La Service Oriented Architecture e il SOALab di Torino per l evoluzione degli OSS

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1 ARCHITETTURE La Service Oriented Architecture e il SOALab di Torino per l evoluzione degli OSS GUIDO BRUNO MICHELE BARONE ANDREA PINNOLA L adozione di un modello in cui dalla esposizione di interfacce applicative si passa ad un concetto di esposizione di servizi, che non sono più vincolati alla specifica relazione tra due entità, ma possono essere messi a fattor comune in una Service Oriented Architecture (SOA), è uno dei paradigmi che è entrato a pieno titolo nell ambito dei sistemi di gestione. La piattaforma OSS, che aveva già recepito gli standard NGOSS del TMForum precursori in ambito Telco della SOA, ha iniziato una evoluzione che la porterà ad aumentare la propria flessibilità per rispondere in modo adeguato alle esigenze operative e di mercato che arrivano dalle funzioni clienti. L articolo esamina la problematica dell inserimento della SOA nella architettura OSS facendo anche un quadro delle sperimentazioni e dei lavori in corso e dei prossimi trend che impatteranno l area OSS. 1. Introduzione Nel corrente scenario evolutivo ed innovativo di mercato si sta avverando e consolidando una dirompente convergenza tra il contesto gestionale di rete/servizi tipico delle Telecomunicazioni e quello più propriamente specifico dell Information Technology. Nel corso degli ultimi anni, a livello internazionale si è consolidato per la Gestione il modello architetturale NGOSS (Next Generation Operation System and Software) del TeleManagement Forum (TMF), in grado di distinguere tra una infrastruttura che offre servizi di piattaforma (quali la comunicazione, la transazionalitá, l autenticazione,...) e funzionalità di business che vengono esposte sui servizi di comunicazione ed impiegate da particolari motori di processo (preferibilmente esterni alle singole applicazioni). Parallelamente a questa evoluzione degli scenari di gestione, nel mondo dell IT si è sviluppata l evoluzione legata all impiego di piattaforme software di Enterprise Application Integration (EAI) e successivamente, sin dal 2004, ad architetture recenti orientate ai servizi o più propriamente riconosciute con il termine di Service Oriented Architecture (SOA), capaci di raccogliere le sfide che l IT riceve quotidianemente dalle nuove forme ed esigenze di business, ossia da una realtà di mercato protesa verso un contesto applicativo e di impresa che ben si plasma sui requisiti dettati da modelli web 2.0. Con la SOA, l IT si propone di poter fornire risposte concrete e rapide al fine di ottenere più efficienza, flessibilità e qualità con meno risorse, maggiore allineamento col business, migliore consistenza e qualità dei dati e un rapido time to deploy delle nuove applicazioni. NOTIZIARIO TECNICO TELECOM ITALIA Anno 16 n. 3 - Dicembre

2 2. Cos è la Service Oriented Architecture (SOA) Le linee evolutive delle piattaforme IT sono, da sempre, dettate dalla necessità di rispondere rapidamente ai cambiamenti ed alle richieste del business aziendale e delle sue componenti operative. Le possibilità offerte dalle nuove tecnologie hanno consentito, nel tempo, di realizzare soluzioni architetturali e software che hanno migliorato aspetti prestazionali (es. throughput, load balancing, fail over) e di fruibilità delle applicazioni (es. web browser). Tuttavia i componenti software sono stati costruiti per rispondere alle esigenze verticali delle singole applicazioni o processi di business. Si consideri, a titolo di esempio, una tipica struttura OSS, nella quale gli applicativi verticali che gestiscono i tipici processi verticali etom quali il fulfillment, l assurance ed il billing, sono chiamati: (a) ad interlavorare con elevati vincoli di automatismo per attuare rapidamente i processi di business e (b) ad interagire con gli operatori di back-office o in-field, che talvolta diventano gli artefici di nuovi processi di integrazione tra i sistemi. La necessità di interazioni con sistemi nati per rispondere ad esigenze inizialmente verticali ha portato negli anni Novanta ad una spaghetti architecture con proliferazione delle interfacce tra i sistemi. Alla fine degli anni 90 l introduzione dei sistemi di middleware (e il successivo arricchimento con strumenti di work flow management) ha aperto la strada alle soluzioni di EAI. L adozione di modelli EAI hanno ridotto la complessità dell integrazione tra i sistemi poichè non è più necessario cablare la logica di integrazione nei singoli sistemi ma questa viene direttamente configurata sugli strumenti di middleware. Le necessità di nuove integrazioni richiedono però sempre di intervenire sia sui sistemi per la definizione di nuove interfacce che sul middleware di integrazione per la configurazione dei flussi informativi. Inoltre con tale modello, è sempre più richiesto il ri-disegno dei processi e la implementazione di nuovi workflow che coprono più ambiti applicativi e funzionali. Nel complesso, tali condizioni a contorno, dimostrano poca flessibilità ed il time to delivery di nuove integrazioni non sempre soddisfa alle esigenze operative e del business. Nella comunità IT ci si è quindi posto l obiettivo di realizzare una infrastruttura coerente con le esigenze del business, robusta agli adattamenti e capace di adattarsi in tempo reale. Due fattori influenzano la sua completa realizzazione: da un lato la necessità da parte dei sistemi (e in particolare gli OSS) e dei processi di business di accedere a funzioni o dati residenti in altri sistemi per raggiungere il loro scopo; dall altro, data la dipendenza tra le applicazioni, la necessità di garantire meccanismi di comunicazione specifici tra gli OSS per accedere alle funzioni ed ai dati. Più si è capaci di garantire l accesso a funzioni e dati dei sistemi senza l appesantimento introdotto dai meccanismi di comunicazione (accoppiamento lasco dei sistemi o loosely coupled ) e più Consumer Provider