Zusammenfassung Work owmanagementsysteme, die spezielle Unterstutzung fur interorganisationale Work ows bieten, sind ein vielversprechendes Integrationswerkzeug fur B2B-Integrationen. Wir stellen Anforderungen an derartige Systeme vor und berucksichtigen dabei auch Anforderungen aus dem Bereich des Wissensmanagements. Wir prasentieren am Beispiel eines sich in der Entwicklung be ndlichen Systems, wie die Anforderungen funktional realisiert und wie sie architektonisch auf Basis eines P2P-Protokolls umgesetzt werden und bewerten die eingesetzte Technologie JXTA.
Die Integration von Unternehmensanwendungen(EAI) ist nicht nur eine
informationstechnische Aufgabe. Aus Unternehmenssicht handelt es sich dabei in
erster Linie um eine Ma nahme des Geschaftsprozessmanagement (GPM). Aus
Sicht des GPMs geht es dabei darum, bestehende Prozesse zu optimieren oder
zukunftige moglichst optimal zu gestalten, indem durch softwaretechnische
Integration die Zusammenarbeit der Prozessschritte verbessert oder uberhaupt erst
ermoglicht wird. Insbesondere bei einer prozessorientierten Integration durch
Work owmanagementsysteme(WfMS) sollte vor der eigentlichen Integration
eine Modellierung, Analyse und (Re)design der betre enden Geschaftsprozesse(GP)
durchgefuhrt werden. Auf der anderen Seite besteht ein enger Zusammenhang
zwischen Wissensmanagement(WM) und GPM, siehe dazu z.B. [
Ein interessanter technologischer Ansatz, derartige Systeme zu konstruieren, liegt mit dem Peer-to-Peer(P2P) basierten Kommunikationsmodell vor. Im Folgenden stellen wir die speziellen Anforderungen an WfMSe im B2B-Bereich vor und berucksichtigen dabei auch die Anforderungen des WMs. Schlie lich stellen wir an Hand des konkreten Systems "neofonie architect: ow\ vor, wie die Anforderungen architektonisch und funktional umgesetzt werden und zeigen welchen Stellenwert dabei die verwendete P2P-Technologie hat. Das System bendet sich zur Zeit noch in der Entwicklung. Die Entwicklung ist teilweise mit BMBF-Mitteln gefordert. 2
WfMSe als Teil einer Integrationsplattform uberwinden einige der Schwachen
von Hub-and-Spoke-Architekturen nach dem
Publish/Subscribe(P/S)-Kommunikationsmodell wie: Multistep-Integration, Geschaftslogik, bidirektionale
Kommunikation (siehe [
Die Authentizitat ist auf verschiedenen Granularitaten sicherzustellen. So muss verhindert werden, dass sich ein Unternehmen fur ein anderes ausgeben kann. Das gleiche gilt auf feinerer Granularitat fur Mitarbeiter, die einen Prozessschritt bearbeiten. Die Ergebnisse von einigen Prozessschritten mussen vertraulich behandelt werden und erfordern deswegen Verschlusselung. Ein Sachbearbeiter, der eine Aktivitat ausgefuhrt hat, darf dieses hinterher nicht erfolgreich abstreiten konnen (Verbindlichkeit). Unternehmensinterne Work ows sollen von au erhalb nicht einsehbar sein (Verborgenheit). Eine feingranulare Zugri skontrolle muss sicherstellen, dass nur solche Mitarbeiter einzelne Prozessschritte und die damit verbunden Dokumente bearbeiten konnen, die dafur zugeteilt sind.
