Verteiltes Workflow-Management: Konzepte und Architektur
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|---|---|
| Format: | Thesis Book |
| Language: | German |
| Published: |
Lohmar [u.a.]
Eul
2003
|
| Edition: | 1. Aufl. |
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | XXVI, 267 S. graph. Darst. |
| ISBN: | 389936094X |
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|---|---|
| adam_text | Inhaltsüberblick
Inhaltsverzeichnis XI
Abbildungsverzeichnis XIX
Abkürzungsverzeiehnis XXIII
1 Workflow Management 1
1.1 Verteilung von Geschäftsprozessen 1
1.2 Grundzüge des Workflow Management 6
1 3 Architektur eines Workflow Managementsystems 30
2 Workflow Modellierung 37
2.1 Modelle und Modellbildung 37
2.2 Rahmenarchitekturen der Workflow Modellierung 40
2 J Verwendete Methoden der Workflow Modellierung 42
2.4 Unified Modeling Language als Meta Beschreibungssprache 46
2.5 Metamodell der Workflow Modellierung 50
2.6 Kompensation und Ausnahmebehandlung 74
2.7 Beispiel zur Modellierung eines Workflow 86
3 Rahmenkonzept zur Unterstützung verteilter Geschäftsprozesse 90
3.1 Basistechnologie der Verteilung 90
3.2 Verteilte Bearbeitung von Geschäftsprozessen: Workflow und E Business 105
33 Verteilte Anwendungen in Geschäftsprozessen: Workflow und
Business Objekte 132
3.4 Aktive Verteilung von Geschäftsprozessen: Modellierte Verteilung und
Interoperabilität 168
4 Transparente Verteilung von Geschäftsprozessen: Verteilte,
komponentenbasierte Architektur eines Workflow
Managementsystems 207
4.1 Zielsetzung 207
4.2 Voraussetzungen 208
4 J Arbeitsweise der zentralen Architektur 210
4.4 Prinzipien der dezentralen Architektur 223
X InhaltsOberblick 4.5 Arbeitsweise der dezentralen Architektur 232
5 Zusammenfassung und Ausblick 248
5.1 Zusammenfassung 248
5.2 Zukunft der Workflow Technologie 251
Literaturverzeichnis 255
1.3.1.2.4 Invoked Applications 33
1.3.1.2.5 Interoperabilität 33
1.3.1.2.6 Administration and Monitoring Tools 33
1.3.2 Weitere Architekturmodelle 34
1.3.2.1 Das Mentor Projekt 34
1.3.2.2 Das Mobile Projekt 35
2 Workflow Modellierung 37
2.1 Modelle und Modellbildung 37
2.2 Rahmenarchitekturen der Workflow Modellierung 40
23 Verwendete Methoden der Workflow Modellierung 42
2.3.1 Imperative Beschreibungen 43
2.3.2 Zustandsorientierte Beschreibungen 43
2.3.3 Sprechakttheorie 43
2.3.4 Netzwerkbasierte Beschreibungen 44
2.4 Unified Modeling Language als Meta Beschreibungssprache 46
2.4.1 Ãœberblick 46
2.4.2 Use Case 47
2.4.3 Klassendiagramme 48
2.4.4 Zustandsdiagramm 49
2.4.5 Implementierungsdiagramm 50
2.5 Metamodell der Workflow Modellierung 50
2.5.1 Vorgehen 50
2.5.2 Organisationssicht 51
2.5.3 Funktionssicht 53
2.5.4 Datensicht 55
2.5.4.1 Daten 55
2.5.4.2 Ereignisse 58
2.5.4.2.1 Workflow Ereignisse 59
2.5.4.2.2 Klassifizierung von Workflow Ereignissen 61
2.5.5 Steuerungssicht 64
2.5.5.1 Anwendungssysteme 65
2.5.5.1.1 Modellierung 65
2.5.5.1.2 Integration 67
2.5.5.2 Ressourcen 69
2.5.5.3 Organisationseinheiten 70
2.5.5.4 KontroUfluss 71
2.6 Kompensation und Ausnahmebehandlung 74
2.6.1 Fehlerbehandlung in Workflow Managementsystemen 74