FIGURA 1 Relazione Consumer-Provider in una SOA. si rende agile l integrazione tra OSS e coerente con le esigenze di business. Si puó quindi immaginare una situazione nella quale alcuni OSS (detti provider ) espongono le loro funzioni di business e/o dati mediante servizi ai quali altri OSS (detti consumer ) possono accedere in modalità standard, riducendo al minimo le dipendenze artificiali (figura 1). Una Service Oriented Architecture è quindi una modalità di costruzione di una piattaforma IT basata sull utilizzo di componenti software (servizi) che realizzano funzioni discrete (auto-consistenti) e che sono debolmente accoppiati. Questi servizi sono esposti con modalità standard e quindi sono fruibili da qualunque utilizzatore, detto service consumer, che si interfacci nelle modalità richieste al fornitore di servizi, ossia il service provider. La SOA definisce quindi una modalità di costruzione delle applicazioni come composizione di servizi con caratteristiche ben specifiche, orientati al riutilizzo e all integrazione. Peraltro, un azienda che decide di fare evolvere il proprio sistema informativo verso una architettura SOA deve fare diverse scelte e fronteggiare numerose sfide. Tale evoluzione investe infatti tutti gli aspetti associati alla definizione di un information system: architetturali, metodologici, di processo, organizzativi, tecnologici e culturali. 3. La SOA in Technical Information Services Telecom Italia è sempre stata attenta a seguire l evoluzione delle tecnologie e delle architetture software. Da segnalare che Telecom Italia ha adottato l NGOSS del TMF come modello di riferimento sin dal 2001 divenendo il primo big player di telecomunicazioni al mondo nell adottare tale architettura di gestione (vincitore dell International Award nel 2003). L iniziativa SOA in Telecom Italia nasce nel 2005, quando con la convergenza fisso-mobile si presentò l esigenza di unificare le piattaforme sistemistiche della telefonia fissa e mobile e apparve subito importante un approccio che garantisse una piattaforma flessibile, capace di supportare i nascenti servizi convergenti minimiz- 28 NOTIZIARIO TECNICO TELECOM ITALIA Anno 16 n. 3 - Dicembre 2007

3 zando gli impatti sull installato. Si individuó nella SOA la metodologia più promettente e si avviò un piano di attività teso a definire un framework architetturale coerente con le linee aziendali, contestualizzandole alle diverse realtà aziendali. Alcune esperienze SOA ante litteram erano già state esplorate in TIM, a partire dal 2003, con l introduzione del middleware NETBUS che, in assenza di standard stabili e di prodotti di riferimento, si proponeva di disegnare l EAI introducendo il concetto di interfaccia a servizi tra le applicazioni software ed ottenere flessibilità e disaccoppiamento tra le applicazioni grazie all adozione di uno strumento di Business Process Management (BPM) trasversale ai sistemi e alle aree applicative. Fu così avviato il progetto NET- FLOW che si proponeva di costituire il contenitore delle istanze di processo che si realizzavano grazie all interazione tra i servizi esposti dalle diverse applicazioni software. Consapevoli di questa esperienza, negli anni seguenti si definì l introduzione dell Enterprise Service Bus (ESB) nella nuova piattaforma convergente OSS. L ESB costituisce l elemento portante del futuro framework infrastrutturale, la cui introduzione si presenta necessaria per l adesione completa ai paradigmi SOA e per il godimento di tutti i benefici correlati. Da segnalare la costituzione della Comunità degli Architetti Telecom Italia, coordinata da ITG, che raccoglie le istanze e le esperienze delle architetture dei settori OSS, BSS e Telecom Requisiti di Business Best Practices Strategie aziendali Evoluzione tecnologica Modelli organizzativi SOA Service Oriented Architecture FIGURA 2 Ciclo di Governance SOA. Italia Media, proponendosi la definizione di linee guida corporate sui temi SOA (enterprise-soa), che poi all interno delle Business Unit (BU) si contestualizzeranno secondo le esigenze specifiche. In tal modo si garantisce che le scelte interne alle BU rispondono a criteri di interoperabilità delle soluzioni, a garanzia dell agile scambio di servizi. Le attività condotte nel corso del 2006 dalla Comunità coordinata da ITG, hanno portato alla edizione del framework e-soa 2.0, che approfondisce le linee guida di adozione dei componenti infrastrutturali a supporto dell evoluzione architetturale. Il framework e-soa 2.0 pone enfasi: sull uso degli intermediari tecnologici e funzionali, per massimizzare il riuso dei servizi; sull impiego del Registry/Repository per garantire l interoperabilità e facilitare la SOA Governance; sul monitoraggio dei web services, integrato con i sistemi di system e application management; sulla necessità di un modello dati comune e sull impiego di strumenti di riconciliazione semantica per minimizzare gli impatti sull as-is; sulla gestione dell accesso ai servizi attraverso la definizione di Policy Runtime, applicate ai Service Contract e applicate (enforcement) da intermediari funzionali; sulle Policy di sicurezza e sulla loro integrazione con le piattaforme di sicurezza esistenti. Poichè l adozione dei principi SOA nell architettura degli OSS diviene quindi un driver fondamentale per il rinnovamento della gestione delle reti del futuro, è necessario agire sinergicamente su aspetti sia strategici sia architetturali che organizzativi, adottando opprtuni criteri di governance atti a controllare tutti questi fenomeni, attraverso la definizione di modelli operativi e processivi indispensabili nell indirizzare le nuove dinamiche sistemistiche ed informatiche indotte dalla SOA (figura 2). Strategie & Processi Gestione SOA Architettura e Ciclo di vita Operativa Ruoli e responsabilità Processi e linee guida Meccanismi di coordinamento Architetture Tale governance si realizza grazie alla adozione di componenti infrastrutturali (tramite Registry), alla gestione end-to-end del ciclo di vita dei servizi di gestine, all utilizzo di un modello organizzativo (ruoli e funzioni, centri di competenza, principi di collaborazione e federazione tra domini), alla definizione di policies gestionali e di controllo delle applicazioni (tramite il monitoraggio e l enforcement) ed infine al controllo degli scambi di informazione (tramite modelli dati e la loro riconciliazione semantica). 4. Gli standard e l evoluzione della piattaforma OSS La contestualizzazione dei concetti SOA nell ambito degli OSS si realizza secondo un modello che pone particolare rilievo sugli aspetti di BPM, per cogliere al massimo livello i benefici dal punto di vista del business, non limitando la SOA al ruolo di acceleratore di infrastrutture EAI. NOTIZIARIO TECNICO TELECOM ITALIA Anno 16 n. 3 - Dicembre