rungen leiten sich aus der Autonomie der partizipierenden Organisationen ab. Partizipanten gehen bezuglich der Teilnahme an einem B2-Wfs naturgema eine Verp ichtung ein, wollen aber daruberhinaus weitgehend autonom agieren konnen. Unternehmen wollen sich beispielsweise nicht von zentralen Komponenten au erhalb ihres Standorts abhangig machen, die wesendliche Teile ihrer Prozesse kontrollieren. Das gilt beispielsweise fur Transaktionsmonitore, die Ressourcen sogar blockieren konnen. Bezuglich Transaktionen mochte man daher bei B2B-Work ows Alternativen zu ressourcenblockierenden Systemen haben. Daher sollen sog. Business-Transaktionen unterstutzt werden, d.h. langandauernde Transaktionen unter Aufweichung der ACID-Bedingungen. Statt Isolation sollen z.B. Wf-spezi sche Kompensationsaktivitaten moglich sein. Autonomie bedeutet auch, dass das Wf-Schema keine Annahmen bezuglich spezi scher Mitarbeiter, Anwendungen oder der Organisationsstruktur machen darf. Weiterhin sollte die konkrete Realisierung eines Work ows innerhalb der Organisation festgelegt werden konnen. Aus Sicht des Changemanagement bedeutet dies, das die partizipierenden Organisationen ihre Struktur, Mitarbeiter und Anwendungen andern konnen, ohne dass das fur die anderen Partizipanten transparent wird. Aus WMSicht bedeutet dies, dass man nur soviel Wissen uber Interna weitergibt, wie es die Zusammenarbeit erfordert.
Wissensmanagement Das System soll sowohl eine Personi zierungs- als auch
eine Kodi zierungstrategie [
Die Peer-To-Peer-Technologie ist ein Spezialfall der traditionellen Client/Server Technologie, wobei im Idealfall jeder Knoten im Netz sowohl Client als auch Serverfunktionalitat hat. Im Unterschied zum ublichen Client/Server-Ansatz sind somit alle Knoten prinzipiell gleichberechtigt. Um eine besondere Robustheit zu erreichen, agieren die Knoten(Peers) weitgehend autonom, d.h. sie konnen selbst entscheiden, sich z.B. vom Netz abzutrennen oder welche Dienste sie zur Verfugung stellen. Bei Kommunikation zwischen Peers gibt es keine zentrale Instanz, die die Nachrichten ltert und verteilt etc. Stattdessen kommunizieren die Peers "direkt\, was nicht ausschlie t, dass andere Peers vermittelnd tatig sind, d.h. die Nachricht annehmen und weiterleiten. Entscheidend ist, dass es keine zentrale Vermittlungsstelle gibt. Typische Anwendungen im P2PBereich sind: File-Sharing, Instant-Messaging(IM), und kollaborative Anwendungen. Beim P2P-Filesharing werden die Daten direkt zwischen den Peers ausgetauscht und nicht in einem zentralen Server zwischengehalten. IM ermoglicht eine "getippte\ Kommunikation in "Echtzeit\, beim P2P-Messaging werden die Nachrichten wiederum direkt zwischen den Peers ausgetauscht. File-Sharing und IM sind beides Funktionen, die sinnvoll in einem kollaborativen Kontext eingesetzt werden. Andere Funktionen, die mit P2P-Technologie realisiert werden konnen, sind Chatrooms, elektronische Foren, Co-Authoring etc. Als spezi sche Auspragung des P2P-Ansatzes haben wir die JAVA-Implementierung des JXTAProtokolls gewahlt, welche im Rahmen eines von SUN initiierten Projekts entstanden ist. JXTA erlaubt es unter anderem, an einem Peer Dienste (Services) anzubieten und diese durch sog. Advertisements bekannt zu geben. Andere Peers konnen diese Dienste suchen und mit dem Diensterbringer uber eine virtuelle Verbindung (Pipe) kommunizieren. Die Verbindungen werden virtuell genannt, weil sie auf konkrete Protokolle wie TCP oder HTTP abgebildet werden. Pipes werden mit Endpunkten verbunden, die wiederum von konkreten IP-Adressen abstrahieren. Auf diese Weise wird ein unabhangiger Adressierungsschema etabliert, welches sicherstellt, dass die Kommunikation auch dann reibungslos funktioniert, wenn die IP-Adressen dynamisch zugeteilt werden. Gateway-Peers erlauben die Uberwindung von Firewalls, indem sie TCP- mit HTTP-Pipes verbinden. Firewalls sind in den meisten Fallen so kon guriert, das ausgehende HTTP-Anfragen wie sie von ublichen Webbrowsern erzeugt werden, zugelassen sind. Eingebunden in die JAVA-Implementierung von JXTA ist eine SecuritySuite, die Verschlusselung, Peer-Authenti zierung etc anbietet.
