Select Language:
[ CampusSource Engine Integration Platform ]

CampusSource Engine Integration Platform


Kontakt

Manfred Postel

manfred.postel@campussource.de
Telefon: +49 (0)2331 987 4258

CampusSource Geschäftsstelle
Universitätsstraße 11
58097 Hagen

Dr. Wilfried Jauer

jauer@his.de
Telefon: +49 (0)511 1220 263

HIS GmbH

Dokumentation

Software

Um diese Software zu nutzen, müssen die AGB akzeptiert werden. Hierzu ist es erforderlich, sich bei CampusSource zu registrieren.

Kurzbeschreibung

[ Drei Komponenten ]

Mit der CSE Integration Platform bieten wir Ihnen ein langfristig kostengünstiges Produkt zur Integration zahlreicher IT-Komponenten1 und Datenbanken an Bildungseinrichtungen.

Während des Einsatzes mehrerer IT-Komponenten wie Onlinevorlesungs-verzeichnissen, Onlinebibliotheken, E-Learning- und Contentmanagement-systemen2 ist es wünschenswert, diese Komponenten miteinander zu verknüpfen, um sowohl Aufwand als auch Kosten möglichst niedrig zu halten.

Hier bieten sich dem Anwender zwei Möglichkeiten:

Kopplung von Komponenten

[  ]

Bei der Kopplung von IT-Komponenten - auch: Application-to-application (A2A) - werden Schnittstellen zum Austausch von Daten verwendet, indem jede Komponente direkt mit jeder anderen Komponente verknüpft wird.
Die Probleme sind heraus direkt ersichtlich: Je mehr Komponenten miteinander verknüpft werden müüssen, desto mehr Verbindungen müssen hergestellt werden. In der Theorie benötigt eine Kopplung von n Komponenten (n2 - n) : 2 Schnittstellen. Bei drei Komponenten wären dies drei Schnittstellen, bei zehn Komponenten bereits 45 Schnittstellen (siehe Diagramm links).
änderungen an Schittstellen oder Komponenten bedeuten einen großen technischen Aufwand und die Schnittstellen sind häufig nicht wiederverwendbar - müssen also zumeist neu erstellt werden, falls Systeme verändert oder gar ersetzt wurden.

[ Die Kopplung mit sechs Schnittstellen ]

Zusammengefasst ist die Kopplung von Komponenten die unflexiblere Wahl bei der Verknüpfung mehrerer Systeme. Gerade bei änderungen ist diese Lösung zu unflexibel und erschwert die schrittweise Optimierung der Geschäftsprozesse. Zwar sind die Startkosten bei der Kopplung relativ gering, jedoch birgt dieses System eine Gefahr durch zu hohe Folgekosten bei Umstrukturierungen. Dazu erschwert die Potenzierung der benötigten Schnittstellen bei steigender Anzahl der Komponenten die Minimierung der Folgekosten.

Eine bessere Lösung bietet hier die Integration durch die CSE Integration Platform.

Integration von Komponenten

Die Verwendung einer sogenannten Middleware vereinfacht die Kommunikation zwischen vielen Komponenten erheblich. Da die Software mit jeder Komponente verknüpft ist, werden nur noch so viele Schnittstellen wie Komponenten vorhanden sind benötigt. Eine Vernetzung der Komponenten untereinander ist überflüssig und verringert den technischen Aufwand spürbar. In einem Diagramm dargestellt wird der Vorteil der CSE Integration Platform direkt sichtbar:

[ Diagramm: Anzahl Schnittstellen in Abhängigkeit der Komponenten ]

Die Middleware stellt hierbei das Bindeglied zwischen den Geschäftsprozessen, etwa der Modellierung oder dem Management, und der Technik, beispielsweise die Datenkonvertierung und die Integration durch Adaptoren und Schnittstellen, dar. Durch diese Trennung ist für Geschäftsprozesse kein Programmierer mehr notwendig - die Änderungen können direkt über eine grafische Benutzeroberfläche durchgeführt werden.
Grundsätzlich ist also zu sagen, dass durch den Einsatz einer Middleware Änderungen an Prozessen wesentlich einfacher in der IT umsetzbar werden. Hierbei muss jedoch zwischen den Middleware mit Bus-Architektur und Hub & Spoke-Architektur unterschieden werden.