2.6.2 Datenbanktransaktionen 77
Inhaltsverzeichnis XIII
2.6.3 Workflow Transaktionen auf Aktivitäten Ebene 78
2.6.4 Workflow Transaktionen auf Instanzebene 80
2.6.4.1 Transaktionssphären 80
2.6.4.2 Kompensationssphären 81
2.6.5 Modellierung der Kompensation 82
2.6.6 Ausnahmebehandlungen 83
2.6.7 Gruppenarbeit 85
2.7 Beispiel zur Modellierung eines Workflow 86
3 Rahmenkonzept zur Unterstützung verteilter Geschäftsprozesse 90
3.1 Basistechnologie der Verteilung 90
3.1.1 Internet 90
3.1.1.1 Definition 90
3.1.1.2 Die technische Grundlage des Internet: das TCP/IP Protokoll 91
3.1.1.3 Internetdienste 91
3.1.2 World Wide Web (WWW) 92
3.1.2.1 WWW als Informationsdienst 92
3.1.2.2 WWW Browser als Client einer Applikation 93
3.1.3 Das Intranet 94
3.1.3.1 Finneninterne Information und Kommunikation 94
3.1.4 Sicherheit im Netz 96
3.1.4.1 Sicherheit übertragener Informationen 97
3.1.4.1.1 Verschlüsselung 97
3.1.4.1.2 Authentizität 98
3.1.4.1.3 Autorisierung von Personen 99
3.1.4.1.4 Zertifikate 99
3.1.4.2 Sichere Ãœbertragung von Informationen 100
3.1.4.2.1 Sicherung auf Kommunikationsebenen 100
3.1.4.2.2 Sicherung der Kommunikationsschnittstelle 101
3.1.4.2.3 Sicherung auf Ebene des Anwendungssystems 101
3.1.4.3 Femanbindung 101
3.1.5 Client/Server Architektur 103
3.2 Verteilte Bearbeitung von Geschäftsprozessen: Workflow und E Business 105
3.2.1 Electronic Business 105
3.2.1.1 Business to Customer (B2C) 105
3.2.1.1.1 Online Handel 105
3.2.1.1.2 Dienstleistungen via Internet 107
3.2.1.2 Business to Business (B2B) 108
3.2.1.2.1 Extranet Sales 109
3.2.1.2.2 Electronic Procurement 109
3.2.1.2.3 Supply Chain Management 109
3.2.1.2.4 Kooperationen HO
Inhaltsverzeichnis XI
Inhaltsverzeichnis
Abbildungsverzeichnis XIX
Abkürzungsverzeichnis XXIII
1 Workflow Management 1
1.1 Verteilung von Geschäftsprozessen 1
1.1.1 Steuerung von Geschäftsprozessen 1
1.1.2 Ziel und Aufbau der Arbeit 3
1.1.3 Inhaltsübersicht 4
1.2 Grundzüge des Workflow Management 6
1.2.1 Workflow Management 6
1.2.1.1 Workflow und Geschäftsprozess 6
1.2.1.2 Nutzenpotentiale 8
1.2.1.2.1 Ziele des Workflow Management 8
1.2.1.2.2 Workflow Management als Softwareparadigma 9
1.2.1.2.3 Electronic Business 11
1.2.1.3 Rahmenkonzepte 12
1.2.1.3.1 Prozessmanagement von Heilmann 13
1.2.1.3.2 Ganzheitliches Geschäftsprozessmanagement von Scheer 14
1.2.2 Workflow Managementsysteme 16
1.2.2.1 Aufgaben eines Workflow Managementsystems 17
1.2.2.1.1 Gestaltung 17
1.2.2.1.2 Steuerung 18
1.2.2.1.3 Ausführung 19
1.2.2.1.4 Kontrolle 20
1.2.3 Kategorisierung von Workflows und Workflow Managementsystemen 21
1.2.3.1 Kategorisierung von Workflows 21
1.2.3.2 Kategorisierung von Workflow Managementsystemen 24
1.2.3.2.1 Computer Supported Cooperative Work 24
1.2.3.3 Kategorisierung von Workflow Anwendungen 26
1.2.3.3.1 Technisch historische Einteilung 26
1.2.3.3.2 Funktionale Einteilung 27
1.2.3.3.3 Einteilung nach Einsatzgebiet 28
13 Architektur eines Workflow Managementsystems 30
1.3.1 Referenzmodell der Workflow Management Coalition 30
1.3.1.1 Das Gesamtmodell 30