Die grobe Architektur der Wf-Komponente "neofonie architect: ow\ besteht aus zwei P2P-Ebenen. Organisationen, die an Wfs partizipieren, werden durch Peers (Typ A) reprasentiert, die bei der Bearbeitung von Wfs direkt miteinander kommunizieren. Jeder dieser Peers ist auf tieferer Ebene ein Typ-B-Peer in dem unternehmensinternen P2P-Netz. Unternehmensinterne Peers schlie lich bieten Dienste an, die bei der Bearbeitung eines Wfs in Anspruch genommen werden. Siehe dazu Abbildung 1 linke Seite.
Abbildung 1.
Das System ist XML-basiert, d.h. sowohl das Wf-Schema, als auch die
WfInstanz wird als XML-Dokument reprasentiert. Jede Wf-Instanz enthalt die zu
bearbeitenden Objekte als Payload (virtuelle Umlaufmappe) und wandert im
Zuge der Bearbeitung von einem Peer zum nachsten. Dabei kann die Instanz
bei einem Split auf verschieden Peers verteilt und bei synchronisierenden Joins
wieder an einem Peer zusammengefuhrt werden. Die Auswahl der Peers wird
entsprechend des Wf-Schemas von der Wf-Engine vorgenommen. Dabei
werden gegebenenfalls die Ergebnisse der bereits vollzogenen Aktivitaten
berucksichtigt, z.B. bei Fallunterscheidungen. Die Menge der geeigneten Peers wird
durch Ausnutzung des JXTA-Protokolls ermittelt: Aktivitaten entsprechen auf
JXTA-Ebene Diensten und werden daher per Advertisement bekanntgegeben
und konnen gesucht werden. Entscheidend zur Umsetzung vieler der genannten
Anforderungen ist das zugrundeliegende Domanenkonzept, welches sehr ahnlich
zu dem in [
In diesem Abschnitt soll auf spezielle Systemfunktionen eingegangen werden, die : ow besonderes fur Wissensmanagement geeignet machen, insbesondere im Kontext von den Anforderungen bei interorganisationalen Work ows. 5.1
Jeder Wf ist einer Domane zugeordnet. Fur jede Domane gibt es eine Metadomane und einen Meta-Wf, die die kollaborative Entwicklung eines Wfs ermoglichen. Der Payload des Meta-Wfs besteht aus dem sich in der Entwicklung be ndlichen Wf-Schema des Objekt-Wfs. Dadurch, das der Entstehungsprozess selbst als Wf beschrieben ist, ist er au erst exibel und kann leicht an die jeweiligen spezi schen Anforderungen angepasst werden. Dieser Ansatz ist wiederum fur die geogra sch verteilte Entwicklung sinnvoll, wie sie bei B2B-Work ows auftritt. Weiterhin werden Wf-Schemas in einem Repository abgespeichert, auf dem fallbasierter oder kategorienbasierter Zugri besteht. Damit ist bei der Entwicklung von neuen Wfs das gesamte explizite Prozesswissen verfugbar (Kodizierungsstrategie). Zusatzlich konnen die jeweils Verantwortlichen kontaktiert werden (Personi zierungsstrategie). 5.2
Ahnlich wie in [