4 A partire dai criteri NGOSS e TNA (Technology Neutral Architecture del TMF) ed in considerazione dell evoluzione delle architetture informatiche verso la SOA, in ambito standardizzazione, quale ETSI TISPAN ed ITU T SG4 è stata proposta ed approvata ( ) un architettura innovativa per la gestione delle reti NGN. Tale architettura gestionale si è resa necessaria in quanto l approccio adottato in ambito ETSI e ITU per la gestione delle reti tradizionali si rivelava inadatto a soddisfare i requisiti di flessibilità ed efficienza richieste dalle reti NGN. L evoluzione avvenuta negli ultimi anni, anche grazie alla contribuzione assidua di Telecom Italia presso tali enti di standardizzazione, ha introdotto progressivamente il concetto di servizio nell ambito delle architetture di riferimento per la gestione, coniugando in questo modo un desiderio espressione della volontà del palyer di telecomunicazioni con gli sforzi attuati nel contesto dell IT. Come esempio, la figura 3 riporta la Implementaton View della NGN di ETSI TISPAN ove si evince che il modello è composto da Servizi gestionali (Basic Framework), che forniscono l infrastruttura necessaria a sostenere la natura distribuita dell architettura; servizi di business, il cui impiego in modalità composita assolve a specifiche necessità di gestione del cliente e dei prodotti, gestione dei servizi e gestione delle risorse; un Common Communications Vehicle (CCV), che consente l interazione tra le componenti evidenziate e abilita la standardizzazione della comunicazione per lo scambio condiviso di messaggi ed eventi. Definiti i riferimenti architetturali e l orientamento verso i servizi, diventa fondamentale mantenere un modello dati condiviso all interno della architettura esecutiva. In questo ambito gli OSS hanno adottato come modello di riferimento il SID. L adozione del modello SID semplifica e agevola l integrazione applicativa. Tuttavia l adozione del SID, modello di alto livello, non è condizione sufficiente a garantire l omogeneità dei modelli informativi. Nell ambito degli OSS si possono avere sistemi diversi che pur avendo il SID come riferimento, possono definire in maniera diversa quegli elementi che all interno del modello sono volutamente discrezionali. Sia per questo motivo, sia perchè spesso la situazione è anche NGN OSS Business Service 1 NGN OSS Basic Framework Service 1 NGN Next Generation Network OSS Operation system and Software FIGURA 3 Architettura NGN OSS di ETSI. Applicazione 1 Applicazione 2... Common Communication Vehicle... NGN OSS Business Service n NGN OSS Basic Framework Service m NGN OSS Service NGN OSS Service Interface NGN OSS Service Consumer caratterizzata da applicazioni che dispongono di modelli dati proprietari, si pone l esigenza di definire una soluzione architetturale che supera il problema della semantica dei dati e favorisce il riuso dei servizi e il disaccoppiamento logico tra applicazioni e servizi. Il modello architetturale di riconciliazione semantica in un contesto SOA è illustrato nella figura 4. Tale riconciliazione si basa sull integrazione tra l adozione del modello di riferimento (il SID) e la presenza di intermediari funzionali che si fanno carico di rendere trasparente, all esterno, la difformità dei modelli dati interni. L architettura si presta sia a riconciliare sistemi non conformi al SID, sia sistemi che lo adottano in maniera discrezionale. Infatti sarà all interno dell area omogenea che si andrà a costruire il modello dati di riferimento che accoglie e uniforma tutte le specificità dei modelli dati locali. FIGURA 4 La riconciliazione semantica. Area omogenea di interscambio Applicazione 3 Intermediario di conversione Applicazione 4 30 NOTIZIARIO TECNICO TELECOM ITALIA Anno 16 n. 3 - Dicembre 2007

5 In ambito OSS, per il 2008 è programmato l approfondimento architetturale e sperimentale della riconciliazione semantica, basata sul SID e su intermediari funzionali di trasformazione abilitatori di soluzioni SOA ottenuti con prodotti di mercato best in class. L attuale piattaforma OSS di Telecom Italia e le sue principali aree funzionali sono schematizzate nella figura 5. Tale architettura è frutto (a) dell impiego dal 2001 del modello NGOSS discusso nei paragrafi precedenti, che vede la separazione tra le funzioni di business, la logica di processo, i dati e la disponibilità di un veicolo di comunicazione comune come elementi portanti e (b) dell introduzione dell Enterprise Service Bus (ESB) nel 2006 come elemento di unificazione delle preesistenti piattaforme OSS. A valle di una attenta analisi delle diverse possibili soluzioni, si è scelto di adottare come unico bus di comunicazione per la piattaforma integrata delle reti fissa e mobile la soluzione basata sulla tecnologia TIBCO. L identificazione delle aree funzionali e la loro attestazione ad un ESB abilitano la trasformazione della piattaforma e dei suoi sistemi verso la SOA secondo un piano graduale e progressivo di individuazione di aree di service providing che espongono le funzionalità dei sistemi ed i dati mediante servizi, inseriti all interno del framework di riferimento. Infatti, la