1.3.1.2 Die Komponenten des WfMC Referenzmodells 32
1.3.1.2.1 Workflow Enactment Service 32
1.3.1.2.2 Process Definition Tool 32
1.3.1.2.3 Workflow Client 32
XIV Inhaltsverzeichnis 3.2.1.2.5 Marktplätze 111
3.2.2 Workflow und E Business 112
3.2.3 Ausführung von E Business Prozessen 114
3.2.3.1 Anmeldung und Authentifizierung 115
3.2.3.2 Start von Geschäftsprozessen 115
3.2.3.3 Ausführung von Aktivitäten 116
3.2.3.3.1 Browser als Workflow Client 117
3.2.3.3.2 Erweiterung des E Mail Dienstes zum Workflow Client 119
3.2.3.3.3 Integration des Workflow Client in andere
Softwareumgebungen 120
3.2.4 Kontrolle von E Business Prozessen 120
3.2.4.1 Monitoring von E Business Prozessen 120
3.2.4.2 Beeinflussung von E Business Prozessen 123
3.2.4.3 Analyse von E Business Prozessen 124
3.2.5 Gestaltung von E Business Prozessen 126
3.2.5.1 Verteilte Workflow Modellierung gemäß der Prozesse 127
3.2.5.2 Verteilte Workflow Modellierung gemäß der Organisation 128
3.2.5.3 Verteilte Workflow Modellierung gemäß einer Matrixzuordnung 129
3.2.5.4 Unterstützung der verteilten Workflow Modellierung 130
3.3 Verteilte Anwendungen in Geschäftsprozessen: Workflow und Business
Objekte 132
3.3.1 Business Objekte 132
3.3.1.1 Objekte in betriebswirtschaftlichen Anwendungssystemen 133
3.3.1.2 Definition des Begriffs Business Objekt durch die OMG 134
3.3.2 Plattformen zur Verteilung von Objekten 134
3.3.2.1 CORBA 135
3.3.2.1.1 Architektur und Dienste 135
3.3.2.1.2 Sicherheitsmechanismen 137
3.3.2.2 COM/DCOM 138
3.3.2.2.1 Component Object Model 139
3.3.2.2.2 Distributed Component Object Model 140
3.3.2.3 RMI 140
3.3.2.4 Vergleich der Verteilungsplattformen 141
3.3.3 Komponententechnologien 141
3.3.3.1 ActiveX 141
3.3.3.2 Java 143
3.3.3.2.1 Java Beans 143
3.3.3.2.2 Sicherheit von Java Beans 144
3.3.3.2.3 Java auf dem Server 144
3.3.3.3 Java Beans vs. ActiveX 145
3.3.3.4 Web Applikationsserver auf Komponentenbasis 145
3.3.4 Frameworks 148
Inhaltsverzeichnis XV
3.3.4.1 Definition von Frameworks 148
3.3.4.2 Der Aufbau von Frameworks 149
3.3.4.3 Business Object Facility der OMG 150
3.3.4.4 San Francisco 152
3.3.4.5 Vergleich der Framework Architekturen 153
3.3.5 Business Objekte als Komponenten von Workflow Anwendungen 154
3.3.5.1 Business Objekte als Elemente der Workflow Modellierung 154
3.3.5.2 Business Objekte als Nutzer des Workflow Service 158
3.3.5.3 Das logische Objektmodell des Workflow Managementservice 159
3.4 Aktive Verteilung von Geschäftsprozessen: Modellierte Verteilung und
Interoperabilität 168
3.4.1 Verteilungsszenarien 169
3.4.1.1 Domäneninterne Prozessbearbeitung 169
3.4.1.2 Domänenübergreifende Prozessbearbeitung 172
3.4.2 Verteilung über Standortmodellierung 172
3.4.3 Extensible Markup Language 175
3.4.3.1 Eigenschaften von XML 175
3.4.3.2 Anwendung 176
3.4.3.3 XML und EDIFACT 177
3.4.3.4 XML als Workflow Transportprotokoll 178
3.4.4 Kooperationsmodelle verteilter Prozesse 179
3.4.4.1 Modellierung von Prozessschnittstellen 180
3.4.4.2 Modellierung der externen Sicht von Prozessen 185
3.4.4.3 Interaktion von Prozessen 187
3.4.4.4 Modellierung der Interaktion von Prozessen 192