Middleware mit Bus-Architektur

Bei einer Middleware mit Bus-Architektur basiert die Integration der Systeme auf der Versendung von Nachrichten nach dem Publish-Subscribe-Prinzip. Hierbei werden von ausgewählten Systemen ("publisher") Nachrichten mit Informationen verschickt und von allen Abonnenten ("subscriber") empfangen und weiterverarbeitet. Hierbei ist eine zentrale Anlaufstelle für alle Informationen über die Architektur der Systeme, der Kommunikation im Fehlerfall und der Informationen über die Weiterleitung an die richtigen System vonnöten.
Hierbei gibt es jedoch keine zentrale Koordination der Prozesse, so dass auch gerade durch den hohen Durchsatz die Bus-Architektur nur zur Datenintegration verwendet werden kann.

Middleware mit Hub and Spoke-Architektur

Bei einer Middleware mit einer sogenannten Hub and Spoke-Architektur wird die Kommunikation aller Systeme über einen Hub gesteuert, der wie bei der Middleware mit Bus-Architektur eine zentrale Anlaufstelle für alle Informationen über die Architektur der Systeme, der Kommunikation im Fehlerfall und der Informationen über die Weiterleitung an die richtigen System darstellt.
Bei dieser Architektur ist die Integration von neuen, auch mehreren Systemen sehr einfach, da diese einfach per Schnittstelle mit der Middleware verknüpft werden. Die Logik hinter den Prozessen wird zentral im Hub abgebildet und verwaltet.
Probleme können hierbei eventuell bei sehr hohem Hub-Durchsatz entstehen.

In beiden Fällen ist jedoch die Sicherheit bei der Integration von großer Wichtigkeit.

Sicherheit bei der Integration

Bei der Verknüpfung von Systemen, die vertrauliche Informationen wie Namen, Geburtsdaten und ähnliches untereinander austauschen, stellt sich schnell die Frage nach der Sicherheit der Daten.
Die Kommunikation muss vertraulich erfolgen und die Daten müssen während des Informationsaustauschprozesses verschlüsselt werden.
Des Weiteren muss der Zugriff auf sowohl die Middleware als auch auf die einzelnen Systeme auf unbefugten Zugriff hin untersucht werden, indem Benutzer und Rollen eingerichtet werden. Rechte sollten nicht an Benutzer gebunden werden, sondern an abstrakte Rollen wie beispielsweise "Administrator", "Dekan", "Verwaltung" oder ähnliches. Die Zuteilung von Benutzeraccounts zu eingerichteten Rollen stattet diese mit entsprechenden Rechten aus. Die Verwaltung der Personen, Rollen und Rechte wird über ein Identity Management System geregelt.
Schließlich muss die Authentizität der Systeme und die Integrität der verschickten Nachrichten durch digitale Signaturen gewährleistet werden.

Somit wird ein größstmöglicher Schutz bei der Kommunikation erreicht. Jedoch werden an die Middleware auch Anforderungen an ein gutes Management gestellt.

Management bei der Integration

Das Management einer Middleware muss hohen Anforderungen genügen, da es der zentralen Überwachung und Verwaltung der integrierten Systeme dient.
Hierzu gehört die dauerhafte Speicherung von durchgeführten Aktionen, da bei sensiblen Daten, die von mehreren Personen abgeändert oder gar gelöscht werden können, das Auditing unerlässlich ist. Des Weiteren dienen die gespeicherten Daten als Grundlage zur Optimierung von Prozessen.
Auch zur Verwaltung von Systemeinstellungen dient das Management, beispielsweise dem Single-Sign-On.
Wichtig ist, dass die Management-Funktion in jedem System integriert sein muss.

Eine weitere wichtige Anforderung ist die Interoperabilität.

