Cours sur le système d'information en 9 chapitres

1. Théorie et Pratique du Système d’Information
Deuxième Chapitre: Architecture du SI
Janvier - Mars 2012
Ecole Polytechnique
Yves Caseau
Copyright © Yves Caseau – 2012 - Cours Polytechnique (II)
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2. Plan du Cours – Architecture du Système
d’Information
Première partie:
Qu’est-ce que l’architecture ?
 Deuxième partie:
Etablir une architecture cible
 Troisième partie:
Urbanisation du Système d’Information

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3. Première Partie: l’Architecture du SI
Qu’est-ce qu’une architecture ?
Définition du terme “architecture” ( ANSI/IEEE Std 1471-2000 ):


Pour l’ “Open Group Architecture Forum”, deux sens conjoints:



"The fundamental organization of a system, embodied in its
components, their relationships to each other and the environment,
and the principles governing its design and evolution.“
A formal description of a system, or a detailed plan of the system at
component level to guide its implementation
The structure of components, their inter-relationships, and the
principles and guidelines governing their design and evolution over
time.
Pour le CEISAR

En premier lieu, un outil de communication
« Une architecture » correspond à


une finalité d’un système sous deux modalité:
opération/ transformation
Une cible (acte de communication)
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4. Première Partie: l’Architecture du SI
Objectifs d’une architecture

Communiquer au service d’une idée


Favoriser la réutilisation



Réduire les coûts et la complexité
Support de standardisation
Communication entre parties prenantes


Principal outil de transformation
Éviter les outils et les formalismes complexes (dépend du niveau de
maturité de l’entreprise)
Communication « asynchrone / diachronique »


Rôle de mémoire
Simplifie les évolutions
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5. Première Partie: l’Architecture du SI
Architecture logicielle et architecture de SI

Architecture Logicielle (cf. 3e cours)



Décomposition en composants/ sous-composants
Approches objets/ services / modules
Architecture du SI



Vision macroscopique
Top-down (ex: cartographie fonctionnelle) et bottom-up (des objets
métiers aux services)
Architecture « logique » et « physique »
 Architecture « logique »
– Architecture « métier » (processus / objets métiers)
– Architecture fonctionnelle / service

Architecture « physique »
– Architecture applicative
– Architecture système
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6. Première Partie: l’Architecture du SI
Architecture de données

Référentiel de données





Architecture de données




Référentiel sémantique: qu’est-ce qu’un client, etc?
Modèle conceptuel de données: qu’est-ce qui constitue un client
Ontologie: modèle de classes (UML)
Outil fondamental de partage dans l’entreprise
Répartition
Formats (ex: XML)
Cycle de vie
Architecture dynamique de donnée (cf. 7e cours)



Distribution / synchronisation
Sauvegarde / restauration
Pilotage des flux
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7. Première Partie: l’Architecture du SI
Architecture de services
Service = Fonction + Interface + Contrat
 Architecture de Service




SOA « Départemental » = architecture à base de services




Créer une structure (mettre de l’ordre dans le graphe des appels)
Donner du sens (pour favoriser évolution et réutilisation)
Souvent associé à l’utilisation de technologies « Web Services »
Formalise une bonne pratique ancienne
Le service est un moyen, ce qui est décrit par l’architecture est
l’objectif
SOA « Global » = Construire un catalogue de service structuré
sous forme d’architecture



Indépendant de la technologie (Tuxedo, procédures, …)
Une application des théories de la réutilisation des composants
logiciel au niveau du système d’information
Le catalogue de services réutilisables est l’objectif, l’architecture
(l’organisation) est un moyen
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8. Première Partie: l’Architecture du SI
Analyse fonctionnelle et Architecture objet

L’architecture fonctionnelle est une décomposition



L’architecture fonctionnelle n’est plus isolée (vs. il y a 20 ans)




Fonction / sous-fonction, top-down
Normalisation descriptive: (input, output, transformation, rôles, …)
Une « architecture fonctionnelle » isolée conduit à se préoccuper trop
tard des aspects processus, distribution de données, etc.
Une analyse trop poussée conduit à une informatique en « silos »
L’approche fonctionnelle top-down est mal adaptée à l’utilisation de
progiciels
Elle irrigue 3 approches:



Cartographie métier : analyse description des fonctions/métiers de
l’entreprise
Définition des services au sein de la SOA
Enrichissement de l’architecture de donnée et du modèle métier
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9. Première Partie: l’Architecture du SI
Architecture de processus

Poser une structure sur les interactions temporelles




Décrire la structure « fractale/récursive » des processus





Événements
Enchainements => logique métiers
Finalités => processus
Processus / sous-processus
Familles de processus
 Partages de ressources: données, IHM, …
Rôles (alignement organisationnel)
 L’approche processus est le meilleur outil d’alignement
organisation/SI
Etapes des processus -> services, fonctions, … (lien avec autres
approches)
Normaliser/ Standardiser


Mutualiser / réutiliser / outsourcer
Pédagogie
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10. Construire une architecture cible
Fonctions
Processus
Données
Terminologie
Métiers
Macro-processus
(ébauche)
Macro-fonctions
Objets (ontologie)
Référence
externe
Cycle de vie objets
Référence
externe
Level 0
Référence
externe
Services
Catalogue
Macro-processus
Echanges – Contenu
Evénements
Processus
Protocole m-a-j
Archi. Services v1
Archi. Processus v1
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Archi. Données v1
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11. Première Partie: l’Architecture du SI
Modèle Fonctionnel Métier
• Résultat du premier niveau d’analyse fonctionnelle (cf. « level 0 »)
• Le modèle fonctionnel est un outil d’organisation (des hommes, des SI
et des idées)
• Il existe des
standards métier
(ex: eTom dans
les telcos), il est
bon de s’en
inspirer
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12. Deuxième partie
Première partie:
Qu’est-ce que l’architecture ?
 Deuxième partie:
Etablir une architecture cible
 Troisième partie:
Urbanisation du Système d’Information

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13. Deuxième Partie: Architecture cible
Propriétés d’une « bonne architecture »
Modularité
 Lisibilité
 Evolutivité (support à l’agilité)
 Survavibilité
 Standardisation




L’architecture est un outil de standardisation des interconnexions, en
termes de technologies et de paradigme
Une « bonne architecture » sert à réduire le nombre de techniques,
et à favoriser la réutilisation
Sert à favoriser l’utilisation de standards
(LDAP, ETL, BPB, ESB – cf. chapitre 3)
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14. Deuxième Partie: Architecture cible
Modularité

Modularité = « diviser pour régner »


Minimiser les interactions / les dépendances / les flux


Rôle clé des modèles
Déclinaisons





Modularité modulo l’organisation : objectif = rendre les départements
autonomes
Architecture en couche
Architecture de données
Architecture orientée-services
Processus
Art ou science ?:



Chapitre 4: métriques de modularité
Multidimensionnel – doit être isomorphe à l’organisation
Appropriation/pédagogie sont fondamentales
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15. Deuxième Partie: Architecture cible
Lisibilité

Méta-modèle compris et partagé



Chercher la continuité – éviter les modes


Intérêt du standard (UML)
Séparer les fonds des flux



Que signifient les boites et les flèches ?
Typologie claire et consistante
Une même nomenclature partagée
Un schéma par objectif de communication 
Cf. Georges Miller « Magical seven »



Capacité du « canal » (mémoire immédiate) : 7 +/- 2
Peut s’utiliser de façon fractale, mais chaque niveau ne contient pas
plus de 7 objets 
Construction progressive : animation des schémas !
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16. Deuxième Partie: Architecture cible
Evolutivité

Ajouts et suppression d’éléments



«Publish & Suscribe »



Les événements forment une « grammaire » pour l’évolutivité
Très simple avec un middleware asynchrone
Evolution des flux



Éviter la centralité (degré trop important)
Dans le cas contraire, normaliser l’interconnexion
Volume - scalabilité
Nature
Une « bonne architecture » doit éviter les situations de blocage
en termes d’évolution


Composant saturé
Composant irremplaçable
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17. Deuxième Partie: Architecture cible
« Survavibilité »
Pas de SPOF
 Redondance (similaire à la scalabilité)
 Back-up / restauration
 Architecture de données




Privacy & CNIL
Chiffrement des données sensibles
Securité


Intrusion
Attaque « denial of service »
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18. Troisième Partie
Première partie:
Qu’est-ce que l’architecture ?
 Deuxième partie:
Etablir une architecture cible
 Troisième partie:
Urbanisation du Système d’Information

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19. Troisième Partie: Urbanisation du SI
Urbanisation & « Enterprise Architecture »
Qu’est-ce que l’urbanisation ?
 L’approche composant
 L’orientation processus (externalisation de la logique)
 Le découpage temporel (messages asynchrones)
 Le découpage fonctionnel (intermédiation)
 Qu’est-ce qu’une « architecture d’entreprise » ?



