Schnittstellen-Standards

Heutiges Thema:
Schnittstellen-Standards zum elektronischen
Datenaustausch zwischen Applikationen (EDI)
Prof. Dr.-Ing. Stefan Brunthaler, TFH Wildau, 2003-2005
Literatur
Krüger, Reschke: Lehr- und Übungsbuch
Telematik, Fachbuchverlag Leipzig 2002
Müller, Eymann, Kreutzer: Telematik- und
Kommunikationssysteme in der vernetzten
Wirtschaft, Oldenbourg 2003
Levi, Rembold: Einführung in die Informatik für
Ingenieure ...
Diverse VDA-Richtlinien
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Definitionen
EDI: Electronic Data Interchange (elektronischer
Datenaustausch), jede Form des Datenaustausches auf elektronischem Wege zwischen
Anwendungs-Systemen über Systemgrenzen.
DFÜ: Daten-Fern-Übertragung (im Prinzip
dasselbe wie EDI, nur wird EDI meistens mit
„EDIFACT“ gleichgesetzt, was falsch ist.
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Anforderungen
Korrektheit (fehlerfrei, selbstkorrigierend, autom. Fehlererkennung)
Vollständigkeit, Wiederholungsfreiheit, Transaktionsfähigkeit,
Pufferung
Einfachheit (geringe Komplexität, einfache Bedienung und
Überwachung)
Gute Automatisierbarkeit
Transparenz (alle Datenformate, binär und zeichenorientert,
Transport-Mechanismen für Programmierer unsichtbar)
Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit
Sicherheit gegen Mithören und Manipulation
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Schnittstellen-Kategorien
Datei-Übertragungs-Verfahren
Programm-zu-Programm-Kommunikation
Datenbank-Integration
Messages Transfer Systeme
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Datei-Übertragung (Transfer)
Punkt-zu-Punkt offline = Datenträger-Austausch
Punkt-zu-Punkt online seriell (Modem usw.)
File Transfer in Netzwerken (Inter/Intra/Extranet)
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Punkt-zu-Punkt Transfer
Punkt-zu-Punkt offline
Datenträger-Austausch: CD-Rom, Diskette, Band,
Memory-Stick, Barcode-Label mit voller Information,
...
Punkt-Zu-Punkt seriell
Ascii-Zeichen ungesichert
zmodem, xmodem, ymodem
kermit
uucp
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File Transfer in Netzwerken
ftp: File Transfer Protocol (Port 21/20)
rcp: Remote Copy
scp, sftp: Secure Copy, Secure FTP
nfs: Network File System
smb, samba: MS Windows Netzwerks-Funktionen für
verteilte Filesysteme, Druck, Messageing.
E-Mail (allgemein): smtp, imap, pop
„Mailbox“-Verfahren (X.400): Standard-MHS
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Programm-zu-ProgrammKommunikation
Direkte TCP/IP- bzw. ISO/OSI-Kommunikation
Middleware-Systeme
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Direkte TCP/IP-Schnittstellen
Client/Server-Modell
Peer-to-Peer Modell
Nutzung der jeweils vom Betriebssystem
bereitgestellten API's
Verbindungsaufbau, Kommunikation, Abbau,
Fehlerhandling liegen in der Verantwortung der
Applikationen
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Ablauf Socket-API C/S
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Middleware
Unter "Middleware" werden Software-Schichten
in netzwerkfähigen Rechnern verstanden, die
Dienste für verteilte Anwendungen liefern.
Sie verdecken dabei, dass die darunter liegenden
Schichten evtl. sehr verschieden und "nicht
kompatibel" sind.
Middleware ist die "Infrastruktur" für verteilte
Anwendungen.
