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揭开IT架构的神秘面纱

[ 来源:CIO时代网整理 | 更新日期:2007-7-15 21:29:17 | 评论 0 条 | 我要投稿 ]

随着IT应用的深入,IT与业务的关联越来越紧密,但IT也面临着越来越多的问题,如业务与IT的鸿沟、适应变革的灵活性差、技术体系复杂混乱、技术标准不兼容、技术系统互操作性差、系统安全脆弱、IT系统管理不规范等。

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  回顾IT的建设过程,我们会发现,产生这些问题的一个重要原因是,IT建设缺乏从组织角度出发的总体架构的规划和设计。往往是业务部门提出不同的需求,IT部门以不同的服务器、软件平台和数据库去满足业务需求,企业得到的是一个个条块化的IT架构。应该说,每个企业都有自己的IT架构,但这种自然发生的IT架构显得混乱和复杂,成为IT支持业务发展的累赘。

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  在这种背景下,组织的管理者需要一个解决办法或者一种理念来回答:如何建立贯彻业务战略的IT战略和IT体系?如何实现IT系统的灵活性和互操作性,以更快地响应业务需求?如何降低IT投资和运营成本,并且从IT投资中获取更多回报?如何管理IT结构的复杂性?

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  也正是因为如此,企业架构(EA)的理论和方法越来越受到政府、企业和IT厂商的重视。对企业架构的基本期望是,它能在对业务战略和流程理解的基础上,进行信息化顶层设计,形成灵活稳健的IT结构,构建和谐的IT环境。

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一、IT架构的基本框架

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EA框架共有7个组成部分,分为5个层次(如下图)。在后面的业务线条1N是指企业中的各个业务部门或业务实体。在架构的上层是企业的战略思想和方针,中间是业务流程和信息架构,在下面是应用架构和底层的基础设施。技术架构是总体架构的一个重要部分,它是从技术的角度分析信息架构、应用架构和基础设施层,制定科技管理和技术标准。信息安全、企业标准、和IT治理是贯穿于所有架构的层次的,它们纵向分布在5个层次中。清晰的划分和关联使企业管理者一目了然,便于全面和高效的规划和决策。

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图一:IT架构基本框架

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企业战略:

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战略是企业发展方向的决定因素,也需要指定信息技术作为核心竞争力应该如何支持企业战略。战略规划首先需要定义清晰的企业愿景和目标,随后要描述未来企业发展的战略方向,外部环境的影响和竞争策略,如何建立核心竞争力,如何衡量企业未来的业绩和是否成功达到目标的标准等。在企业战略中,同时需要定义企业的IT战略,用以指导企业的信息化建设。业务战略决定了IT的战略方向,同时IT战略对业务战略提供了支持和促进。
  业务架构 :

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业务流程是整个架构中最有影响力的部分,它定义了企业的业务流程和信息系统应该如何支持这些流程。业务流程是指一个组织为了实现其目标和价值的活动和过程。无论是商业组织、教育研究机构、政府机关还是军队都有其特定的业务流程。企业战略会决定业务流程的运行和优先级别,保证所有的业务流程都为了实现企业目标和价值而服务。许多企业都通过流程再造项目(BPR)而达到提升竞争力和效率的目标,这就足以说明业务流程的重要性。业务流程首先要描述清楚企业现有的流程,其次要反映企业改进后的目标流程(如果有改进的余地)。如果一个流程/活动对企业的战略目标没有贡献,那这个流程/活动需要从业务中去除。信息技术在流程中会起到很大的支持作用,但是流程的优化和改造不能以信息技术为出发点。在考虑技术因素之前,需要全面的考虑流程的业务价值和效率。

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将高层次的业务目标转换成可操作的业务模型,描述业务应该以何种方式运作才能满足成功必须的能力和灵活性。定义企业内部实体(业务实体之间)和外部实体之间的交互 (企业与客户, 合作伙伴和股东)。业务体系架构是一个全面 IT 战略和IT 体系架构的基础,因为业务体系架构是应用,数据和技术体系架构的驱动器。
信息(数据)架构 :