3.4.4.4.1 Start einer Workflow Instanz 192
3.4.4.4.2 Modellierung der synchronen Anfrage 195
3.4.4.4.3 Gefahr der Verklemmung (Deadlock) 197
3.4.4.4.4 Modellierung der Ein Weg Anfrage 199
3.4.4.4.5 Kommunikation gleichberechtigter Prozesse 201
3.4.5 Zusammenfassung und Vergleich der Kooperationsmodelle 203
4 Transparente Verteilung von Geschäftsprozessen: Verteilte,
komponentenbasierte Architektur eines Workflow
Managementsystems 207
4.1 Zielsetzung 207
4.2 Voraussetzungen 208
43 Arbeitsweise der zentralen Architektur 210
4.3.1 Komponenten 210
4.3.2 Basisoperationen 213
XVI Inhaltsverzeichnis 4.3.2.1 Starten des Workflow Modells 213
4.3.2.2 Ziehen der Vorgangsmappe in die Zwischenablage 214
4.3.2.3 Ausführung einer Funktion 214
4.3.2.4 Ziehen der Vorgangsmappe in den Ausgangskorb 215
4.3.2.5 Split und Join von Vorgangsmappen 215
4.3.2.6 Zurückziehen von Vorgangsmappen 216
4.3.2.7 Automatische Funktionen 218
4.3.2.8 Workflow Ereignisse 220
4.3.2.9 Workflow Monitoring 221
4.3.3 Die zentrale Architektur als logisches Objekt Modell 222
4.4 Prinzipien der dezentralen Architektur 223
4.4.1 Topologie der Verteilung 223
4.4.2 Lastfaktoren eines Workflow Managementsystems 225
4.4.3 Aufbau der dezentralen Architektur 226
4.4.3.1 Workflow Instanzbearbeitung 226
4.4.3.2 Organisations und Datenmodelle 228
4.4.3.3 Interdomänen Kommunikation 231
4.5 Arbeitsweise der dezentralen Architektur 232
4.5.1 Zusammenspiel der Komponenten 232
4.5.2 Lastverteilung 234
4.5.2.1 Last des OrgS 234
4.5.2.2 Last des WiS 235
4.5.2.3 Last des TrS 236
4.5.3 Basisoperationen 236
4.5.3.1 Anmeldung 236
4.5.3.2 Starten des Workflow Modells 237
4.5.3.3 Bestimmung der nächsten Aktivität 238
4.5.3.4 Ziehen der Vorgangsmappe in die Zwischenablage 239
4.5.3.5 Ausführung einer Funktion 239
4.5.3.6 Ziehen der Vorgangsmappe in den Ausgangskorb 239
4.5.3.7 Split and Join von Vorgangsmappen 240
4.5.3.8 Workflow Ereignisse 240
4.5.3.9 Zurückziehen von Vorgangsmappen 240
4.5.4 Administration* und Zusatzfunktionen 240
4.5.4.1 Sperren und Entsperren von workflow relevanten Daten 241
4.5.4.2 Monitoring 241
4.5.4.3 Protokollierung 241
4.5.4.4 Veränderung der Skalierung 242
4.5.5 Externe Kommunikation 243
Inhaltsverzeichnis XVII
4.5.5.1 Start einer entfernten Workflow Instanz 243
4.5.5.2 Synchrone Anfrage 244
4.5.5.3 Ein Weg Anfrage 245
4.5.5.4 Administratorfunktionalität 246
4.5.6 Analyse des Kommunikationsverhaltens 246
5 Zusammenfassung und Ausblick 248
5.1 Zusammenfassung 248
5.2 Zukunft der Workflow Technologie 251
Literaturverzeichnis 255
Abbildungsverzeichnis XIX
Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1: Synergetische Wirkung der Geschäftsprozessoptimierung und der
Umsetzung durch ein Workflow Managementsystem 9
Abbildung 2: Herauslösen der Ablauflogik aus der Anwendung 10
Abbildung 3: Konfiguration der Workflow Anwendung 10
Abbildung 4: Der Workflow Managementzyklus nach Heilmann 13
Abbildung 5: Ebenen des Geschäftsprozessmanagement nach Scheer 15
Abbildung 6: Arbeitsweise eines Workflow Managementsystems 17