futura architettura di riferimento della piattaforma OSS è riportata nella figura 6. Le attuali aree processive verticali assumeranno sempre più il ruolo di service provider, per realizzare lo strato di servizi condivisi e riusabili che, opportunamente composti, daranno vita ai futuri processi sempre più dinamici e flessibili. Oltre ai provider e consumer interni dei servizi, si identificano anche: una macro area di consumer esterni alla piattaforma OSS che utilizzeranno i servizi forniti dalla stessa, quali ad esempio il CRM; la presenza delle necessarie componenti infrastrutturali del framework SOA (quali ESB, Registry, WSM, BPM BAM) per la gestione della stessa infrastruttuta; un ambiente di Portale di accesso da parte degli utenti alle funzioni della Piattaforma OSS. Tenendo conto di questa evoluzione, nel corso del 2007 le iniziative in ambito SOA si sono focalizzate su: estensione dell infrastruttura di integrazione (ESB) di erogazione servizi/integrazione per i processi di business convergenti; supporto a flussi real time e batch massivi ed esposizione di servizi di trasporto e short Running Orchestration ; esposizione secondo modelli (basati sullo standard SID del TMF) e protocolli standard (come ad esempio SOAP/HTTP, SOAP/JMS) di API, FIGURA 5 La Piattaforma OSS. NOTIZIARIO TECNICO TELECOM ITALIA Anno 16 n. 3 - Dicembre

6 FIGURA 6 Architettura OSS Target. Messaggi (gestione metadati) ed esposizione di web services verso piattaforme SOA di gruppo. sperimentazione di integrazione e di strumenti di governance dei servizi esposti dalla piattaforma, con prima applicazione ad applicazioni OSS reali, quali gli automi territoriali. I prodotti valutati e sperimentati nel 2007 presso il SOALab OSS di Torino hanno riguardato le aree di Gestione e Goverance SOA (Registry, Policy Enforcement, Web Service Management) e l ambito dei processi (BPM e BAM); sono stati in particolare: valutati i prodotti di Tibco, Progress Software, IONA, HP, ActiveEndpoint, nonchè la soluzione open source di integrazione ServiceMix. Si è inoltre iniziata la sperimentazione degli ambienti di Portale, in particolare la suite Microsoft. Particolarmente interessante sarà il futuro ruolo del Portale. In logica tradizionale, ogni funzionalità offerta agli utenti viene rigidamente legata al sistema che la eroga, duplicando meccanismi, user interface, logiche di elaborazione. D altro canto se le applicazioni espongono servizi elementari richiamabili in modo standard, allora il Portale offre un framework tecnologico ideale per consentire la fruizione in un unico ambiente dei servizi esposti dagli OSS. Nel portale possono essere cosi` aggregati servizi offerti da applicazioni/sistemi diversi, con una integrazione a livello di interfaccia, anzichè a livello di back-end, per ottenere nuovi servizi/funzioni composti. 5. Acceleratori per la SOA: il caso automi e la NGN2 La disponibilità di un framework di supporto alla SOA è abilitante alla predisposizione da parte degli OSS di un variegato strato di servizi da parte dei provider, che rispondano alle caratteristiche di riusabilità e di standardizzazione che sono alla base della metodologia. La selezione delle aree di intervento è a sua volta legata alla identificazione di casi acceleratori, con impatto sul business aziendale e sugli utilizzatori finali, che possono avvantaggiarsi dell approccio SOA e che possono effettivamente rappresentare delle vantaggiose leve per trasferire alle linee di produzione i benefici di tale nuovo approccio. Gli automi territoriali e la NGN2 rappresentano per OSS importanti esempi di evento acceleratore. L automa è un componente software che supporta un processo utente (operatore territoriale), e risponde all esigenza di velocizzare e semplificare attività ripetitive, tipicamente nell ambito dell assurance e del delivery (figura 7). La mutata realtà di business infatti comporta oggi modifiche ed adattamenti rapidi delle procedure e modalità operative adottate da Telecom Italia. L automa si alimenta automaticamente con informazioni prelevate emulando le interfacce utente degli applicativi OSS ed effettuando operazioni di integrazione e/o aggiornamento di dati. Tramite l adozione dei paradigmi SOA, può essere 32 NOTIZIARIO TECNICO TELECOM ITALIA Anno 16 n. 3 - Dicembre 2007

7 FIGURA 7 Schema degli Automi. proposto un meccanismo di erogazione dei servizi da parte degli OSS che trasforma gli attuali automi in applicazioni composite. L applicazione composita è un applicazione software che si ottiene dall opportuna integrazione e composizione di funzionalità offerte da applicazioni reali (gli OSS). L automa è a tutti gli effetti, a livello logico, un applicazione composita: esso infatti propone funzionalità ottenute dalla combinazione di funzionalità espresse da più sistemi OSS (figura 8). S intuisce quindi che il modello SOA risolve egregiamente l esigenza di produrre soluzioni in tempi estremamente rapidi, grazie alla flessibilità e adattabilità insita dell architettura orientata ai servizi. In aggiunta, il modello SOA definisce una soluzione che non guarda esclusivamente il requisito contingente ma lo inquadra s1 s3 s4 A1 s6 in una soluzione necessariamente integrata tra lo strato dei servizi di base e lo strato delle applicazioni composite. A2 s5 Applicazioni composite s1 s2 s3 s4 s5 s6 s7 s8 Service Provider 1 Service Provider 2 FIGURA 8 Architettura target per gli Automi. s6 Service Provider N s7 Orchestrazione di servizi Contenitore di servizi Fornitore di servizi STRATO DELLE APPLICAZIONI COMPOSITE STRATO DEI SERVIZI DI BASE NOTIZIARIO TECNICO TELECOM ITALIA Anno 16 n. 3 - Dicembre

