IsyFact-Whitepaper

Die IsyFact ist eine Software Factory für den Bau von Informationssystemen in komplexen IT-Anwendungslandschaften. Sie bündelt bestehendes technisches Know-how, um Anwendungen effizienter entwickeln und betreiben zu können. Wie in einer Fabrik, in der gleichartige Teile durch standardisierte Fertigkomponenten gefertigt werden, bietet die IsyFact einen Ansatz in der Informationstechnik. Architektur, Konzepte, technische Infrastruktur, Querschnittsanwendungen, Programmierbibliotheken und Middleware sind standardisiert und können wiederverwendet werden.

Das Bundesverwaltungsamt stellt die IsyFact bereits seit geraumer Zeit anderen Behörden für ihre Softwareentwicklungsprojekte zur Verfügung. Die Grundlagen der IsyFact sind jedoch so allgemein, dass sie sich für die Entwicklung von Informationssystemen in beliebigen Anwendungskontexten eignen.

Das Bundesverwaltungsamt hat deswegen 2015 die Grundlagen der IsyFact als IsyFact-Standards ausgekoppelt und stellt sie auch nicht-behördlichen Nutzern als Open-Source-Software bereit. Interessenten können die IsyFact-Standards selbstständig aus dem GitHub-Repository beziehen. Dies beschleunigt den Prozess der Bereitstellung und verringert die Einstiegshürde für potenzielle Nutzer.

Durch die Open-Source-Stellung stehen die IsyFact-Standards einem größeren Kreis von Nutzern zur Verfügung. Auch wenn sie ursprünglich im Kontext der öffentlichen Verwaltung entwickelt wurde, können mit ihnen Anwendungslandschaften in anderen Anwendungskontexten ohne weiteres erstellt werden. Jeder Nutzer kann die IsyFact nach seinen Bedürfnissen anpassen und eigene Erweiterungen schreiben.

Das Bundesverwaltungsamt nimmt gerne Feedback zur IsyFact entgegen und ist an Korrekturen, Aktualisierungen und Erweiterungen interessiert. Entsprechende Vorschläge können gerne angeregt oder in Form von Pull Requests eingereicht werden. Das Bundesverwaltungsamt behält sich vor, diese nach eigenem Ermessen in die IsyFact aufzunehmen.

Die IsyFact wird seit 2007 durch das Bundesverwaltungsamt entwickelt und in unterschiedlichen Projekten in der Praxis eingesetzt. Sie ist mittlerweile ein wertvoller Know-how-Baustein des Bundesverwaltungsamts geworden.

Die Vorteile bei Nutzung der IsyFact sind:

Die Referenzarchitektur bildet einen Strukturierungsrahmen für Anwendungslandschaften. Sie betrachtet Anwendungslandschaften und Anwendungen dabei aus fachlicher Sicht, software-technischer Sicht und technisch-infrastruktureller Sicht.

Fachliche Referenzarchitektur: Sie umfasst eine fachliche Beschreibung der Anwendungslandschaft. Diese wird in fachliche Komponenten zerlegt, die miteinander über fachliche Schnittstellen interagieren. Jegliche technische Aspekte sind dabei nicht von Belang.

Software-technische Referenzarchitektur: Sie umfasst die software-technische Beschreibung der Systemlandschaft. Die gesamte Systemlandschaft wird in technische Komponenten zerlegt, die miteinander über technische Schnittstellen interagieren. Jegliche Abbildung auf physikalische Systeme und deren Infrastruktur sind dabei nicht von Belang.

Technisch-infrastrukturelle Referenzarchitektur: Sie umfasst die Beschreibung der Systemlandschaft aus dem Blickwinkel der technischen Infrastruktur. Es wird beschrieben, welche technischen Systeme existieren und welche technischen Komponenten auf ihnen laufen.

Die Referenzarchitektur verfolgt im Wesentlichen fünf Ziele.

Einheitlichkeit: Durch die Vorgaben der Referenzarchitektur wird eine Gleichartigkeit der verschiedenen Systeme in Hinblick auf ihre fachliche Strukturierung, ihre technologische Strukturierung und Umsetzung, die verwendeten Produkte, ihre Dokumentation und die Art ihres Betriebs erreicht. Hierdurch verbessert sich die Verständlichkeit, Wartbarkeit und Betreibbarkeit der Systeme.

Effizienz: Durch die Verwendung vorhandener Querschnittsanwendungen, Bibliotheken, Generatoren, Beispielanwendungen und die Vorgaben der Referenzarchitektur können Anwendungen effizienter entwickelt und gewartet werden. Durch die infrastrukturelle und betriebliche Gleichartigkeit der Anwendungen können diese effizienter betrieben werden.

