گفتار هشتم ؛ چارچوب های معماری سازمانی

بسمه تعالی

دانشگاه وپژوهشگاه عالی دفاع ملی وتحقیقات راهبردی

پژوهشکده دکترین ، ترازیابی و معماری

گروه معماری و طراحی دفاعی امنیتی نظام اسلامی

آنچه ازمعماری باید آموخت

گفتار هشتم

چارچوب های معماری سازمانی

  • چارچوب معماری سازمانی خزانه­داری
  • چارچوب وزارت دفاع یا C4ISR

اردیبهشت 1397

بسمه تعالی

اگر بخواهیم به‌صورت موردی فهرستی از مهم‌ترین چارچوب‌های معماری سازمانی ارائه نماییم می­توان به موارد زیر اشاره نمود:

  • چارچوب معماری سازمانی زکمن
  • چارچوب معماری سازمانی فدرال
  • چارچوب معماری سازمانی خزانه­داری
  • چارچوب وزارت دفاع یا C4ISR
  • چارچوب معماری سازمانی گروه باز توگاف
  • چارچوب گارتنر

در ادامه به‌صورت کامل به بررسی هر یک از این چارچوب‌ها پرداخته خواهد شد.

چارچوب معماری سازمانی خزانه­داری

سازمان خزانه­داری آمریکا این چارچوب را در سال 2000 تعریف نمود. این چارچوب از مدل سابق خزانه‌داری آمریکا در سال 1997 و چارچوب معماری سازمان فدرال سال 1999 برگرفته شده است (شکرمن،1386:125).

اهداف این چارچوب عبارت‌اند از:

  • هدایت سازمان­های زیرمجموعه و بخش­های مربوطه برای تهیه معماری سیستم­های اطلاعاتی.
  • ارائه مفاهیم، قوانین، فناوری و استانداردهای یکپارچه و مشترک برای تولید سیستم­های سازمان خزانه­داری.
  • ارائه قالبی استاندارد برای توصیف معماری سازمانی (شورای مدیران ارشد اطلاعاتی،2000).
  • تأمین نظرات سازمان مدیریت و بودجه و دیگر شرایط فدرال
  • حمایت از دفاتر و ادارات خزانه‌داری از طریق اجرای معماری آن‌ها بر اساس برنامه‌ریزی راهبردی (شکرمن،126:1386)
  • نشان دادن مزایای استفاده از اصول و ابزارهای معماری سازمانی در فعالیت‌های کسب‌وکار عادی (همان).
  • چارچوب معماری سازمانی وزارت خزانه‌داری آمریکا، طراحی و به‌کارگیری معماری‌های سازمانی در تمام دفاتر و سازمان‌های وزارت خزانه‌داری را هدایت می‌کند. مسئولیت اجرای این مسئله بر عهده دفتر مدیر ارشد اطلاعاتی وزارت خزانه‌داری است (همان).

چارچوب معماری سازمانی وزارت خزانه‌داری آمریکا بر اساس معماری زکمن طراحی شده است. می­توان گفت که این چارچوب بخش­هایی تا سطح چهارم زکمن را در بر می­گیرد. همان­گونه که در شکل 5.2 مشخص است، این چارچوب چهار نگرش داده، عملکرد، اطلاعات و کنشگر و بستر عملیاتی از چهار دیدگاه مختلف برنامه­ریز، مالک، طراح و تولیدکننده را در بر می­گیرد. (فتح اللهی،54:1384)

 

شکل 2. 4 ماتریس چارچوب سازمانی خزانه­داری (فتح اللهی، 1384)

چارچوب معماری وزارت دفاع آمریکا

وزارت دفاع آمریکا در پاسخ به نیاز فزاینده به عملیات نظامی مشترک و چندملیتی و به‌منظور ایجاد ارتباط و تعامل‌پذیری بین سیستم‌ها، یک رهیافت معماری استاندارد را ایجاد کرد و در سال 1995 در زمینه توسعه معماری رهنمودهایی ارائه داد. نگارش 1.0 چارچوب معماری C4ISR در سال 1996 به چاپ رسید. نگارش دوم این چارچوب در سال 1997 منتشر شد. وزارت دفاع پس از تجربه این نگارش‌ها و شناسایی نیاز به تقویت آن‌ها، در حال تکمیل نگارش 1.0 چارچوب جدیدی با عنوان معماری وزارت دفاع است (جپ شکرمن،171:1386).