8 Il piano di rilascio in produzione dei servizi costruiti in aderenza al modello SOA proposto prevede una preliminare verifica sperimentale, entro la fine del 2007, all interno del SOALab mirata alla verifica delle capacità di governo dell infrastruttura per i servizi forniti dagli OSS. Il secondo ambito di interesse è costituito dall avvento della nuova rete in accesso NGN2 e dei relativi servizi che comporteranno inevitabilmente l adeguamento dei sistemi OSS per sostenerne l avvio. Si avranno impatti su un significativo numero di sistemi e catene OSS sin dalla fine del 2007 a partire dalle catene della Network Creation e del Delivery. Da questo punto di vista, il fenomeno costituisce un importante evento acceleratore per l utilizzo della SOA. Per NGN2 è immaginabile una significativa revisione dei processi e delle applicazioni a supporto: in questo caso l adozione dei paradigmi SOA può diventare conveniente, visti i benefici dimostrabili tramite specifici e mirati esperimenti. NGN2 e SOA possono costituire un binomio sinergico: da un lato la soluzione di rete NGN2 come acceleratore all introduzione della gestione alla SOA, dall altro lato la SOA come strumento per la realizzazione efficace ed efficiente della stessa NGN2 facendo convergere soluzioni software innovative da / verso la rete del domani. Nei successivi paragrafi viene data evidenza delle sperimentazioni in corso presso il SOALab degli OSS per gli ambiti Automi e Nuovi Processi. 6. Il laboratorio SOALab e prove sugli automi Il successo nell adozione di una nuova tecnologia che rappresenta una potenziale discontinuità rispetto al passato dipende dalla capacità da parte di una organizzazione di acquisire conoscenze e competenze ad essa correlate e di prevenire possibili problemi in fase di rilascio in esercizio. La possibilità di sperimentare all interno di un laboratorio le modalità di istanziare la SOA al mondo degli OSS è stato l aspetto che ha portato alla definizione di un laboratorio SOA (SOALab) presso i laboratori di Torino. L attività sperimentale si Ag1 propone di chiarire alcuni aspetti che si ritengono fondamentali per l adozione del WS1 Framework SOA per gli OSS e per la definizione del OSS piano di evoluzione degli 1 applicativi OSS. In particolare, si prefigge di acquisire credibilità e competenza (a) sulla reale maturità delle tecnologie e prodotti a supporto; (b) sulla complessità degli interventi necessari sui sistemi; (c) sui fattori di rischio nell affiancare alla nuova piattaforma un rinnovato modello di gestione. La figura 9 rappresenta uno schema di riferimento per l architettura SOA di laboratorio, ed evidenzia la presenza di tre macro livelli al suo interno: lo strato dei servizi e delle applicazioni OSS di cui i servizi sono l esposizione delle funzionalità; lo strato di gestione e orchestrazione dei servizi, che hanno il compito di esporre e gestire i servizi verso i consumer; lo strato delle applicazioni consumer, costituite a loro volta da ambienti di composizione dei servizi e dalla presentazione verso gli utenti. Rispetto all architettura di riferimento evidenziata, le sperimentazioni attualmente in corso hanno l obiettivo di rispondere a tre importanti quesiti nell ambito della evoluzione verso la SOA: come gestire una architettura di Servizi OSS in modo da assicurare sicurezza, monitorare l infrastruttura e ottenere tracciamento e visibilità delle interazioni tra i vari consumer e provider; come fare evolvere il modo di realizzare i processi tecnici aziendali e la capacità di gestire questi stessi processi; come modificare gli strumenti di produttività individuale ed operativi in relazione al Portale e fare tesoro dei servizi disponibili nella Piattaforma OSS. Per questi diversi aspetti si fornisce nel seguito una presentazione delle sperimentazioni in corso in termini di obiettivi e di risultati attesi a partire dal caso acceleratore automi territoriali. In un contesto come quello degli OSS (e degli automi in particolare) in cui si iniziano ad affacciare Ag2 WS2 OSS 2 OSS Operation Support Systems FIGURA 9 Schema di riferimento per il SOALab.... Agn WSn OSS n WS Web Service Presentazione Composizione Orchestrazione Gestione Servizi OSS 34 NOTIZIARIO TECNICO TELECOM ITALIA Anno 16 n. 3 - Dicembre 2007

9 diversi provider di servizi interni, si è evidenziata la necessità, di arrivare alla definizione di una architettura di gestione, che consenta di rendere disponibile strumenti e mezzi abilitatrici SOA specifici per gli OSS. I requisiti valutabili nel SOALab riguardano i seguenti aspetti: gestione della sicurezza, con disponibilità di controllo degli accessi ai servizi mediante autenticazione dei consumer, eventuale cifratura e mascheratura dei dati, disponibilità dei protocolli sicuri; tracciamento e logging delle transazioni, per intercettare le interazioni ed essere in grado velocemente di effettuare trouble shooting sulla infrastruttura; monitoraggio delle transazioni e gestione dei livelli di servizio, con abilitazione e disabilitazione agli accessi all infrastruttura stessa; interoperabilità con i meccanismi correnti di impiego dell Enterprise Service Bus degli OSS. È stato così predisposto un ambiente di laboratorio orientato a verificare i diversi strumenti di gestione basato sulla emulazione dell automa EOS (Easy Organization System) per il supporto alla Diagnosi ADSL (figura 10). EOS è un applicazione che fornisce una rappresentazione ordinata e flessibile dello stato dei Trouble Ticket attivi sui clienti ADSL Business, prelevati ad intervalli regolari dal sistema TTM, ed arricchiti delle informazioni rilevate da altri OSS, in particolare di diagnosi, e dei risultati dei test di diagnosi effettuati automaticamente. Nel complesso, grazie al trattamento/integrazione dei dati TTM con i dati prelevati dagli altri sistemi, EOS consente di ottimizzare le attività dei tecnici sia di back-office che in-field. L intensità di utilizzo dei servizi prevista per l automa EOS è riportato nella tabella 1. MEDIA Automa [Richieste/gg] TTM [Invocazioni WS/gg] NEXT [Invocazioni WS/gg] WS-NEXT NEXT Emulation (Java) Composizione Process Presentazione Process Process Elementi oggetto della sperimentazione Process WS- REGMAN WS-SAC WS-TTM REGMAN Emulation (Java) PM Policy Manager WS Web Service WSM Web Service Management