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数据架构有时与信息架构在欧美的很多企业中,在涉及到总体架构的概念时,常常被交互使用。这里的数据架构是一个广义定义的数据架构,其包含了信息内容。这样在某些地方和有些的理论中提及信息架构时, 我们就明白这是与这里的数据架构是一致的。数据架构包括数据实体和数据的交换和流动。保证数据有效的共享和交换是企业总体架构的主要目的之一。数据架构描述了企业现在和未来是如何使用数据的,主要包括以下内容:

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? 数据的采集、存储、转换、发布和传输

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? 企业的数据库设计和使用

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? 数据标准和格式,数据字典,数据管理

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? 知识管理、数据仓库、数据集市、数据挖掘等与数据相关的应用系统

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技术架构:

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技术架构的定义是企业科技和IT的所有的科技管理和技术标准,从最高层次的政策(Technology Policy)、原则(Principles)、指导纲要(Guideline) 到技术领域的技术标准和标准化(Technology Standardization)、技术选项(Technology Selections)、和技术元素(Technology Components)。注意这里的技术标准和标准化是两个企业和政府的重要的分别的任务。围绕着技术标准化,有一系列的流程与管理。技术元素包含了一系列的总体架构的技术组件。这些组件可是一个可以重复应用的系统和模块,也是最小的可以独立安插在架构的任何处的单个技术元素例如一个安全软件和一个小插入和外围设备。注意在这个架构层次的探讨,就是围着技术的标准化和管理标准的一系列的流程和措施。从总体架构的高层图示中,可以看到技术架构是涉及到了信息架构,应用架构和基础设施的几大领域。 字串8
应用架构 :

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应用架构 (也称为解决方案架构、应用系统架构)描述了支持企业运作的系统(比如财务系统、交易处理系统、人力资源、办公系统等)。应用架构可以采用多种方式来表达。通行的有客户机/服务器(C/S)模式,浏览器/服务器模式(3层架构或者4层架构)等架构。在应用架构中有许多行业的标准,比如J2EE.NET。它们都体现了模块化、集成化的思想。

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应用体系架构定义了业务应用的基本特性,应用设计、开发和测试工具,企业应用集成软件,流程建模和工作流工具,配置管理软件,发布软件和应用开发方法论
基础设施:

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这是企业整个IT系统的基础,包括硬件、软件操作系统、数据库系统、网络系统等企业数据和应用程序可以运行的环境。同时要满足企业的数据量、用户数、反映速度、在线率等要求。对分布在企业各个部门、地区的IT资产的了解会降低资源的浪费,提高利用率。标准的定义是: 基础架构是一系列的技术和服务的组合,提供了一个牢固的、节省成本的数据和信息的采集和进入、处理和传送的物理和逻辑的设施。一些大型的企业将基础架构和各个业务部门的具体的业务流程的应用分为不同的部分。如将数据中心,网络,指挥中心,服务器组,等等视为基础设施,而将具体的业务应用如财务,HR、销售、采购、研发、制造、市场等等, 划分为非基础设施的IT应用,它们是付着在企业的基础设施之上的应用系统。 字串9
信息安全:

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随着信息化的发展,企业信息系统的依赖程度也越来越高,信息安全的问题也越来越突出。许多企业采用了数据中心的集中处理方式,一方面便于集中控制风险,但另一方面使计算机系统风险也随之集中,对计算机信息安全也提出了更高的要求。所以在企业总体架构的各个层次都要考虑信息安全保障体系,以增强企业整体的信息安全风险防范能力。对信息安全架构负责的应属信息安全架构师。
IT
治理:

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IT治理是管理企业的IT资源、IT流程和IT需求,从而能够实现企业战略目标,实施与总体架构一致的IT项目的流程。包含组织上的机制和管理实施机制。贯穿了业务架构、信息架构、技术架构和应用架构的各个层面的内容。很多企业采用ITIL作为IT管理的理论,提高IT部门的管理水平。