Abbildung 7: Mögliches Aussehen eines Workflow Clients 20
Abbildung 8: Abdeckung von Workflows durch verschiedene
Anwendungssystemtypen 23
Abbildung 9: Entstehung und Einteilung von CSCW Systemen 25
Abbildung 10: Das Referenzmodell der WfMC 31
Abbildung 11: Abstraktionsebenen der Workflow Modellierung 39
Abbildung 12: Begriffe bei der Modellierung von Workflows 40
Abbildung 13: Beziehung des WMS zu den Begriffen der Modellierung 40
Abbildung 14: Architektur integrierter Informationssysteme (ARIS) 42
Abbildung 15: Kommunikation von Mitarbeitern als Workflow Sprache 44
Abbildung 16: Use Case 4
Abbildung 17: Darstellung der Klasse im Klassendiagramm 49
Abbildung 18: Zustandsdiagramm 50
Abbildung 19: Implementierungsdiagramm 50
Abbildung 20: Metamodell der Organisationssicht 53
Abbildung 21: Prozess und Funktion im Objektmodell 54
Abbildung 22: Workflow Daten 55
Abbildung 23: Erweitertes Klassendiagramm 56
Abbildung 24: Datenobjekte in der Workflow Umgebung 57
Abbildung 25: Kapselung von Daten durch das WMS 57
Abbildung 26: Informationsobjekte 6°
Abbildung 27: Watch andNotify Konzept zur Realisierung von
Workflow Ereignissen 61
Abbildung 28: Workflow Ereignisse 63
Abbildung 29: Metamodell Anwendungssysteme 66
XX Abbildungsverzeichnis Abbildung 30: Funktionen und Anwendungssysteme 66
Abbildung 31: Anwendungssystem als Standard 67
Abbildung 32: Integrationsverhalten verschiedener Typen von Workflow
Managementsystemen 67
Abbildung 33: Workflow Ressourcen 69
Abbildung 34: Berechtigung von Organisationsobjekten auf Daten 70
Abbildung 35: Berechtigung von Organisationsobjekten auf Funktionen 71
Abbildung 36: Operatoren 72
Abbildung 37: Metamodell des Kontrollflusses 73
Abbildung 38: Stufen der Fehlerbearbeitung 75
Abbildung 39: Transaktionssphäre mit mehreren Ein und Ausgängen 80
Abbildung 40: Kompensationssphäre mit mehreren Ein und Ausgängen 81
Abbildung 41: Kompensation 82
Abbildung 42: Groupware Funktion 86
Abbildung 43: Beispielhafte Modellierung eines Prozesses 87
Abbildung 44: Beispielhafte Modellierung einer Eskalation 89
Abbildung 45: Sicherungsebenen 100
Abbildung 46: Zweistufige Client/Server Architektur 103
Abbildung 47: Mehrstufige Client/Server Architektur 104
Abbildung 48: Horizontale und vertikale Kooperationen in Business Webs 111
Abbildung 49: Workflow Komponente als Teil einer E Business Lösung 113
Abbildung 50: Das Starten eines Geschäftsprozesses im Internet 116
Abbildung 51: Der Browser als Workflow Client 118
Abbildung 52: Hierarchie der Webseiten eines webbasierten Workflow Monitor 122
Abbildung 53: Oberfläche eines Monitors zur Auswertung von Prozesskennzahlen 125
Abbildung 54: Verteilte Modellierung gemäß der Workflow Prozesse 127
Abbildung 55: Verteilte Modellierung gemäß der Organisation 128
Abbildung 56: Matrixform der verteilten Modellierung 130
Abbildung 57: Vorgehensmodell einer kollaborativen Modellierung von
Workflows 131
Abbildung 58: CORBA Aufrufe 136
Abbildung 59: Die Referenzarchitektur der OMG 136
Abbildung 60: Verbunddokumente 139
Abbildungsverzeichnis XXI
Abbildung 61: Das Component Object Model 139