وزارت دفاع آمریکا یکی از پیشروترین وزارتخانه‌های آمریکا در تدوین چارچوب­های معماری و استفاده از آن­هاست. این وزارتخانه آخرین نسخه از چارچوب معماری معروف خود یعنی C4ISR را تحت عنوان چارچوب معماری وزارت دفاع آمریکا ارائه نموده است. این چارچوب معماری که بر مبنای سه دیدگاه عملیاتی، سیستمی و استانداردهای فنی شکل‌گرفته، از طریق یکسری محصول کاملاً تعریف‌شده به حل مسئله طراحی سیستم­های اطلاعاتی سازمان می­پردازد. تلاش­های انجام‌شده برای ارائه این چارچوب تقریباً مستقل از چارچوب زکمن و مسائل مطرح‌شده در آن بوده و با دیدگاهی دیگر به مفهوم معماری پرداخته است (وزارت دفاع آمریکا، 2004)

هدف چارچوب معماری C4ISR تضمین این امر است که توصیف‌های معماری تهیه‌شده توسط مراکز فرماندهی، مراکز خدمات و دفاتر نمایندگی‌ها قابلیت برقراری ارتباط بین نگرش‌های معماری فنی، سیستمی و عملیاتی هر سازمان و مابین سازمان‌ها باشد و این‌که توصیف معماری مذکور ورای مرزهای مشترک و ترکیبی سازمان‌ها، سازگار بوده و از تعامل‌پذیری برخوردار گردد. (شکرمن،1386:172)

چارچوب معماری وزارت دفاع از تکامل چارچوب معماری C4ISR به‌دست‌آمده است. هنگامی‌که چارچوب معماری وزارت دفاع ( چارچوب معماری وزارت دفاع آمریکا) در سال 2003 نهایی شده و انتشار یافت، چارچوب معماری C4ISR کنار گذاشته شد. هدف چارچوب معماری وزارت دفاع عبارت است از ایجاد قابلیت برقراری ارتباط بین توصیفات معماری و این‌که سیستم‌های حاصل بتوانند با یکدیگر تعامل‌پذیری داشته باشند (شکرمن،1386:172).

چارچوب C4ISR تقريباً مستقل از زكمن و مسائل مربوطه در آن به مفهوم معماري پرداخته است C4ISR كه در ابتدا براي معماري سيستم‌‏هاي ارتباطي، اطلاعاتي در صحن عمليات نظامي، تدوین‌شده بود، رفته‌رفته جاي خود را به‌عنوان يك راه‏‌حل ممتاز براي پرداختن به معماري در حوزه‏‌هاي ديگر نيز باز كرد به‌گونه‌ای كه امروزه هيچ چارچوبي به‌اندازه این چارچوب دارای نمونه‌‏هاي پياده‏‌سازي شده نيست. اين چارچوب در ادامه روند رو به رشد خود به چارچوب معماری وزارت دفاع آمریکا تغيير پيدا نمود و به‌عنوان چارچوب پايه وزارت دفاع آمريکا مطرح‌شده است. در سال  2003 اولين نسخه از چارچوب معماری وزارت دفاع آمریکا ارائه شد و در سال 2007 نسخه 1.5 آن معرفي شد که حمايت از سرویس گرایی از عمده‌ترين تفکراتي است که به آن افزوده‌شده است (خیامی،1388).

چارچوب معماري C4ISR نمونه‌‏اي از چارچوب معماري وزارت دفاع آمریکا است كه عمدتاً با رويكرد مبتني بر مهندسي سيستم‏‌ها بوده و مي‏‌توان آن را پیاده‌سازی موفقي از چارچوب وزارت دفاع آمریکا دانست. اين چارچوب از چهار مؤلفه اصلی زیر تشکیل شده است:

  • رهنمودها که شامل اصول راهنمای ایجاد معماری بوده و به چارچوب پایبند هستند.
  • فرایند سطح بالا برای استفاده از چارچوب به‌منظور تهیه آن دسته از توصیفات معماری که اهداف را تأمین کند.
  • بحث در مورد داده‌ها و ابزارهای معماری که به‌عنوان تسهیل‌کننده فرایند توصیف معماری عمل می‌کند.
  • توصیف مفصل و کامل محصولات. (شکرمن،173:1386)

سه دیدگاهی که در این چارچوب وجود دارد (توضیحات دیدگاه‌ها در ادامه داده می‌شود) نمایانگر دیدگاه‌های مختلف به معماری می­باشند (شکل 2). مفهوم این سه دیدگاه با آنچه در چارچوب زکمن به‌عنوان دیدگاه شناخته می­شود، متفاوت است. دلیل این تفاوت عمدتاً به این موضوع برمی­گردد که چارچوب زکمن به‌هیچ‌وجه به فرآیند انجام کار نمی­پردازد ولی C4ISR- بیشتر مبتنی به فرآیند انجام است.

شکل 5.2 دیدگاه‌های مختلف چارچوب C4ISR (کمیته فنی معماری اطلاعات، 1383)

سه دیدگاه استاندارد این چارچوب عبارت‌اند از:

دیدگاه معماری عملیاتی: توصیفی است از وظایف و فعالیت­ها، اجزاء و گره­های عملیاتی و ملزومات مربوط به گردش اطلاعات در بین گره­ها و گردش اطلاعات میان گره­ها که برای انجام یا پشتیبانی عملیات لازم است، شرح می‌دهد. یک گره عملیاتی به موجودیتی اطلاق می­شود که به‌نوعی در تولید، مصرف، یا پردازش داده­های مربوط به انجام یک نقش یا مأموریت دخیل است.

این دیدگاه شامل توصیف (اغلب گرافیکی) عناصر عملیاتی، فعالیت­ها و وظایف و نحوه گردش اطلاعات مربوط به یک عملیات نظامی است که درواقع به‌منظور پشتیبانی از آن عملیات به کار گرفته می­شوند. در توصیف گردش اطلاعات (جریان اطلاعاتی)، لازم است تا انواع اطلاعات، بسامد تبادل اطلاعات فوق، کارها و وظایفی که با این کار موردحمایت و پشتیبانی واقع می‌شوند و نیز روش تبادل اطلاعات (صرفاً تا حد روشن شدن نحوه تعامل بین عناصر) مشخص شوند. (زرگرنتاج، 1384)

دیدگاه معماری سیستمی: دیدگاه معماری سیستم­ها، توصیفی است از سیستم­ها و ارتباطات بین آن‌ها (گرافیکی و غیر گرافیکی) که به‌منظور انجام یا پشتیبانی یک کار یا وظیفه جنگی در نظر گرفته‌شده‌اند. برای هر حوزه، دیدگاه معماری سیستم­ها، نشان می­دهد که چطور سیستم­های مختلف باهم اتصال پیدا کرده و کار می­کنند؛ و حتی ممکن است به تشریح ساختار درونی و عملکرد سیستم­های خاصی از معماری نیز بپردازد. در دیدگاه معماری سیستم­ها، برای هرکدام از سیستم­ها، اتصال فیزیکی، محل و مشخصه­های گره­های کلیدی، مدارها، شبکه­ها، ادوات جنگی و غیره تعیین می­شوند. علاوه بر آن، پارامترهای کیفی سیستم و اجزاء نیز تعیین می­شوند (به‌عنوان‌مثال سطح دسترسی، میزان حساسیت به خرابی، تعمیرپذیری). دیدگاه معماری سیستم­ها، منابع فیزیکی و خواص کیفی آن‌ها را، مطابق با استانداردهایی که در معماری تکنیکی تعریف شده­اند، با دیدگاه عملیاتی و ملزومات آن مرتبط می­سازد. (زرگرنتاج، 1384)

دیدگاه معماری تکنیکی: دیدگاه معماری تکنیکی عبارت است از تعیین حداقل مجموعه قوانین حاکم بر ترتیب، عملکرد و وابستگی­های بین اجزا یا عناصر یک سیستم که با هدف تضمین ملزومات و نیازمندی­های مشخص شده برای آن سیستم، تدوین می­شوند.