Interoperabilität

Selbstverständlich muss bei der Integration von Systemen die Interoperabilität gewährleistet sein, jedoch geht diese über den bloßen Ist-Zustand hinaus, da bei Änderungen und/oder Austauschen von einzelnen Systemen im Idealfall keine umfangreichen Programmierarbeiten zu erledigen sind, so dass die Integration der neuen oder veränderten Systeme generischer, nicht technischer Natur ist.

Konzeption des integrierten Informationsmanagements von HIS-LSF/POS und weiteren IT-Systemen mit der CampusSource Engine

Einleitung

Viele Bildungseinrichtungen sehen sich mit der Herausforderung konfrontiert, die Kosten des Lehrbetriebs und der Verwaltung senken zu müssen, während verbesserte Rahmenbedingungen für die Studierenden/Lernenden die Effizienz der Lehre weiter steigern sollen.

Für bereits vorhandene IT-Systeme im Verwaltungs- oder E-Learning-Bereich müssen häufig identische Daten z.B. von Personen oder Lehrveranstaltungen mehrfach erfasst und konsistent gehalten werden, was sich in hohen Kosten für Administration und Pflege der Systeme widerspiegelt. In der Anwendung der Dienste bedeutet dies sowohl für Lehrende als auch für Studierende einen unnötigen Mehraufwand und ungewollte Verzögerungen bei alltäglich wiederkehrenden Nutzungsszenarien.

Die Integration verschiedener Dienste verspricht eine Lösung dieser Problematik. Durch automatisierten Datenabgleich, Nutzung von Diensten anderer Systeme, und die Möglichkeit, auch komplexe administrative oder anwendungsorientierte Abläufe ohne manuelle Eingriffe durchführen zu können, werden Synergien realisiert und ein Mehrwert für alle Anwendergruppen erreicht.

Direkte Kopplung vs. Middleware

[ Schema Application-To-Application-Integration (A2A) ]

Für die Umsetzung einer Integration stehen zwei Ansätze zur Verfügung: die Application-To-Application-Integration (A2A), bei der beteiligte Systeme direkt über Schnittstellen verbunden werden, sowie die Enterprise-Application-Integration (EAI), die eine Middleware als Infrastruktur für die Kommunikation der Dienste nutzt.

Die direkte Kopplung führt dazu, dass bei der Umsetzung der Integration wiederkehrende Aufgaben wie Datentransformation, Ausnahmebehandlung etc. in jeder Schnittstelle neu implementiert werden müssen. Der Aufwand bei der Integration zusätzlicher Dienste steigt exponentiell. Für einen neu an die bestehende Infrastruktur anzuschließenden Dienst müssen Schnittstellen zu allen anderen bereits vorhandenen Systemen implementiert werden, was durch die vielen Verbindungslinien in der nebenstehenden Abbildung dargestellt wird. Dies macht den A2A-Ansatz sowohl unflexibel als auch kostenintensiv im Hinblick auf zuküüftige Erweiterungen und die Gesamtkosten (Total Cost of Ownership, TCO).

Umsetzung mit der CampusSource Engine Integration Platform

Bei dem Einsatz einer Middelware (EAI-Konzept) können die Nachteile der A2A-Integration vermieden werden. Durch die zentrale Umsetzung allgemeiner Aspekte von Integration (z.B. Transformation, robuste Kommunikation) benötigt jeder Dienst lediglich eine Schnittstelle zur gemeinsam genutzten Middleware.

Zusätzlich wird durch diese Komponente die zentrale Umsetzung von Integrationsszenarien auf Grundlage von modellierten Prozessen ermöglicht. Als Folge sinken die Anzahl und die Komplexität der Dienste-Schnittstellen erheblich, was zu einer deutlich höheren Flexibilität gegenüber zukünftigen Veränderungen der IT-Landschaft führt.

Die CSE Integration Platform setzt das EAI-Konzept in Form einer Service-Oriented-Architecture (SOA) um. Dabei übernimmt ein Nachrichten-Bus die Rolle der Middleware für die Kommunikation und den Austausch von Daten zwischen den angeschlossenen IT-Systemen, welche die verschiedensten Dienste anbieten können.