Das System unterstutzt eine Vielzahl von Kommunikationsmoglichkeiten. Der Payload kann zur Laufzeit um Kommentare,Fragen und Anregungen erweitert werden, die dann weiteren Bearbeitern zuganglich sind. U berhaupt es moglich derartige Fragen, Anmerkungen zu formulieren und uber unterschiedliche Kanale zu verteilen. Die P2P-Technlogie macht es leicht, Anwendungen wie IM, GruppenChat und Diskussionsforen zu realisieren. Naturlich ist auch eMail verfugbar. Durch das (Meta)Domanen- und Rollenkonzept sind vielfaltige Adressatenkreise verfugbar. Instanzspezi sch: Es konnen gezielt Bearbeiter kontaktiert werden, die einen bestimmten Arbeitsschritt in der vorliegenden Instanz bearbeitet haben. Es kann eine Nachricht an die Gruppe aller, die bisher die Instanz bearbeitet hat, gesendet werden. Schlie lich kann eine Nachricht an alle geschickt werden, die diese Instanz bereits bearbeitet haben oder zukunftig bearbeiten werden. Man beachte, dass sich die Adressierung nicht nur auf die aktuelle Instanz bezieht, sondern fur beliebige Instanzen gilt. Wenn das oben genannte fallbasierte Retrieval beispielsweise eine ahnliche Instanz geliefert hat, kann der Sachbearbeiter den Kollegen kontaktieren, der den entsprechenden Arbeitsschritt bei dem ahnlichen Fall bearbeitet hat. Schemaspezi sch: Es kann eine Nachricht an alle geschickt werden, die potentiell Instanzen des Schemas bearbeiten. Der Empfangerkreis kann durch Auswahl von bestimmten Rollen eingeschrankt werden. Auf diese Weise kann z.B. eine Diskussion uber Probleme bei der Bearbeitung einer bestimmten Aktivitat gefuhrt werden, wobei alle Personen adressiert werden, die auf Grund ihrer Rollenzuordnung die Aktivitat durchfuhren konnen. Meta-Wf-Spezi sch: Es kann eine Nachricht an alle geschickt werden, die das Wf-Schema entwickelt haben. Hier konnen Fragen oder Verbesserungsvorschlage fur den Work ow diskutiert werden. Domanenspezi sch: Es kann eine Nachricht an alle gesendet werden, die eine bestimmte Rolle innerhalb der Domane innehaben. Das ist eine work owubergreifende Kommunikation, da sich innerhalb einer Domane mehrere Work ows be nden konnen. Metadomanenspezi sch: Es kann eine Nachricht an die Metadomane geschickt werden, d.h. an diejenigen, die die vorkommenden Rollen festgelegt haben.
Fur alle oben genannten Adressierungsvarianten kann durch Festlegung auf bestimmte Organisationen der Empfangerkreis weiter eingeschrankt werden. Damit ist es beispielsweise moglich eine Nachricht an die unternehmensinternen Bearbeiter eines Work owschemas zu schicken. Abschlie end wollen wir die Kommunikationsmoglichkeiten an Hand eines Szenarios erlautern: Ein international tatiges Kreditunternehmen verfasst in der Zentrale Kreditrichtlinien, die dann zu Umsetzung an die einzelnen Landerniederlassungen gehen. Die Kreditrichtlinien lassen noch einen gewissen Spielraum bei der Umsetzung zu. Der italienische Sachbearbeiter einer bestimmten Kreditrichtlinie kann jetzt seinen Kollegen in Deutschland kontaktieren, der genau dieselbe Richtlinie umsetzten muss, ohne den Namen des Sachbearbeiters, die Abteilung etc wissen zu mussen. Die Flexibilitat der Kommunikation kann nochmals gesteigert werden, wenn die Kommunikationsbeziehungen wiederum als Wf modelliert werden, damit ist es z.B. moglich Folgendes auszudrucken: Sende eine Frage an eine bestimmte Gruppe, wenn drei Antworten eingegangen oder Zeitschranke uberschritten ist, dann losche die Frage aus der Liste der Empfanger, die die Nachricht noch nicht gelesen haben.