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Schema Middleware im Netz
Verteilte Anwendung
Middleware
Betriebssystem
Netzwerk-Hardware
Netzwerk
Netzwerk-Hardware
Netzwerk-Hardware
Netzwerk-Hardware
Betriebssystem
Betriebssystem
Betriebssystem
Middleware
Middleware
Middleware
Verteilte Anwendung
Verteilte Anwendung
Verteilte Anwendung
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Middleware-Systeme
RPC (remote procedure call)
DCE (distributed computing environment)
RMI (remote method invocation)
CORBA (common object request broker arch.)
COM (component object model)
DCOM (distributed COM)
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Datenbank-Integration
Beide Applikationen teilen eine Datenbank
Bestimmte Tabellen werden gemeinsam genutzt
Rechteabgrenzung wichtig bei externen Partnern
Nativer Zugriff: Embedded SQL (z.B. in "C")
ODBC: Open DataBase Connectivity
JDBC: JAVA DataBase Connectivity
Performant, aber Sicherheits-Risiken!
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Message Transport Systeme
Garantie der Zustellung
Was man absendet, geht nicht verloren
Wenn Transport zum Empfänger scheitert, wird
ein Operator alarmiert (siehe Netzwerks-Informations-Management bei SCM)
Aufwändig und teuer durch Clearing-Server
Meist bei Dienstleistern angesiedelt (IBM)
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Was die Zukunft bringt...
XML-RPC:
Per http werden in XML codierte remote procedure
calls an einen Server gesendet
Die Antwort ist eine http-response mit einer AntwortDatenstruktur
SOAP:
Nachrichtenformat,
Codierungsregeln,
RPC und Transport-Bindungen.
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Organisation von
Datenaustausch-Schnittstellen
hostcom: Beispiel einer einfachen Organisation
für Batch-Schnittstellen.
SAP R/3 RFC: Beispiel für Online-Kopplung
(RPC-artig, aber mit anderen Mechanismen).
Storagement Packplatz: Beispiel für Client-Server
mit wenig Organisation außer Wiederaufsetzen
nach einem Crash.
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Datenformate
CSV (comma separated values)
Satzarten-Dateien mit festem Satzaufbau (gen_ls)
Message-Dateien mit variablem Satzaufbau
(EDIFACT, SAP IDoc): Hauptsegment, variable
optionale Zusatzsegmente.
Auszeichnungs-Sprachen: html, XML, ...
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Datenformat-Standards (1)
EDIFACT: Electronic Data Interchange For Administration,
Commerce and Transport.
EDIFICE: Electronic Data Interchange für die ElektronikIndustrie.
CEFICE: Electronic Data Interchange für die ChemieIndustrie.
ODETTE: Organisation for Data Exchange by
Teletransmission in Europe, http://www.odette.org
VDA xxxx: Electronic Data Interchange für die (deutsche)
Automobil-Industrie, wird ersetzt durch ODETTE-Standards.
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Datenformat-Standards (2)
TRADACOM: Trading Data Communication Standard.
SWIFT: Society of Worldwide Interbank Financial
Telecommunication.
SEDAS: Standard-Regelungen einheitlicher
Datenaustausch-Systeme.
IDoc: Datenaustausch-Standard von SAP R/3.
gen_ls: Generische Lieferauftrags-Schnittstelle, Beispiel
für ein „Inhouse-Format“.
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VDA-Empfehlungen
Schnittstellen und Belege
VDA 4905: Lieferabrufe
VDA 4913: Lieferschein- und Transportdaten
VDA 4920: Speditionsauftragsdaten Lieferant an Spediteur
VDA 4921: Transportverfolgungsdaten Spediteur an Kunde
VDA 4930: Lagerbestands- und Bewegungsdaten
VDA 4902: Warenanhänger (barcodefähig)
VDA 4912: DFÜ-Warenbegleitschein
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Beispiel: VDA-Label (4913)
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VDA Nachrichten und
Belege im Zusammenhang
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Szenario mit EDL
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SAP Idoc-Struktur
Control-Records
Data-Records
Parent Segment
Child Segment Type 1
Child Segment Type 2
Child Segment Type 3
Administrative Part
Data Segment
Status-Records
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Konverter, Mapping
Die Formate können durch Konverter ineinander
umgewandelt werden, z.B.:
gen_ls (Inhouse Flat File)
Konverter mit Inhouse->EDIFACT-Mappings
EDIFACT-Messages
X.400-Mailbox
Konverter mit EDIFACT->Inhouse-Mappings
Kunden-Inhouse-Format, z.B. SAP R/3 IDoc
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Was ist XML?