Abbildung 62: Webapplikation auf HTTP Basis 146
Abbildung 63: Client orientierte Web Applikation 146
Abbildung 64: Web Applikationen nach dem Client/Server Prinzip 147
Abbildung 65: Der allgemeine Aufbau von Frameworks 149
Abbildung 66: Die Business Object Facility im Rahmen der CORBA Architektur 151
Abbildung 67: San Francisco Framework 152
Abbildung 68: Business Object Klasse 156
Abbildung 69: Business Objekt Klasse als Anwendungsressource 156
Abbildung 70: Beziehungen zwischen BOKIasse und Funktion 157
Abbildung 71: Funktion und BOKIasse 157
Abbildung 72: Logisches Objektmodell 159
Abbildung 73: Zustandsdiagramm WfProzess 162
Abbildung 74: Zustandsdiagramm WfAktivität 164
Abbildung 75: Ansatzpunkte der Verteilung 168
Abbildung 76: Zentrale Workflow Services 170
Abbildung 77: Modellierung der Verteilung über Standorte 173
Abbildung 78: Transfer eines Workflow Prozesses zwischen zwei Domänen 173
Abbildung 79: Zusammenwirken verschiedener XML Komponenten 176
Abbildung 80: Metamodell WfProzessschnittstelle 180
Abbildung 81: Interne Prozessschnittstellen 182
Abbildung 82: Metamodell WfProzessinstanz 183
Abbildung 83: Modellierung der Prozessschnittstellen eines Prozesses 184
Abbildung 84: Externe Prozessrepräsentation 187
Abbildung 85: Kommunikationsmuster von Programmen 188
Abbildung 86: Unabhängiger Unterprozess 189
Abbildung 87: Verkettete Prozesse 189
Abbildung 88: Verschachtelter Unterprozess 189
Abbildung 89: Parallel synchronisierte Prozesse 190
Abbildung 90: Modelltechnische Transformation der verzögerten Anfrage 191
Abbildung 91: Metamodell WfProzessschnittstelle Start 193
Abbildung 92: Start von Prozess A aus Prozess X heraus (Ausschnitt) 193
Abbildung 93: Kommunikationsprotokoll des Starts einer Prozessinstanz 194
XXII Abbildungsverzeichnis Abbildung 94: Synchrone Kommunikation mittels Prozessschnittstellen 196
Abbildung 95: Kommunikationsprotokoll der asynchronen Kommunikation 197
Abbildung 96: Verklemmung von Prozessen 198
Abbildung 97: Modellierung einer Ein Weg Anfrage als Notify 200
Abbildung 98: Kommunikationsprotokoll Notify 201
Abbildung 99: Kommunikation gleichberechtigter Prozesse 202
Abbildung 100: Remote Client Modelle 203
Abbildung 101: Kooperationsmodelle verschiedener Workflow Domänen 205
Abbildung 102: Buildtüne Modell BT1 und zugehörige Rechte 210
Abbildung 103: Komponenten des zentralen Workflow Server 212
Abbildung 104: Runtime Prozess, Körbe und Aktionen zur Verschiebung von
Vorgangsmappen 217
Abbildung 105: Anzahl der Netze und Netzdistanzen bei Ring oder
Hypercube Topologien 224
Abbildung 106: Architektur eines zentralen Workflow Servers 224
Abbildung 107: Architektur eines zentralen Workflow Servers mit ausgelagerten
Komponenten 225
Abbildung 108: Zusammenarbeit von WiS und TrS 227
Abbildung 109: Logischer Organisationsserver mit Implementierungsvarianten 230
Abbildung 110: Kommunikationsknoten zur Interdomänen Kommunikation 231
Abbildung 111: Gesamtarchitektur des verteilten WMS 232
Abbildung 112: Realisierung des Notify durch eine virtuelle Aktivität 245
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