[ CSE nach Enterprise-Application-Integration (EAI) ]

Verdeutlichung des Integrationskonzeptes an einem Beispiel

Im Folgenden werden einige Prozesse eines exemplarischen Integrationsszenarios zwischen einem Verwaltungssystem für Lehre, Studium und Forschung (HIS-LSF), sowie einem Learning Management System (LMS) beschrieben. Dabei gehen wir zunächst davon aus, dass das HIS-LSF-System das "führende System" für ein LMS ist. Die folgende Grafik zeigt einen Überblick über die wesentlichen zur Kopplung genutzten Funktionen der beteiligten Systeme.

[ Beispiel Integrationskonzept ]

Initialisierende Datenübertragung

Die initialisierende Datenübertragung versetzt ein angeschlossenes LMS in einen Ausgangszustand, welcher der im führenden LSF-System vorhandenen Datenlage entspricht. Dabei hat der LSF-Administrator die Möglichkeit, den Umfang der zu initialisierenden Objekte (z.B. über die Auswahl von Semestern) zu konfigurieren. Im Wesentlichen werden folgende Aktionen ausgeführt:

[ Initialisierende Datenübertragung ]

Anlegen und Aktualisieren von Lehrveranstaltungen

Das Anlegen von neuen bzw. die Aktualisierung bereits vorhandener Lehrveranstaltungen wird durch einen Lehrenden im LSF-System angestoßen, indem dort die entsprechenden Verwaltungs-Formulare benutzt werden. Falls die betreffende Veranstaltung durch den LSF-Admin zur Kopplung freigegeben wurde, werden die notwendigen Informationen zum Anlegen / Aktualisieren an die CSE übertragen.

Falls die Veranstaltung innerhalb der CSE bekannt ist, werden die veränderten Daten an das LMS zur Aktualisierung übermittelt und das eigene Veranstaltungsobjekt entsprechend angepasst.

Handelt es sich um eine neue Veranstaltung, wird diese sowohl in LMS als auch innerhalb der CSE angelegt. Um ein späteres Objekt-Mapping zwischen LSF und LMS durchführen zu können, übermittelt das LMS nach dem Anlegen der Veranstaltung deren LMS-ID an die CSE, wo diese zum Veranstaltungsobjekt hinzugefügt wird.

[ Anlegen und Aktualisieren von Lehrveranstaltungen ]

Löschen von Lehrveranstaltungen

Ein Lehrender kann innerhalb von LSF das Löschen einer Lehrveranstaltung durch die entsprechenden Verwaltungs-Formulare auslösen. Falls die betreffende Veranstaltung durch den LSF-Admin zur Kopplung freigegeben wurde, werden die notwendigen Informationen an die CSE übertragen.

Innerhalb der CSE werden die zu der Veranstaltung gehörigen Personen-Zuordnungen ermittelt. Anschließend werden zunächst die Zuordnungen und danach die Veranstaltung selbst im LMS und der CSE gelöscht.

[ Löschen von Lehrveranstaltungen ]

Übertragung des Vorlesungsverzeichnisses

Bei der Übertragung des Vorlesungsverzeichnisses von HIS-LSF zum LMS werden zunächst sämtliche Strukturdaten von LSF an die CSE übermittelt. Innerhalb der CSE erfolgen ggf. die Kopplung zu den Veranstaltungsobjekten sowie die Transformation in ein für LMS verständliches XML-Dokument. Dieses Dokument wird an LMS übermittelt und dort zur Generierung bzw. Aktualisierung eines LMS-Vorlesungsverzeichnisses verwendet.

[ Übertragung des Vorlesungsverzeichnisses ]

Zuordnung von Personen (Lehrende/Studierende) zu Lehrveranstaltungen

Personen können durch Verwaltungsformulare eine Veranstaltung mit der Rolle belegen, die ihnen von LSF zugewiesen wird. Falls die betroffene Veranstaltung vom LSF-Admin zur Kopplung freigegeben wurde, werden die notwendigen Informationen an die CSE übertragen.