Mise en cohérence de 3 plans :
 Stratégie : objectifs
 Opérationnel : processus et objets
 Système d’information: applications et services
On parle de la même chose, mais


EA = cible
Urbanisation = démarche
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20. Parallèle avec l’urbanisation des villes

Organisation des quartiers



Nomenclature
Structure hiérarchique
Organisation fonctionnelle
Planification de la croissance
 Définir les réseaux



Définir les interfaces


Communication / voiries
Connections
Définir les processus transverses de la ville


Transport / éclairage / ..
Exemple de parallèle avec la cible « Urbanization 2020 »




Téléphonie (mobile puis Internet) : Information (ESS)
Electricité :
Ressources calcul & stockage (cloud/grid)
Eau :
Innovation, focus client
Assainissement :
Nettoyage applicatif
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21. Troisième Partie: Urbanisation du SI
Démarche d’urbanisation
Cartographier
 Définir la cible :



Architecture d’entreprise
 Objets (données)
 Processus (et événements)
 Services (analyse fonctionnelle)
Architecture informatique (fonctionnelle & technique)
Choix technologiques
 Plan de progression par lot
 Conduite du changement

Diagnostic
Problèmes
informatiques
Définition
« refondation »
Début de la
Gouvernance
du
Métier
démarche
SI
programme
D’urbanisation (modèles,
(planification
d’urbanisation Allocation)
Processus)
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Réalisation
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22. Troisième Partie: Urbanisation du SI
Modèles de déploiement

Stratégies
• Big bang
• Progressif

Leçons de migration




• avec migration
• sans migration
Segmentation
Métier / historique / …
Le plus dur
Tester dès le début, attention aux performances !
Prévoir la sortie (prise de purge)
Savoir lotir, savoir prendre son temps, savoir respirer
COCOMO vs. Notre expérience sur la valorisation
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23. Troisième Partie: Urbanisation du SI
Déploiement Progressif
L’approche « big bang » ne fonctionne que pour des SI de taille
moyenne
 Nous avons adopté une approche progressive à Bouygues
Telecom

C’est un compromis: plus sûr mais plus cher (en fonction du
nombre d’étapes)
 Cette stratégie se compose avec une approche « fractale »

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24. Troisième Partie: Urbanisation du SI
Lotissement

Faire des lots de taille « raisonnable »



Utiliser les outils



Cocomo, Casper-Jones, etc.
Règles de conduite des projets …
Eviter le gel « iso-fonctionnel »


De 1 à 5 M€ suivant l’entreprise, moins d’un an
Règle de John Chambers : 3 personnes, 300k$, 3mois
Besoin du support client
Insister sur la compatibilité ascendante


Conception
Format des échanges (XML)
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25. Troisième Partie: Urbanisation du SI
« Parallel Run »
Les composants doivent subir des tests de non-régression sur
données réelles
 Dans certains cas, il est trop complexe de produire un jeu de
test complet -> on compare

comparaison
Composant
original
Composant
refondu
passerelle
passerelle
Environnement de test
Flux d’événements
Environnement de production
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26. Troisième Partie: Urbanisation du SI
Migration
Quelques recommandations :
 Il faut penser aux plannings d’exploitation et à l’optimisation
des performances dès le début du projet.
 La migration est une activité qui aura lieu plusieurs fois, il faut
donc l’industrialiser. En particulier, il faut s’appuyer sur XML et
les outils XML.
 Il faut inclure des contrôles de cohérence et faire du nettoyage
pendant la migration des données.
 Il est souhaitable d’utiliser le plus possible l’infrastructure pour
faire les migrations, en particulier le flux incrémental.
 Enfin, il faut anticiper le problème de la migration qui se posera
dans quelques années avec la génération suivante !.
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