دیدگاه معماری تکنیکی دستورالعمل­های پیاده­سازی سیستم­ها را در اختیار ما می‌گذارد که در اموری نظیر استخراج مشخصات مهندسی، پیاده­سازی و اجرای بلوک­های اصلی و ایجاد خطوط تولید استفاده می­شوند. دیدگاه معماری تکنیکی شامل مجموعه­ای از استانداردها، موافقت­نامه­ها، قوانین و شروط و حالات مختلف است که به‌صورت یک سری پروفایل به تمام سرویس­های سیستمی، رابط‌ها و ارتباطات آن‌ها اعمال می­شود. هرکدام از این پروفایل­ها در رابطه با یکی از دیدگاه‌های معماری سیستم­ها بوده و با دیدگاه عملیاتی خاصی نیز در ارتباط است. (زرگرنتاج، 1384). نمودار 3.2 تعامل بین دیدگاه‌ها را نشان می‌دهد.

 

 

 

 

نمودار 3.2 تعاملات دیدگاه‌های مختلف چارچوب C4ISR (زرگرنتاج، 1384)

ارتباط بين دیدگاه‌ها در چارچوب وزارت دفاع ( چارچوب معماری وزارت دفاع آمریکا)

 

محصولات معماري مجموعه‌‏اي از مدل‌هاي گرافيكي، متني و جدولي هستند كه معماري را توصيف مي‏‌كنند. بديهي است كه همان‌طور كه انتظار مي‏‌رود اين محصولات ميان ديدگاه‌هاي معماري توزيع شده‌اند. با اين حال، C4ISR محصولاتي نيز دارد كه ميان همة ديدگاه‌ها مشترك هستند. محصولات C4ISR به دو دسته ضروري و پشتيبان تقسيم مي‌‏شوند. اين بدين معني است كه برخي محصولات، محصولات ديگر را توصيف مي‏‌كنند. به عبارت ديگر و از يك ديدگاه مبتني بر پروژه براي ارائه معماري نهايي به مديران سطح بالا (كه احتمالاً اطلاعات فني زیادی ندارند) مي‏‌توان از مدل‌ها (محصولات) ضروري استفاده نمود (شکرمن،1386:175).

 

مدل‌هاي مرجع يا آنطور كه در C4ISR ناميده مي‌‏شوند، منابع مرجع سراسري؛ استانداردها، راهنماها و محدوديت‏‌هايي را براي توليد محصولات معماري ارائه مي‏‌دهند كه لازم است در هنگام تهية محصولات معماري مورد توجه قرار گيرند. توجه به اين منابع، تضمين كنندة تعامل‌پذيري مطلوب ميان معماري‏‌هاي ايجاد شده است.

 

راهنماي سطح بالاي C4ISR يك فرآيند شش مرحله‌‏اي است كه گام‌هاي اساسي براي دستيابي به يك معماري نهايي منطبق بر چارچوب را شرح مي‏‌دهد. این چارچوب هم‌چنین حاوي تعدادي راهنماهاي سطح بالاست كه عمل به آن‌ها به توليد محصولات مطمئن در انطباق با چارچوب، كمك مي‏‌كند. اين راهنمایی‌ها عبارت‌اند از:

 
  • محصولات ضروري را حتماً تهيه كنيد.
 
  • از محصولات پشتيبان استاندارد شده زماني استفاده كنيد كه مورد نياز باشد يا كمك كند.
 
  • از واژه‏‌ها و تعاريف عمومي استفاده كنيد.
 
  • ارتباطات چند مليتي و اشتراكي را به روشي استاندارد توصيف كنيد.
 
  • نيازمندي‌هاي تعامل‌پذير را به روشي استاندارد، شرح دهيد

 

در جدول 4.2 فهرست و شرح مختصری از محصولات دوداف ارائه شده است.