Ist der CSE bereits eine Zuordnung zwischen der übermittelten Person und der Veranstaltung bekannt, wird diese aktualisiert. Andernfalls wird überprüft, ob die Person bereits bekannt ist. Falls nicht, wird sie in LMS und der CSE angelegt. Danach kann die Zuordnung der Person mit der übermittelten Rolle zur Veranstaltung in LMS und der CSE erzeugt werden.

[ Zuordnung von Personen (Lehrende/Studierende) zu Lehrveranstaltungen ]

Abmeldung von Personen (Lehrende/Studierende) von Lehrveranstaltungen

Über LSF-Verwaltungsformulare können die Zuordnungen von Personen zu Veranstaltungen gelöscht werden. Diese Informationen werden an die CSE übermittelt. Die übertragene Zuordnung wird dann sowohl in LMS als auch in der CSE gelöscht.

[ Abmeldung von Personen (Lehrende/Studierende) von Lehrveranstaltungen ]

Belegung von LSF-Lehrveranstaltungen über das LMS

Über LMS-Verwaltungsformulare können Personen Belegungen für Veranstaltungen erzeugen. Das LMS kann erkennen, ob es sich bei der belegten Veranstaltung um eine von LSF übernommene Veranstaltung handelt. Ist dies der Fall, wird eine entsprechende Belegungs-Nachricht mit der LMS-Veranstaltungs-ID, der LMS-Personen-ID sowie der gewünschten Rolle an die CSE übermittelt. In der CSE können LMS-Veranstaltung und -Person auf entsprechende LSF-Objekte zurückgeführt werden. Mit diesen wird schließlich eine LSF-Belegung erzeugt, die analog zu "Zuordnung von Personen (Lehrende /Studierende) zu Lehrveranstaltungen" gehandhabt wird.

[ Belegung von LSF-Lehrveranstaltungen über das LMS ]

Löschen von LSF-Belegungen über das LMS

Analog zum Belegen von LSF-Lehrveranstaltungen über das LMS wird beim Löschen von Belegungen im LMS innerhalb der CSE ein Objekt-Mapping durchgeführt und die gewünschte Aktion an LSF übermittelt. Dort wird der bereits beschriebene Prozess zum Löschen einer Belegung angestoßen.

[ Löschen von LSF-Belegungen über das LMS ]

Implementierung und Rahmenbedingungen

In Kooperation mit der HIS GmbH (im folgenden HIS) und CampusSource kann die Implemenierung der vorgestellten Integrationslösung über die CSE Middleware, wie sie beispielhaft nach Art und Umfang in diesem Papier beschrieben wurde, erfolgen. Entsprechende Anfragen können sowohl an die HIS als auch an CampusSource gerichtet werden.

Es soll erreicht werden, dass mit der Realisierung einzelner (Implementierungs-)Projekte auch gleichzeitig ein Open Source-Entwicklungsmodell umgesetzt wird, in dem die Expertisen der beteiligten Bildungseinrichtungen und Projektpartner genutzt, gebündelt und fortlaufend abgestimmt werden. Die Partner sollen des Weiteren in die Lage versetzt werden, strategische, technische und administrative Einzelheiten zur Gestaltung der Schnittstellen untereinander abzustimmen, um Doppel- oder Parallelentwicklungen zu vermeiden. So soll es u.a. ermöglicht werden, nach erfolgter Erstimplementation von allen gemeinschaftlichen Weiterentwicklungen zu profitieren und dadurch erhebliche Kostenvorteile für die einzelne Institution bei Betrieb und Pflege zu erzielen.

Kooperative Projektgestaltung und Verfahren

Projektpartner sind zunächst die anfordernde Bildungseinrichtung und HIS/CampusSource, die in einem dezidierten Pflichtenheft alle Arbeiten festlegen. Die Beauftragung von CampusSource im Rahmen eines derart abgestimmten Projektes erfolgt danach administrativ und vertragsmäßig durch HIS.