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二、企事业架构的发展历史

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  企业架构的雏形来自企业建模的理论和思想。在20世纪80年代早期,除了学术界,很少有人对企业再造或企业建模的思想感兴趣,而且使用的理论和模型通常被限于某个信息系统的设计和开发。

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1Zachman模型

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  到20世纪80年代中期,还在IBM工作的John Zachman首先引入“信息系统架构框架”的概念。Zachman被公认为是企业架构领域的开拓者,他认为使用一个逻辑的企业构造蓝图(即一个架构)来定义和控制企业系统和其组件的集成是非常有用的。为此,Zachman开发了信息、流程、网络、人员、时间、基本原理等6个视角来分析企业,也提供了与这些视角每个相对应的6个模型,包括语义、概念、逻辑、物理、组件和功能等模型。

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图二:企业IT架构规划标准框架

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ZachmanEAF提出一个6/6架构框架:从规划者、拥有者、设计者、承建者、分包者和运行企业六个视角建立目标/范围、业务模型、系统模型、技术模型、详细表达、运行企业等模型;每个视角又包括数据(WHAT)、功能(HOW)、网络(WHERE)、人员(WHO)、时间(WHEN)、动机(WHY)等6个方面的模型,并分别由实体-关系模型(entity-relationship)、流程-I/O模型(input-process-output)、节点-链接模型(node-link)、人员-工作模型(people-work)、时间-周期模型(time-cycle)、目标-手段模型(ends-means)来表达。

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6个维度中,前4个很好理解;后2个则颇有新意。时间维讲的是系统的模型随时间演化的过程,即系统是如何成长的;规则维讲的是系统在运行过程中,需要遵循何种游戏规则,即运行规范。

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2FEAF模型

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当时,Zachman并没有使用“企业架构”的概念。1996年美国的Clinger-Cohen 法案(以前被称作信息技术管理改革法案)导致了术语“IT架构”的产生。这部法案的主旨是,美国政府指导下属联邦政府机构通过建立综合方法来管理信息技术的引入、使用和处置等。Clinger-Cohen法案要求政府机构的CIO要负责开发、维护和帮助一个合理的和集成的IT架构(ITA)的实施,当时的术语ITA,现在被解释为IT企业架构(EA)。

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  因此,企业架构的最早应用是在一些美国的政府机构,美国政府对企业架构应用的推动也发挥了十分重要的作用。自从Zachman框架引入后,首先是美国国家技术标准研究所在1989年发布NIST框架,从此联邦政府内出现了许多框架,其他联邦实体也发布了企业架构框架,包括国防部(DOD)和财政部(DOT)等。

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  19999月,美国联邦CIO委员会出版了联邦企业架构框架(FEAF),它的意图是为联邦机构提供一个架构的公共结构,以利于这些联邦机构间的公共业务流程、技术引入、信息流和系统投资的协调等。

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  FEAF定义了一个IT企业架构作为战略信息资产库,它定义了业务、运作业务所必须的业务信息,支持业务运行的必要的IT技术,响应业务变革实施新技术所必须的变革流程等要素。

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  随后,美国的管理和预算办公室(OMB)发布的OMB Circular A-130,要求机构记录和提交他们的初始的企业架构到OMB,并对他们对架构发生的重大变革进行更新。这给了OMB一个责任,即帮助推动政府机构内和政府机构间的企业架构的开发,并支持通过使用IT来改进政府运营能力。

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  20022月,OMB建立了一个联邦企业架构程序管理办公室来开发FEA,它的作用是,在联邦机构程序内和跨机构程序间,通过跨部门的分析来找到重复的投资,找到相互的差距,有助于在联邦政府范围内的协作、互操作和交互作用。