Sicherheit: Die Referenzarchitektur sieht bewährte Technologien und Produkte, eine Infrastruktur nach der Architekturrichtlinie für die IT des Bundes, und nach klaren architektonischen Vorgaben erstellte Anwendungen vor. Die Risiken für Ausfälle, Fehler oder Sicherheitslücken wird hierdurch reduziert und die Zukunftssicherheit der Anwendungen erhöht.

Erfahrung: In die Definition der Referenzarchitektur sind wertvolle Erfahrungen zur Umsetzung großer und verteilter Softwaresysteme im Allgemeinen und Registern im Speziellen eingeflossen. Diverse Geschäftsanwendungen wurden mit der Referenzarchitektur umgesetzt und die Referenzarchitektur kontinuierlich verbessert. Durch die Verwendung der Referenzarchitektur wird diese Erfahrung nutzbar gemacht. Die mit dieser Referenzarchitektur erstellten Geschäftsanwendungen sind hierdurch äußerst effizient umsetzbar, wartbar, betreibbar und zukunftssicher.

Standards: Durch die Referenzarchitektur werden Standards wie V-Modell XT, XML / XÖV oder Webservices genutzt und die Architekturrichtlinie für die IT des Bundes umgesetzt.

Wiederverwendbare Softwarelösungen, querschnittliche Anwendungen sowie Programmierbibliotheken und -vorlagen zur Erstellung von Geschäftsanwendungen.

Diese Bausteine liegen in unterschiedlichen Formen vor: es gibt fachliche und technische Services im Sinne einer Service-Orientierten Architektur (SOA), querschnittlich nutzbare Komponenten sowie wiederverwendbare Bibliotheken und Programmiervorlagen.

Die Bausteine können auch am Markt verfügbare Fertigprodukte enthalten, dabei sowohl proprietäre als auch Open-Source-Software.

Die folgende Abbildung zeigt einen Überblick über die Bausteine im aktuellen Release der IsyFact.

Die nachfolgende Tabelle beschreibt die Bausteine. Sie stellen in der Regel ein Dokument aus architektonischer Sicht – das Konzept – und ein Dokument aus technischer Sicht – die Nutzungsvorgaben – sowie eine Software-Bibliothek zur Integration in eigene Anwendungen bereit.

Eine einheitliche Plattform, die einen standardisierten und effizienten Betrieb von Geschäftsanwendungen ermöglicht.

Die Betriebsplattform der IsyFact besteht aus Hardware und Netzen sowie der benötigten Middleware mit Anwendungs- und Datenbankservern. Sie sieht eine hochverfügbare Produktionsumgebung sowie Entwicklungs- und verschiedene Testumgebungen vor.

Neben der reinen technischen Plattform sieht die Plattform der IsyFact auch Konzepte zur Administration mit entsprechenden einheitlichen Werkzeugen zum Monitoring und Management der Plattform vor.

Die Plattform entspricht dem SAGA/BSI Netzkonzept mit drei Zonen:

Die Plattform definiert einen allgemeinen Rahmen für den Anwendungsbetrieb und kann an die speziellen Anforderungen unterschiedlicher Betriebsorganisationen angepasst werden. Soweit möglich werden Produkte aus dem Open Source-Umfeld eingesetzt, wie beispielsweise der Apache HTTP Server als Webserver oder Apache Tomcat als Applikationsserver.

Konventionen und Vorgaben für die Spezifikation und Programmierung sowie das Projektvorgehen nach V-Modell XT.

Die spezifische Methodik der IsyFact umfasst folgende Konventionen und Vorgaben.

Vorkonfigurierte Werkzeuge und Handbücher zu Werkzeugen zur Modellierung, Programmierung, Installation, Tests und Fehlerverfolgung.

Für die Softwareentwicklung setzt die IsyFact auf die IDEs Eclipse sowie IntelliJ IDEA und bietet punktuelle Unterstützung, z.B. bei der Generierung von Quellcode sowie der Überprüfung der Code-Qualität.

Des Weiteren gibt es Generatoren für z.B. die Erstellung eines neuen Projekts. Für die Modellierung wird diagrams.net und Enterprise Architect genutzt. Maven unterstützt Build und Deployment der Softwarepakete.

Für Softwaretests werden, neben JUnit und Frameworks zum Mocking, in Teilen Eigenentwicklungen genutzt. Das Fehler- und Änderungsmanagement wird unterstützt durch das Tool Jira.