CampusSource und die jeweilige Bildungseinrichtung stellen sicher, dass die für das jeweilige LMS vor Ort zuständigen Betreuer/Supporter eingebunden werden. Bei LMS aus dem Portfolio der CampusSource Börse übernimmt und koordiniert CampusSource die Arbeiten mit dem jeweils beteiligten LMS-Partner.

Die so gestalteten Implementierungsprojekte an den einzelnen Bildungseinrichtungen werden als Entwicklungs- und Weiterentwicklungspartnerschaft mit dem Ziel konzipiert, die Bildungseinrichtungen und die beteiligten (Support-)Firmen aktiv in die Weiterentwicklung und Pflege der CSE Middleware mit einzubinden.

CampusSource hat ab der ersten erfolgten Implementation begonnen, ein Open Source Entwicklungsmodell mit den beteiligten Partnern zu initiieren und betreut dieses. Die Zusammenarbeit der Partner erfolgt nach dem Open Source Kodex, so dass alle Beteiligten von den bereits durchgeführten und folgenden Arbeiten und ergänzenden Entwicklungen sowie Verbesserungen, Änderungen und Erweiterungen etc. im Rahmen aller Implementierungsprojekte von HIS/CampusSource profitieren können.

CampusSource stellt die zu implementierende CSE Middleware wie das gesamte Softwareangebot der Initiative zum frühstmöglichen Zeitpunkt "Open Source" unter die GPL (General Public License). Bis zur abgestimmten Einstellung bzw. endgü';ltigen Freigabe der Software unter der GPL durch CampusSource wird diese vorläufig im Rahmen der einzelnen Implementierungsprojekte kostenlos mit allen erforderlichen Nutzungsrechten den Partnern zur Verfügung gestellt. Weiterhin werden alle Dokumentationen und Quelltexte den Projektpartnern bereitgestellt. Eine Weitergabe an bzw. Nutzung durch unbeteiligte Dritte muss jedoch bis zur Freigabe zunächst ausgeschlossen werden.

Services und Kosten

Die in einem Pflichtenheft beschriebenen Werke und Leistungen zur Implementierung der System-Kopplung unter Verwendung der CSE Middleware, Anpassungsarbeiten, Arbeiten vor Ort, und die produktive Inbetriebnahme (Schulung, Support) werden als kostenpflichtiger Service von HIS/CampusSource angeboten und im Rahmen eines vorab beschriebenen Implementierungsprojektes durchgeführt.
Der zeitliche Rahmen wird im Einvernehmen mit den Auftraggebern festgelegt.

Die Kosten hängen von der Anzahl der zu koppelnden Systeme und dem Umfang der lokalen Anpassungsarbeiten ab und können daher nur im Rahmen eines individuellen Angebotes angegeben werden.

Im ersten Jahr nach erfolgreichem Abschluss des Implementierungsprojektes werden Updates für die enthaltenen Funktionalitäten kostenlos durch CampusSource vorgenommen. Störungen des Betriebs, die durch den Einsatz der CSE Middleware zu verantworten sind, werden selbstverständlich ebenfalls kostenlos behoben. Anpassungsarbeiten, die über das ursprüngliche Pflichtenheft hinausgehen, werden nach Zeitaufwand zu den üblichen Konditionen der HIS berechnet.



1 IT-Komponenten:
Komponenten in der Informationstechnologie (IT) bieten Möglichkeiten zum Austausch von Informationen, Dateien o.ä. an. Beispiele für diese Komponenten sind: Schriftverkehr per E-Mail, Onlinevorlesungsverzeichnisse wie beispielsweise HIS-LSF, Contentmanagementsysteme und ähnliches

2 Contentmanagementsystem (CMS):
Ein Contentmanagementsystem - kurz: CMS - bietet eine einfache und schnelle Möglichkeit, Inhalte im Internet zu verbreiten. Durch An- bzw. Abschaltung verschiedener Komponenten, Auswählen eines Designs und Bearbeitung der Inhalte kann schnell eine individuelle Publikation der gewünschten Informationen ermöglicht werden.