Die Bewertung des Einsatzes von P2P-Technlogie ist immer ein kritischer Punkt. Naturlich kann man ein System mit gleicher Funktionalitat auch auf eher traditionellem Wege (Client-Server-Architektur) realisieren. In der beschrieben Architektur kommt das Dokument zu dem Benutzer, der es zu bearbeiten hat, in einer Client-Server Architektur ist es normalerweise andersherum: der Nutzer wendet sich mit Hilfe eines Clientprogramms an den Server und geht damit zum Dokument. Das in dem Zusammenhang der Bewertung von P2P-Systemen hau g vorgetragene Argument der strukturellen Analogie ist aus unserer Sicht bestenfalls motivierend fur den Einsatz von P2P. Eine Bewertung musste entlang vorher de nierter Kriterien vollzogen werden, und zwar vergleichend zwischen Systemen mit verschiedenen Architekturen. Abgesehen von dem gro en Aufwand der mehrfachen Realisierung ist ein solcher Vergleich immer noch nur begrenzt aussagefahig: Schlie lich werden konkrete Systeme auf Basis unterschiedlicher Architekturmodelle verglichen und nicht die Architekturmodelle an sich. Letztendlich wird sich eine Art empirische Bewertung ergeben, die sich auf Grund von Erfahrungen beim Design von Systemen entwickelt. Eigentlich sehen wir in P2P auch nur eine Spielart des Client-Server-Ansatzes und Systeme werden in vielen Fallen hybrid sein, also Aspekte haben, die man eher einer ClientServer-Architektur zuordnen wurde. Das ist im vorliegenden Fall nicht anders. Einige Aufgaben bei einer WfMS erfordern eher eine zentrale Komponente, und widersprechen damit dem P2P-Gedanken. Dazu gehoren eine Uberwachungskomponente, die es erlaubt zu jeder Wf-Instanz Informationen zur Verfugung zu stellen, welche Aktivitaten gerade ausgefuhrt werden. Andere Beispiele sind die Repository-Komponente sowie Unterstutzung von Transaktionen. In unserem System unterscheiden wir deshalb als Hostrechner fur Peers Server von Arbeitsplatzstationen von Mitarbeitern. Einige Dienste werden auf "immer verfugbaren\ Servern lokalisiert. Es gibt einige Bereiche, wo sich P2P in der Auspragung von JXTA als gunstig erweist. Als Vorteil kann verbucht werden, dass P2PArchitekturen dem Autonomiebedurfnis der Organisationen starker gerecht werden: Es gibt keinen zentralen Server au erhalb der Organisation, von dessen Ausfallsicherheit die Organisation abhangig ist. Ist auf der anderen Seite gewunscht, die Administration des WfMS outzusourcen, ist moglicherweise aber doch ein zentraler Server erwunscht. Ein Vorteil der verwendeten P2P-Technlogie ist die Unterstutzung von mobilen Anwendern und Geraten. Das betri t den Aspekt der O inebearbeitung sowie der Kommunikation. Ein User kann sein Notebook unter beliebiger IP-Adresse mit dem Netz verbinden und einen Task annehmen. Die Bearbeitung des Tasks kann o ine geschehen, sofern das benotigte Werkzeug lokal vorhanden ist. Sobald das Gerat wieder IP-Kontakt hat, wird das Ergebnis ubermittelt. JXTA uberlagert bestehende Netzwerkarchitekturen mit einem virtuellen Overlaynetzwerk. Auf dieses Weise ist es prinzipiell moglich auf Protokolle fur Ad-Hoc-Vernetzung wie Bluetooth aufzusetzen. Weiterhin erscheint P2P-Technologe gut geeignet fur die Realisierung von erganzender kollaborativer Kommunikationsunterstutzung, wie sie aus Wissensmanagementsicht erwunscht ist. Die Beurteilung der Fahigkeit von JXTA, durch Firewalls durch Ausnutzung von http zu tunneln, wird je nach Security-Policy unterschiedlich ausfallen. 7
Ahnliche Ansatze und Ausblick
Wir haben ein B2B-WfMS vorgestellt, welches auf Basis von P2P-Technologie
implementiert ist und besondere Unterstutzung im Bereich WM bietet. Es gibt
eine Reihe von Arbeiten im Bereich prozessorientiertes WM [