جدول 2. 4 فهرست و شرح مختصري از محصولات چارچوب معماری وزارت دفاع آمریکا (شکرمن،1386:176)

شناسه محصول

نام محصول

ضروري/پشتيبان

AV1-1

اطلاعات كلي و اجمالي

محدوده، هدف و منظور، مخاطبان، شرايط محيطي، نتايج تحليلي

ضروري

AV-2

واژه‌نامه (لغت‌نامه) يكپارچه

تعاريف مربوط به كليه عبارات بكار رفته در تمام محصولات

ضروري

OV-2-1

نمودار (گرافیک) مفاهيم عملياتي سطح بالا

توصيفي گرافيكي و سطح بالا از مفاهيم عملياتي (سازمان‌ها، مأموریت‌ها، محل‌هاي استقرار جغرافيائي، اتصالات و غيره)

ضروري

OV-2

ماتریس تبادل اطلاعات عملیاتی

گره‌هاي عملياتي، فعالیت‌هایی كه در هر گره صورت مي‌گيرد. نحوه اتصال و اطلاعاتي كه بين گره‌ها ردوبدل مي‌شوند

ضروري

OV-3

ماتريس تبادل عملياتي

اطلاعاتي كه بين گره‌ها مبادله مي‌شوند به همراه خصوصيات مربوطه نظير نوع رسانه، كيفيت، كميت و سطح تعامل مورد نياز

ضروري

OV-4

نمودار ارتباطات فرماندهي (روابط سازمانی)

فعاليت‌ها، ارتباط موجود بين فعاليت‌ها، ورودي‌ها و خروجی‌ها، محدوديت‌ها و سازوکارهایی كه اين فعاليت‌ها را انجام مي‌دهند. علاوه بر نمايش سازوکارها، مي‌توان از طريق لايه‌ها به اطلاعات ديگري نيز دسترسي يافت

پشتيبان

OV-5

مدل فعاليت عملیاتی

فعاليت‌ها، روابط بين فعاليت‌ها، دروندادها/بروندادها، موانع و مکانيسم‌هايي که آن فعاليت‌ها را اجرا مي‌کنند، علاوه بر نشان دادن مکانيسم‌ها، لايه‌هاي فوقاني مي‌توانند ساير اطلاعات مناسب را هم نشان دهند.

پشتيبان

OV-6a

مدل قواعد عملیاتی

عملياتي يكي از سه محصولي كه براي توصيف توالي و زمان‌بندي عمليات بكار رفته و براي پایش صحنه‌های يك سناريو يا تواليِ‌هاي مهم و حياتيِ پيشامدها بكار مي‌رود. قواعد حرفه‌ای کنترل‌کننده یا محدودکننده عملیات‌ها شناسایی می‌شود.

پشتيبان

OV-6b

توصيف انتقال (انتقال وضعیت عملیاتی)

حالت عملياتي يكي از سه محصولي كه براي توصيف توالي و زمان‌بندي عمليات بكار رفته و براي ردگيري بخش‌های يك سناريو يا توالی‌های مهم و حياتيِ پيشامدها بكار مي‌رود

پشتيبان

OV-6c

توصيف پيشامد / رديابيِ رویدادهای عملياتي

يكي از سه محصولي كه براي توصيف توالي و زمان‌بندي عمليات بكار رفته و براي پایش صحنه‌های يك سناريو يا تواليِ‌هاي مهم و حياتيِ پيشامدها بكار مي‌رود

پشتيبان

OV-7

مدل دادهای منطقی

داده مستندات مربوط به نيازمندي‌هاي داده‌ای و قواعد مربوط به فرايندهاي كاريِ ديدگاهِ عملياتي. در این مدل نیازمندی‌های داده‌ای نگرش عملیاتی شناسایی و تعیین می‌شود.

پشتيبان

SV-1

توصيف ارتباط سیستم‌ها

شناسه‌هاي مربوط به سيستم‌ها، اجزاء سيستم‌ها و واسط‌هاي بين آن‌ها، چه در داخل گره‌ها و چه در خارج گره‌ها

ضروري

SV-2

توصيف مخابرات (ارتباطات بین سیستم‌ها)

سيستم‌ها گره‌هاي فيزيكي و ملزومات مخابراتي آن‌ها

پشتيبان

SV-3

ماتريس ارتباط بين سيستمي (سیستم – سیستم)

ارتباطات بين سيستم‌ها در يك معماري معين؛ مي‌توان از آن براي نشان دادن ارتباطات خاصي استفاده كرد، نظير واسط‌هاي سيستمي، واسط‌هاي موجود در مقايسه باواسط‌هایی كه بايد به وجود آيند

