiosa.

12 5.4 Integração pela interface com o Utilizador Este método de integração EAI é um dos mais rudimentares em termos tecnológicos, mas é também um dos mais importantes. Um exemplo deste método ocorreu quando as empresas substituíram os terminais por computadores pessoais com interfaces.[3] Este método é usado essencialmente quando se quer ultrapassar as restrições de sistemas proprietários demasiado fechados, ou em casos em que as outras abordagens EAI não são eficazes. A integração pela interface com o utilizador pega na interface de utilizador existente, que não foi à partida pensada para fornecer dados, e usa-a precisamente para esse fim. [1] De modo a implementar correctamente este modelo de EAI deve-se primeiro compreender a aplicação, a sua organização de dados, o seu esquema lógico e como os dados são apresentados no ecrã. A informação apresentada no ecrã não vem necessariamente da base de dados, podendo haver informações manipuladas por funções lógicas do programa, fazendo com que seja preciso localizar os dados que deram origem a essa informação. Isto fazse quer lendo a documentação do programa (no caso de existir) ou através da leitura do código fonte. Uma vez compreendida a aplicação deve ser criado um catálogo contendo toda a informação passível de aparecer em cada ecrã e também deve ser documentada a informação gerada através de fórmulas ou recebida do utilizador. Para mapear a informação apresentada na interface do utilizador usa-se um processo chamado screen mapping que localiza cada elemento de dados em cada ecrã, o seu tamanho e outras informações relevantes. Uma vez achada a informação é preciso extrai-la, e isso pode-se fazer de duas formas: de forma estática ou de forma dinâmica. Para recolher dados de forma estática, usa-se a sua posição (p.e. Coluna 11, linha 2, posição 4). Esta técnica é simples, mas pode não resultar no caso da interface da aplicação mudar por algum motivo. A forma dinâmica consiste em procurar por uma etiqueta (que estará também no catálogo) na interface e usá-la como ponto de referência; como tal esta técnica é flexível a mudanças da interface. Uma vez feita a extracção dos dados vai se verificar de forma superficial se existem erros, tais como campos com caracteres inválidos. Para recolher os dados usando a interface como se o programa fosse um utilizador real e depois apresentá-los na interface virtual, por vezes é preciso utilizar mais que uma interface de cada vez, de modo a recolher a informação necessária e condensá-la. Os dados retirados da interface original, podem ser tratados de seguinte forma:

13 Screen-as-Data Os dados são extraídos e incorporados no programa como uma simples cadeia de texto. Screen-as-Objects Os dados extraídos são convertidos em objectos da aplicação, sendo para isso necessário também definir os métodos necessários para interagir com eles. fig. 8. Screen scraping.[1] Resumindo, a integração pela interface com o utilizador cria uma automação que pretende simular um utilizador a navegar através de ecrãs, carregar em botões e a ler ecrãs, retirando a informação, tratando-a e apresentando-a na interface virtual alvo.[1] Este tipo de integração é bastante útil para quando se quer dar ideia ao utilizador que só está a utilizar uma aplicação, quando no entanto está a usar varias. [3] Prós e contras: Fácil e rápida integração. Só acede aos dados e interacções que a aplicação apresenta. A integração é limitada pois só ocorre na fase de apresentação. 6. e-business e a Web O mecanismo e técnicas que movem o EAI são também aplicáveis na maioria das cadeias de valor (supply chains). Por causa da sua aptidão para lidar com integração de aplicações e de dados o EAI pode também prolongar o seu alcance de modo a incluir parceiros de negócio e clientes dentro da arquitectura empresarial. Assim é possível que haja comunicação ao longo das

14 cadeias de valor da empresa, desde o fornecedor, à produção até ao consumidor. No caso das empresas mais pequenas, a Internet toma um papel importante na integração do e-business, pois facilmente se cria um negócio baseado em sistemas conexos. Consideremos como exemplo um website de uma empresa, onde se pode consultar em tempo real a disponibilidade de um artigo em stock, o seu preço e custos de envio, e a sua data prevista de entrega. Este sistema é benéfico para o cliente, mas também para a empresa, pois a qualquer momento se pode monitorizar os processos de negócio da empresa, como por exemplo ajustar a produção de um determinado artigo face à sua procura. É importante criar oportunidades para valorizar o sistema de e-business, tais como sistemas de decisão em tempo real que accionam automaticamente processos de negócio para responder com prontidão ás necessidades da empresa e do mercado. Toda esta automação dos processos dentro de uma empresa torna-a mais flexível e competitiva. [1] As dificuldades no e-business surgem ao tentar integrar várias empresas, pois é difícil que todas as organizações utilizem o mesmo tipo de protocolos e arquitecturas. Á partida a solução seria todas as organizações parceiras usarem a mesma arquitectura de base de dados e o mesmo standard de comunicação de modo a que informação fluísse entre as empresas sem entraves, mas com o EAI é possível integrar os sistemas sem alterações tão drásticas. [1] fig. 9. Tecnicas de EAI em serviço do e-business. [1]

15 7. Conclusão Pretende-se com este trabalho que se esclareça um pouco das necessidades empresariais de hoje em dia no que diz respeito à integração de sistemas. Com efeito, pode-se concluir que o EAI é uma ferramenta útil e poderosa, mas que também tem os seus riscos, pelo que deve ser usada estrategicamente. Cabe ás empresas fazer uma análise de requisitos, tomando em atenção as necessidades do negócio, que tecnologias utilizar (de modo a promover a reutilização bem como a escalabilidade) e que metodologias usar na abordagem aos problemas. Passando a fase de planeamento e de implementação, o EAI ajudará a empresa chegar mais além, melhorando os processos internos e aprofundando a relação com os clientes. O EAI não é uma solução instantânea, mas quando bem aplicada é mais de meio caminho para o sucesso.

16 8. Referências: [1] Linthicum, D. S. Enterprise Application Integration, Addison Wesley, Massachusetts, [2] Wikipedia, Enterprise Application Integration [3] Ruh, W. A., Maginnis, F. X. & Brown, W. J. Enterprise Application Integration: a Wiley Tech Brief, Wiley, New York, [4] Webopedia, ODBC [5] Wikipedia, Application Programming Interface [6] Wikipedia, API [7] Wikipedia, Framework [8] Wikipedia, Middleware [9] Shmidt, J. The Software Ecologist: What s IT all about? Business Integration Journal, (Agosto 2004) [10] Linthicum, D. S. The next wave: Application Integration Reality check... It s strategic! Business Integration Journal, (Novembro 2004)

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