FIGURA 10 Ambiente di prova EOS con la SOA. SAC [Invocazioni WS/gg] REGMAN [Invocazioni WS/gg] Totale [Inv-WS/gg] o ~ [Inv-WS/ora] SAC Emulation (Java) TTM Emulation (Java) La tabella è riferita alla operatività corrente di un singolo CCA e costituisce un riferimento per il dimensionamento e la valutazione prestazionale della piattaforma di Gestione. La gestione dei servizi è ottenuta mediante broker o agent che si frappongo tra il consumer ed il provider in modalità più o meno intrusiva. Questi agenti espletano le funzioni richieste di gestione della sicurezza ed di enforcement della policy di sicurezza, tracciamento e logging delle interazioni e monitoraggio ed enforcement degli SLA. Nell ambito del SOALab si stanno effettuando sia prove funzionali che prestazionali sulle componenti di gestione, al fine di verificare la rispondenza dei prodotti e delle suite interessate ai requisiti richiesti. I risultati avranno impatto diretto sulla definizione della architettura esecutiva che sarà inserita in campo per gestire l ambiente SOA degli OSS. In particolare, la risposta a carico delle componenti di gestione SOA è importante sia per verificare che non sussistano problemi di gestione del carico richiesto sia medio che di picco in termini di richieste di servizi nel tempo, sia per correttamente allocare gli agenti in base alla tipologia di policy impiegate. Come esempio si riporta in figura 11 quanto l andamento del consumo di CPU all aumentare delle richieste di Servizi parametrizzato rispetto alla complessità delle policy imposte dalla gestione. Queste curve costituiscono la base della allocazione e dimensionamento della architettura esecutiva per la gestione dei servizi esposti dagli OSS. PM WSM PICCO Automa [Richieste/gg] TTM [Inv- WS/gg] NEXT [Inv- WS/gg] SAC [Inv- WS/gg] REGMAN [Inv- WS/gg] Totale [Inv-WS/gg] o ~ [Inv-WS/ora] TABELLA 1 Dimensionamento medio e di picco degli accessi EOS. 7. Il laboratorio SOALab e prove sui processi Uno dei trend che si sta registrando a seguito della adozione ed introduzione in azienda del paradigma SOA, è l evoluzione degli ambienti di Business Process Management (BPM) per sostenere e controllare le interazioni tra i Web Service NOTIZIARIO TECNICO TELECOM ITALIA Anno 16 n. 3 - Dicembre

10 80% % CPU 60% 40% 20% 300 A+A+C+Log A+A+Log Autenticazione No-policy Rich. WS min FIGURA 11 Consumo di CPU in funzione delle Policy. esposti dalle applicazioni software. Si registrano a tal proposito due aspetti di interesse: l uso del Business Process Execution Language (BPEL) come linguaggio di composizione dei processi anche ad alto livello e non solo per l orchestrazione; l adozione del modello di Service Component Architecture (SCA) per la costruzione delle applicazioni. Pur essendo al momento ben coperta l area dei motori di workflow all interno dell architettura OSS, è di forte interesse capire le potenzialità dei nuovi ambienti per mantenersi allineati con l evoluzione del mercato, che risulta essere in forte fermento in questo momento. Nell ambito BPM uno dei leader di mercato è IBM con le soluzioni commerciali di Web Sphere Modeler e Process Server, e con questo partner tecnologico sono in corso sperimentazioni per approfondire gli aspetti di impiego del BPEL e delle modalità di sviluppo con SCA. Il linguaggio BPEL, nato per supportare inizialmente orchestrazioni di servizi e con una espressività limitata alla sola interazione tra applicazioni, sta evolvendo, ancorchè con varianti proprietarie, includendo la possibilità di interazione umana (BPEL4People) e di processi Long Running e Carrier Class. La sperimentazione ha portato alla realizzazione di un processo di laboratorio che emula il processo di Delivery dei servizi xdsl residenziale di Telecom Italia (figura 12). Obiettivi della sperimentazione sul motore di processo ed in un ambiente di portale sono stati: sperimentare ambienti evoluti BPM e di Orchestrazione BPEL comprendenti la parte di Human Task ed a supporto di processi long running Telecom Italia; dimostrare l integrabilità di questo tipo di soluzioni con le scelte infrastrutturali di Telecom Italia e presenti nel SOALab (come ad esempio la suite di orchestrazione Tibco); CRM Order Manager WFM HUMAN TASK Processo BPEL Processo BPEL HUMAN TASK Generazione Manuale OL Attivazione processo Delivery Start Verifiche OL Ricezione esito KO Esito KO Attivazione WFM Start Possibile risoluzione Configurazione rete e servizi Generazione WR Intervento Operatore Richiesta Attività Manuale (RMA) Notifica WFM conf. effettuata SYN Esito KO Intervento manuale MOI/MOS Ricezione esito KO Esito KO Rollback e Aggiornamento storico OL Esito KO WFM Ricezione Avvenuto provisioning Esito KO Aggiornamento risorse e storico OL SYN Esito OK WFM BPEL Business Process Execution Language CRM Customer Relationship Management WFM WorkFlow Management FIGURA 12 Rappresentazione schematica di Delivery. 36 NOTIZIARIO TECNICO TELECOM ITALIA Anno 16 n. 3 - Dicembre 2007

11 dimostrare la flessibilità di questo tipo di soluzioni con la possibilità di riuso e rapidità di sviluppo di adattamento dei processi al nuovo modo con cui di realizza e si rilascierà il software OSS in esercizio. La prima fase della sperimentazione ha in effetti dimostrato la maturità di strumenti di BPM basati sul linguaggio BPEL e lo SCA. Si è inoltre evidenziata la semplicità di adattamento a variazioni di processo potendo contare sulla possibilità elevata del riuso dei servizi, come riportato nella tabella 2. La figura 13 riporta lo schema di riferimento per la prova degli aspetti di processo e per la prova degli aspetti di monitoraggio, al momento in corso di sperimentazione. Relativamente agli aspetti di monitoraggio, sono in valutazione: il grado di copertura delle metriche definite all interno del processo BPEL di delivery nonchè la facilità di definizione delle stesse all interno di un Monitoring Model ; la possibilità di comporre facilmente indicatori differenti per costruire