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  FEA包含了描述联邦政府的五个参考模型:(1)业务(或使命)流程和功能,独立于执行他们的机构(2)绩效目标和输出尺度(3)服务提供手段(4)信息和数据定义(5)技术标准。参考模型的意图是,告知政府机构人员开发他们机构专用的企业架构,并使得这些机构确保他们提出的投资不与其他机构的投资重复,并追求在可能的情况下共同开展项目。

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3TOGAF

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 企业架构的理念很快就得到咨询公司和研究机构认可,最早对企业架构进行分析和研究的咨询公司主要是被Gartner收购的META Group2000年,META Group发布《企业体系机构桌面参考》,提供了一个经验证的实施企业架构的方法论,意图成功地构建业务战略和技术实施之间的桥梁。在咨询和研究机构带动下,IBM、微软、HPEDSIT厂商也纷纷把目光集聚到了企业架构,希望能够从企业这个视角来定位其产品和服务。

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  随后,政府、企业、咨询和研究机构、厂商广泛参与,企业架构标准化的工作越来越重要,也产生了一些研究团体和标准框架。目前,业界最有名的企业架构框架是TOGAF(即Open Group架构框架:The Open Group Architecture Framework),TOGAF是一个行业标准的架构框架,它可以被任何希望开发一个信息系统架构的组织在组织内免费使用。

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TOGAF是一个开放的标准化的架构框架(The Open Group Architecture Framework的缩写),是为组织设计、评价和建立正确的架构服务的,它包含架构开发方法(ADM)、基础架构和资源库。

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TOGAF的关键是TOGAF架构开发方法(Architecture Development MethodADM) ,这是一个开放的、行业公认的、可靠的、用于开发满足业务需求的企业架构的方法。ADM是一个循环的流程,需要不断根据业务需求进行验证。主要步骤包括:(1)初始化,建立框架;(2)基准描述(3)目标架构(4)机会和解决方案(5)迁移规划(6)实施(7)架构维护。

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基础架构是一个通用服务和功能的架构,在这个基础架构上专门的架构和架构构建块被建立。基础架构包括技术参考模型(TRM)和标准信息库(SIB)等。TRM提供一个通用平台服务的模型和分类法,主要模型如图所示。标准信息库(SIB)是一个开放的行业标准的数据库,并根据TRM分类法进行了结构化。

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资源库(RB)是应用TOGAF ADM的各种资源,如ADML、架构兼容的评论、架构原理、架构视图、业务情景、案例研究、IT治理战略等。

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三、IT架构实施方法论

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每个模型都有自己实施对方法论,其中美国部委架构规划实施方法论如图3所示,

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图三:企业IT架构规划过程

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上图中,每一步的具体内容说明如下:
1
. 确定愿景和原则:
确定IT架构业务、组织与IT系统范围,识别业务趋动力;
确定IT架构愿景/目标;
制定IT架构定义的原则;
识别IT架构相关需求;

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业界IT架构最佳实践研究与学习。
2
. 现状描述分析:
搜集现有IT系统现状资料;
业务现状分析,识别现有IT系统对业务支撑上存在的问题。
3
. 目标架构定义:
引入最佳实践,并结合企业实际,定义目标IT架构,包括:数据、应用、基础设施架构。 字串5
4
. 差距与改进点分析:
目标架构与现状的差距与改进点分析;
把具体IT需求纳入目标架构框架。
5
. 改进点优先级排序:
IT架构的改进点,以及具体需求进行优先级排序;
6
. 制定IT架构的实施计划:
确定向目标IT架构迁移的具体实施计划; 字串3
确定目标IT架构实施的推行组织。
7
. 持续改进优化
IT
架构规划过程中,各个环节不断优化;
制定目标IT架构的持续改进计划;
制定IT架构的管理维护机制。

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基于Zachman框架的具体IT架构规划咨询项目操作过程,如图4所示: 字串9

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图四:IT架构规划咨询项目操作过程

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上图中各阶段的工作内容与交付,如下表: 字串2

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