پشتيبان

SV-4

توصيف كاركرد سيستم‌ها

فعالیت‌هایی كه توسط سيستم‌ها به انجام مي‌رسند و جريان اطلاعاتِ بين اين فعاليت‌ها را نشان مي‌دهد

پشتيبان

SV-5

ماتريس ردیابی فعاليت عملياتي به كاركرد سيستم

مطابقت دادن فعاليت‌هاي سيستمي با فعاليت‌هاي عملياتي، این ماتریس، اطلاعات را از هنگام حضور در نگرش عملیاتی تا تبدیل‌شدن به اطلاعات سیستمی نشان می‌دهد.

پشتيبان

SV-6

ماتريس تبادل اطلاعات سيستم

ارائه جزئيات مربوط به تبادل اطلاعات بين عناصر سيستمي، برنامه‌هاي كاربردي و مشخص كردن سخت‌افزار كه براي هرکدام از عناصر سيستمي در نظر گرفته‌شده‌اند. شرحی از حرکت داده‌ها بین سیستم‌ها را ارائه می‌کند.

پشتيبان

SV-7

ماتريس پارامترهاي کارایی سيستم

مشخصه‌هاي کارایی هرکدام از عناصر نرم‌افزاري يا سخت‌افزاري سيستم‌ها، در بازه‌هاي زماني موردنظر

پشتيبان

SV-8

توصيف تكاملي سيستم

نمايشي از مراحل دقيق و برنامه‌ريزي شده لازم براي رفتن از يك مجموعه از سيستم‌ها به مجموعه‌اي با کارایی بهتر. برنامه‌های تغییر و گذار سیستم‌ها را فهرست می‌کند.

پشتيبان

SV-9

پيش‌بيني فناوري سيستم

فناوری‌ها و محصولاتی را فهرست می‌کند که انتظار می‌رود بر سیستم‌ها اثر بگذارند، فهرست می‌کند.

پشتيبان

SV-10a

مدل قواعد سيستم‌ها

توصيف‌كننده محدودیت‌هایی است كه در برخي از جنبه‌هاي طراحي يا پياده‌سازي سيستم‌ها، بر عملكرد آن‌ها اعمال مي‌شود

پشتيبان

SV-10b

توصيف انتقال حالت سيستم

توصيف‌كننده محدودیت‌هایی است كه در برخي از جنبه‌هاي طراحي يا پياده‌سازي سيستم‌ها، بر عملكرد آن‌ها اعمال مي‌شود. توالی و زمان فعالیت‌های سیستم را توصیف می‌کند.

پشتيبان

SV-10c

توصيف پيشامد/رديابي سيستم

توصيف‌كننده محدودیت‌هایی است كه در برخي از جنبه‌هاي طراحي يا پياده‌سازي سيستم‌ها، بر عملكرد آن‌ها اعمال مي‌شود. مقتضیات خاص سیستم را درزمینهٔ توالی رویدادهای مهم توصیف می‌کند.

پشتيبان

SV-11

مدل فيزيكي داده‌ها

پياده‌سازي فيزيكي اطلاعات مربوط به مدل‌هاي منطقي داده‌ها، نظير قالب پيام‌ها، ساختار و غيره. اجرای فیزیکی مدل داده‌های منطقی را از منظر نگرش عملیاتی توصیف می‌کند.

پشتيبان

TV-1

نمايه معماري تكنيكي

استانداردهاي مربوط به يك معماري معين

ضروري

TV-2

تخمين‌هاي استانداردهاي فناوری

توصيف استاندارهاي نوظهوري كه پيش‌بيني مي‌شود بعداً در مورد يك معماري خاص قابل‌اعمال باشند، البته با در نظر گرفتن بازه‌هاي زماني مشخص

پشتيبان

 

 

.Treasury Enterprise Architecture Framework (TEAF)

. Federal Enterprise Architecture Framework(FEAF)

.Treasury Enterprise Architecture Framework (TEAF)

.TOGAF

.Gartner Framework

. Treasury Enterprise Architecture Framework (TEAF)

 

. DoD Architecture Framework,version 1.0

. Department of Defense Architecture Framework

.System view