eXtensible Markup Language (Metasprache)
Mit Hilfe von XML lassen sich alle DokumentenTypen beschreiben
Dokumenttypdefinitionen (DTD) werden zur
Festlegung benutzt
Man kann beliebige Strukturen definieren
Dokumenteninhalt, Formatierungsdaten und
Struktur werden getrennt beschrieben
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XML-Komponenten
DTD: Document Type Description beschreibt die
Struktur
XML-Schema ist eine Fortentwicklung von DTD
CSS (Cascading Style Sheets) beschreiben das Layout
von html-Seiten
XSL (eXtensible Style Language) beschreibt das Layout
von XML-Dokumenten
Dadurch können Inhalte beliebig dargestellt werden.
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Trennung von Struktur-, Inhaltsund Formatierungsdaten
Formatierung
Struktur
DTD
●XML – Schema
XSL
●CSS
●DSSSL
●
●
Inhalt
XML
●SGML
●
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DTD-Beispiel
<!ELEMENT personen_tabelle (person)*>
<!ELEMENT person (name, vorname, telefon?)>
<!ATTLIST
person person_nr ID #REQUIRED
geschlecht (m|w)
#REQUIRED>
<!ELEMENT name
#PCDATA>
<!ELEMENT vorname
#PCDATA>
<!ELEMENT telefon
#PCDATA>
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XML-Beispiel
<?xml version=“1.0“?>
<!DOCTYPE personen_tabelle SYSTEM „personen_tab.dtd“>
<personen_tabelle>
<person person_nr=“10“ geschlecht=“m“>
<name> Schmidt </name>
<vorname> Peter </vorname>
<telefon> 030/12345678 </telefon>
</person>
<person person_nr=“11“ geschlecht=“w“>
<name> Schmidt </name>
<vorname> Ursula </vorname>
</person>
<person person_nr=“12“ geschlecht=“m“>
<name> Schmitt </name>
<vorname> Hans </vorname>
<telefon> 030/12344444 </telefon>
</person>
</personen_tabelle>
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oder eher „Nokia 8810“?
Schnittstellen-Inhalte
Durch Formate und Strukturen wird keine
Aussage zu den tatsächlich zu übertragenden
Inhalten gemacht.
Man benötigt daher auf XML aufsetzende
Standards, die (analog EDIFACT) die Inhalte
vorgeben. Beispiele:
BizTalk (Initiative von Microsoft)
ebXML (Initiative von UN und OASIS), siehe
www.ebxml.org
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Aufgabe
Machen Sie einen Lösungsvorschlag für eine
auf Anwendungsebene sichere EDI-Lösung:
Partner 1 sendet einen Auftrag an Partner 2.
Partner 2 empfängt den Auftrag und verarbeitet
ihn GENAU EIN MAL.
Partner 2 meldet Partner 1 die Bearbeitung des
Auftrages GENAU EIN MAL.
Partner 1 reagiert angemessen: Wiederholung bei
Verlust, Abhaken bei erfolgreicher Bearbeitung.
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Details zur Aufgabe
Wie sieht ein „Auftrag“ in der Schnittstelle aus?
Wie erfolgt die Übertragung physisch?
Woran wird erkannt, dass die Übertragung
erfolgreich war?
Woran erkennt man, dass der Auftrag auch
verarbeitet wurde?
Wie wird wiederholt, und wie wird sichergestellt,
dass der Auftrag nur einmal bearbeitet wird?
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