aggregazioni significative di SLA/KPI; la possibilità di monitoring in tempo reale dei processi con disponibilità di dashboard, alerting e report su base periodica; la possibilità di collezionare e monitorare su BAM eventi provenienti da fonti diverse (ad esempio in integrazione con eventi provenienti da ESB TIBCO e/o da applicazioni JAVA); valutare la eventualità di effettuare correlazioni su WSM di eventi provenienti da fonti diverse per evidenziare eventuali situazioni critiche nella architettura di gestione di tipo composita. Come ultimo aspetto, si intende sperimentare l utilizzo del Portale in un contesto SOA, col ruolo di elemento di aggregazione e Step Definizione dei requisiti Modellazione processo per condivisione requisiti Implementazione del processo BPEL Implementazione interfaccia utente (Portale) e interazioni con Processo Sviluppo dei WS (Service Layer Development) Esposizione dei servizi su ESB (Service Publishing) Testing Tool presentazione delle logiche di business che si basano sui servizi, in particolare nell ambito dell iniziativa automi territoriali. Gli ambienti Microsoft scelti come Portale Telecom Italia presentano all interno della propria suite, componenti di accesso a web service e ambienti di workflow evoluti. VISIO WS Business Modeler WS Integration Developer (WID) WebSphere Portal e Process Server Eclipse/AXIS MySQL TIBCO ALL ESB Enterprise Service Bus WS Web Service WSDL Web service Description Language TABELLA 2 Effort in funzione delle attività di sviluppo. Indicatore ~ 30 attività ~ 40 attività OM: ~ 100 attività di cui ~ 50 funzionali WFM: ~ 20 attività ~ 25 Portlet + ~5 WS per interazione PS ~ 9 WS/WSDL ~ 9 WS/WSDL (Processi TIBCO) 16 casi di test Owner La sperimentazione di questi ambienti consentirà di definire delle modalità di descrizione ed uso degli ambienti di workflow basati su componenti TI TI/IBM IBM IBM TI TI TI/IBM Effort* * valutazioni puramente indicative in gg Fase 1 Fase 2 OM (Order Manager) Portal Composite Application AS - IS OM.bpel Esposizione WS (WSDL) WFM.bpel Esposizione WS (WSDL) BPM/BPEL Engine SAV UNICA SI BAM Business Activity Monitoring BPEL Business Process Execution Language BPM Business Process Management ESB Enterprice Service Bus FIGURA 13 Schema della Proof-of-Concept con IBM. OM WFM WS WSDSL Esposizione WS (WSDL) 2 5 BAM ESB WS Providers Order Manager WorkFlow Management Web Service Web Service Description Language NOTIZIARIO TECNICO TELECOM ITALIA Anno 16 n. 3 - Dicembre

12 standard e diffusi in azienda e di mettere a punto la modalità di esposizione dei servizi da parte degli OSS mediante impiego di un registry OSS unificato. 7. Trend tecnologici Diversi sono i contesti evolutivi che dovranno essere considerati nel medio periodo, in relazione sia alla evoluzione tecnologica sia alla diffusione progressiva della SOA all interno della Piattaforma OSS. Tra i più rilevanti citiamo l Event Driven Architecture (EDA) e l evoluzione delle tecnologie Web 2.0 verso la Web Oriented Architecture (WOA). L EDA è un concetto architetturale che vede negli eventi (ad esempio sottoscrizione di un contratto, acquisto di un bene di consumo, allarme di una risorsa critica) i fattori scatenanti di processi aziendali e di business in risposta proprio a tali eventi. Un evento coincide col cambiamento di stato di una risorsa e innesca l insieme dei processi aziendali che a loro volta possono generare eventi di second ordine consumati da altri processi. Capire le implicazioni che cio` comporta per le architetture OSS ed i benefici che ne possono derivare sarà oggetto delle analisi e sperimentazione nel Infine, con l avvento di scenari di business e applicativi equiparabili al paradigma web 2.0, è fondamentale porre enfasi su alcuni aspetti di rilievo per il prossimo futuro così che come nel business, anche nella gestione (vedere il caso automi) ci saranno esigenze per le quali il personale tecnico assemblerà le proprie applicazioni attraverso metodi di costruzione altamente intuitivo che consenta agli utenti finali di creare le proprie applicazioni situazionali facendo mash-up di servizi, ambienti online che supportano sia assemblaggio collaborativi nonchè il semplice accesso alle sorgenti di dati e alle API delle varie applicazioni componentizzabili. Tali scenari porteranno a nuove esigenze architetturali OSS, soprattutto quelle che richiederanno la gestione di una long tail applicativa (figura 14). Si consoliderà quindi all orizzonte la necessità di trasformare la SOA in una 1B 100M 10M 1M 100K 10K 1K Web Oriented Architecture (WOA), ossia un architettura che utilizza i servizi usando la piattaforma Web con tecnologie emergenti quali: REST per rappresentare e accedere ai servizi; JSON o ATOM per codificare i dati; AJAX per costruire le interfacce. # Utenti CRM DB ERP WOA Applicazioni Enterprise: CRM, ERP, DB La WOA si pone nel prossimo quinquennio l obiettivo di ridurre ulteriormente il Total Cost of Ownership (TCO) della personalizzazione di ordini di grandezza, in modo da creare nuovi processi e funzionalità senza alterare l architettura di riferimento utilizzando anche sistemi di mash-up a livello enterprise al fine di un riutilizzo efficace dei contenuti, in un re-mix che permetta di soddisfare nuove esigenze operative e processive, raggiungendo molteplici nicchie di impiego delle funzionalità OSS. 8. Conclusioni Nell articolo si è evidenziato come il nuovo paradigma architetturale della SOA sia in corso di applicazione nell ambito OSS a partire da spinte legate al business ed alle richieste operative delle strutture territoriali. Il piano di rilascio degli automi ha rafforzato l idea che la disponibilità di uno strato di servizi sufficientemente ricco è condizione imprescindibile per cogliere e valorizzare i benefìci promessi dalla SOA. Il requisito di facile composizione dei servizi ha posto l enfasi sulla necessità di disporre di strumenti di BPM, centralizzati per la gestione dei diversi processi di business in modo da razionalizzare anche gli strumenti di monitoraggio. Grandi applicazioni verticali Applicazioni di nicchia Client server Personal Mainframe Programmi finali degli utenti dagli utenti e per gli utenti 10s 100s 1000s 10Ks 100Ks 1Ms 10Ms 100Ms 1Bs # Applicazioni Uniche Customer Relationship Management Data Base Enterprice Resource Planning Web Oriented Architecture FIGURA 14 La natura delle applicazioni e la WOA. Internet Web services Service-centric management WOA Service-Oriented Architecture Le attività architetturali e le sperimentazioni in corso presso OSS, evidenziano che in questo momento di transizione è importante presidiare le tecnologie, partecipare alla definizione dei framework di riferimento e valutare con sperimentazioni in laboratorio i prodotti, in modalità sia verti- 38 NOTIZIARIO TECNICO TELECOM ITALIA Anno 16 n. 3 - Dicembre 2007

