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A reference architecture and implementation enabling data protection in distributed elearning and escience processes = Eine Referenzarchitektur und Implementierung unter Berücksichtigung des Datenschutzes in verteilten eLearning und eScience Prozessen
2019 & 2020
Dissertation, RWTH Aachen University, 2019
Druckausgabe: 2019. - Auch veröffentlicht auf dem Publikationsserver der RWTH Aachen University 2020
Genehmigende Fakultät
Fak01
Hauptberichter/Gutachter
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Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2019-06-05
Online
DOI: 10.18154/RWTH-2019-11476
URL: http://publications.rwth-aachen.de/record/774326/files/774326.pdf
Einrichtungen
Projekte
Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
business process (frei) ; service oriented architecture (frei)
Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 004
Kurzfassung
Unser Alltag wird von immer mehr prozessunterstützenden IT-Services geprägt. Drahtlose und mobile Netzwerke verbinden diverse Geräte mit dem Internet, tauschen ständig Daten mit Services aus und versorgen Nutzende mit Informationen. Die zunehmende Menge und Heterogenität von Geräten erfordert Anpassungen an der Architektur der Services. Studierende, Forschende und dezentrale IT-Dienstleister an Universitäten betreiben und nutzen eine solche heterogene und verteilte Servicelandschaft. Bestehende Systeme in dieser Landschaft sind häufig auf einzelne Prozesse spezialisiert und zeigen sich den Nutzenden als Monolith. Existierende Schnittstellen zur Individualisierung oder Erweiterung verwenden oft spezifische Vokabulare und fokussieren technische Details des Systems anstatt der unterstützten Prozesse. Arbeitsbereiche der Nutzenden erstrecken sich jedoch über mehrere zentrale und dezentrale Services. Zudem steigt die digitale Kompetenz, sodass Nutzende Prozesse mit eigener Software individualisieren, erweitern und an aktuelle Ziele anpassen. Dies erfordert verständliche Schnittstellendefinitionen. Um die Lücke zwischen Wahrnehmung von Prozessen und Schnittstellen zu schließen, wird in dieser Arbeit eine prozess- und serviceorientierte Referenzarchitektur vorgeschlagen und bewertet. Schrittweises Verdecken der technischen Komplexität der Systeme ermöglicht sichere und klar definierte Schnittstellen. Basierend auf technischen und organisatorischen Rahmenbedingungen wird so eine Webservicelandschaft zur Unterstützung universitärer Prozesse aufgebaut. Verbreitete Technologien wie HTTP, REST und der OAuth2-Workflow gewähren technische Konsistenz und maximale Kompatibilität mit dezentralen Umgebungen. Transparente Anpassungen des OAuth2-Workflows ermöglichen Grenzen monolithischer Systeme zu queren und diese so zu integrieren. Abstraktionsebenen erlauben die Wiederverwendung von Bausteinen anhand technischer Spezifikation oder semantischer Modellierung. In mehreren Fallstudien mit Prozessen aus Bereichen der Universität wird die Umsetzung in realen Anwendungsfällen validiert. Semantische Konsistenz erlaubt Nutzenden Prozesse über Systemgrenzen hinweg an Bedürfnisse anzupassen. Technische Konsistenz und standardisierte Technologien erfordern weniger Wissen über Backend-Systeme und ermöglichen individuelle Implementierungen in dezentralen Umgebungen.Our daily life is characterized by an increasing number of process supporting IT services. With wireless and mobile networks, all kinds of devices are connected to the Internet and constantly access, collect and exchange data with various IT services to instantly provide information. The increasing volume and heterogeneity of computer devices requires changes in the architecture of IT services. At universities, students, researchers and decentralized service providers operate and work with such a heterogeneous and distributed IT service landscape. Existing monolithic process supporting systems are often highly specialized in locally defined processes and cover isolated business cases. If interfaces are available, they often use specific vocabularies and focus on technical details of the system, not the supported processes. Users, however, work in environments spanning across processes and often combine central and decentral IT services to achieve their goals. As digital competence is increasing, users seek to individualize and extend services according to their current needs. This extended degree of individualization requires a comprehensive digital service infrastructure. To close the gap between the user's perception of processes and the provided interfaces, this thesis proposes and evaluates a process-aware and service oriented reference architecture. By gradually hiding the technical complexity of back end systems, it introduces technical and semantic consistency across process and system boundaries. Taking into account the varying organizational, development and governance processes across back end systems, a web service landscape is implemented that uses technologies like HTTP, REST and the OAuth2 workflow to ensure consistency and compatibility with users' environments. Adaptations of the OAuth2 workflow allow to cross boundaries of monolithic systems and integration into the landscape. Tiers of abstraction allow reuse of services by their technical specification or semantic modeling. Within various case studies from different areas of the university, the implementation is validated in real world scenarios. Semantic consistency allow users to adapt processes crossing system boundaries to their own needs. Technical consistency and focus on standardized technologies does not require technical knowledge of back end systems and enables individualized implementations in decentralized computing environments.
OpenAccess: 
PDF
(additional files)
Dokumenttyp
Dissertation / PhD Thesis/Book
Format
online, print
Sprache
English
Externe Identnummern
HBZ: HT020313178
Interne Identnummern
RWTH-2019-11476
Datensatz-ID: 774326
Beteiligte Länder
Germany