13 cale stand-alone sia orizzontale all interno di Proof-of-Concept trasversali che esaltino i requisiti specifici delle attuali e future architetture OSS. Il passaggio alla SOA deve essere attentamente pianificato (roadmap, architetture ibride transitorie), considerando anche i forti cambiamenti culturali che si accompagnano alla SOA. In ogni caso, la definizione di un architettura OSS che facendo leva sull infrastruttura SOA abiliti l azienda a rispondere agli eventi di business attivando in modo automatico processi e modalità operative è uno degli aspetti innovati di interesse del prossimo periodo. Michele Barone coordina il gruppo Service Oriented Architecture della funzione di OSS Innovation & Architecture. Appena laureato in Ingegneria Elettronica è assunto in Telesoft, dove dal 1992 al 1997 si occupa di produzione di software, focalizzandosi sui temi del Network Inventory e dell integrazione tra le applicazioni, interessandosi a tutto il ciclo di vita del sw. A partire dal 1998 lavora in Telecom Argentina, sui temi del Data Base Layer e del Common Information Model; nel 2000 è coinvolto in Spagna, presso Retevision, come capo progetto degli aspetti implementativi dell archivio di rete. Nel 2001 e 2002 cura per Telesoft il program management della Piattaforma Broadband di Telecom Italia ed è capo progetto del sistema di inventory a supporto della rete dati. Nel 2003 si occupa del middleware di integrazione per gli OSS di TIM rete. Nel 2004 entra in TIM, nel settore Architetture & Tecnologie, dove cura le problematiche di EAI ed è pioniere sui temi della SOA. Nel 2005 entra nel settore Innovation & Architecture di Telecom Italia, interessandosi dell ESB e degli scenari evolutivi della Piattaforma OSS. ACRONIMI BAM Business Activity Monitoring BPEL Business Process Execution Language BPM Business Process Management BSM Business Service Manager CCV Common Communication Vehicle EAI Enterprise Application Integration EDA Event Driven Architecture EOS Easy Organization System ESB Enterprise Service Bus HTTP HyperText Transport Protocol NGOSS Next Generation Operation System and Software NNEM Network Neutral Element Manager OM Order Manager OSS Operation Support Systems PM Policy Manager SID Shared Information Data model SOA Service Oriented Architecture SOAP Simple Object Access Protocol TCO Total Cost of Ownership TMF TeleManagement Forum TNA Technology Neutral Architecture WOA Web Oriented Architecture WS Web Service WSM Web Service Management XML extensible Markup Language Guido Bruno laureato in Scienze dell Informazione, è entrato in Azienda nel 1987, occupandosi delle funzionalità di gestione allarmi del Centro Nazionale di Supervisione di Telecom Italia. Successivamente ha operato alla definizione delle tecniche di correlazione allarmi trasmissivi, alla definizione di modelli di stima dei costi software, alla progettazione di un simulatore (REBUS) specializzato nella valutazione prestazionale dei processi. La competenza operativaprocessiva si è complementata con il coordinamento del trial di soluzioni di Work Force, la valorizzazione di paradigmi organizzativi di Operational Planning (OPERA), l applicazione di prime soluzioni di knowledge management per i tecnici (NetDoctor), alla definizione di metodologie / strumenti a supporto dell assessment in esercizio dei processi di gestione (ASSO) e al supporto della loro valutazione economica. È autore del libro TILAB Ideare e Progettare l Operatività nelle Telecomunicazioni. Dal 1993 ha assunto in TILAB la responsabilità del Centro di Competenza Processi e dal 2002 quello di Gestione reti. Dal 2005 è responsabile della funzione di Innovazione OSS nell ambito della Business Unit Technology, nonché docente al Politecnico di Torino del corso di Network Manegement. Andrea Pinnola è responsabile dal 2006 del Progetto SOALab nell ambito della funzione di OSS Innovation. Laureato in Ingegneria Elettronica, dal 1987 al 1990 ha lavorato nello sviluppo di strumenti di test sia funzionale che prestazionale di sistemi informatici e nello sviluppo di software per automazione industriale e di base. Dalla fine del 1990 lavora in Azienda inizialmente per la qualificazione prestazionale dei sistemi di commutazione e dei nodi STP della Rete Intelligente e di test dei servizi di Rete Intelligente e GSM. Dal 1995 al 2000 ha seguito le problematiche di qualificazione dei Sistemi di Gestione ed è stato responsabile di Unitá di Ricerca, conseguendo nel 2000 il Premio Aziendale Sviluppo delle Risorse Umane. Dal 2001 al 2004, come responsabile del Progetto Nuova Piattaforma di Gestione, si è occupato della definizione, realizzazione ed inserimento in esercizio della Nuova Piattaforma di Gestione delle reti e servizi a larga banda. Dal 2005 è responsabile di progetti di Ricerca nell ambito OSS. Attualmente segue la introduzione della SOA all interno dell area OSS. Studia inoltre l applicazione delle metodologie di Lean Enterprise nell ambito di aziende di telecomunicazione. NOTIZIARIO TECNICO TELECOM ITALIA Anno 16 n. 3 - Dicembre

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