IT-Architekturmodelle

Grundlagen der IT-Architekturmodelle

Die Anforderungen an IT-Architekturen verändern sich fortlaufend. Hervorgerufen wird dieser Veränderungsprozess einerseits durch technologische Entwicklungen, andererseits durch eine veränderte Rolle der Informationstechnik (IT) in Unternehmen.

Die IT in Unternehmen diente in der Vergangenheit insbesondere dazu, eine reibungslose Steuerung IT-gestützter Geschäftsprozesse zu gewährleisten.

Zunehmend bildet sie nun jedoch die Basis für Innovationen. Unternehmen kommen damit heute nicht mehr um hin, sich mit der Fragestellung der IT-Architektur auseinanderzusetzen.

Auf dieser Seite erhalten Sie grundlegende Informationen zu IT-Architekturen.

In diesem Artikel erfahren Sie unter anderem:

• was sich hinter dem Begriff verbirgt,
• wie IT-Architekturen analysiert werden können,
• wie sich die Modellierung darstellt,
• informieren zum Berufsbild des IT-Architekten und
• beleuchten aktuelle IT-Architektur-Trends.

Was ist eine IT-Architektur?

„IT-Architektur“ ist ein Sammelbegriff für alle Aspekte der IT in einer Organisation – ob nun statisch in Form von Hardware oder dynamisch in Form von Software.

Der Begriff umfasst also Infrastrukturen, Software und Schnittstellen sowie die Management-Instanzen, die zur IT-Organisation genutzt werden.

Zu Infrastrukturen zählen Hardware, Netzwerke und Standorte. Unter Management-Instanzen sind Aspekte wie die Konfiguration, Kapazitäts- und Lastverteilung, Verfügbarkeit, Ausfallsicherheit, Datensicherheit und Disaster Recovery zu verstehen.

All die genannten Elemente werden in Form von Geschäftsprozessen und Datenobjekten miteinander in Beziehung gesetzt. Somit legt IT-Architektur einerseits die Grundstrukturen der IT-Organisation fest. Auf der anderen Seite definiert sie Regeln für das dynamische Zusammenspiel sämtlicher Komponenten.

Das Aufsetzen und der Betrieb einer IT-Architektur erfolgen stets unter der Maßgabe, die Strategie und das operative Geschäft eines Unternehmens bestmöglich zu unterstützen.

Exkurs: Was ist der Unterschied zwischen IT-Architektur und Enterprise Architecture (Unternehmensarchitektur)?

Der Begriff Enterprise Architecture (EA) beschreibt das Zusammenwirken von IT und Geschäftsprozessen im Unternehmen. Im Gegensatz zur reinen IT-Architektur handelt es sich beim Enterprise Architecture Management (EAM) um einen ganzheitlicheren Ansatz, der oftmals mit einem höheren Abstraktionsgrad verbunden ist. Übergeordnetes Ziel ist es, die Unternehmens-IT an den Geschäftszielen auszurichten.

Die Enterprise Architecture kennt vier Teilarchitekturen:

• Geschäftsarchitektur: Prozesslandkarte, Organisation, Ressourcen, Ziele
• Informationsarchitektur: Datenmodelle und Datenobjekte sowie deren Beziehungen
• Anwendungsarchitektur: Ist- und Soll-Systemlandschaft
• Technologische Architektur: Architektur aus operativer Sicht, physische Komponenten (Server, Netzwerke usw.), Service Provider, Service Level

Die Unternehmensarchitektur wird zudem durch Frameworks ergänzt, welche die Ebenen beschreiben. Vielfach sind diese frei am Markt verfügbar.

Sehr weit verbreitet ist beispielsweise TOGAF (The Open Group Architecture Framework). Das Rahmenwerk beinhaltet sowohl eine Struktur als auch die notwendigen Grundelemente zum Aufbau eines eigenen Enterprise Architecture Managements.

Modellierung von IT-Architektur

Die Gestaltung einer IT-Architektur bezieht zahlreiche Stakeholder mit ein. Um die Kommunikation und Veranschaulichung zu unterstützen, werden Modelle eingesetzt.

Ein einheitlicher Standard existiert im IT-Architekturmanagement nicht. Um eine geeignete Art der Modellierung für ein Unternehmen zu finden, müssen daher zunächst einige Fragen gestellt und beantwortet werden:

• Welchen Zweck verfolgt die Modellierung?
• Welches Informationsbedürfnis haben die Stakeholder?
• Welche Entscheidungen werden anhand des Modells getroffen?
• Welche Gremien oder Rollen dürfen das Modell ändern?
• Wie wird sich die kontinuierliche Aktualisierung darstellen?

Gängige Modelle für Anwendungen und Prozesse sind:

• Prozesslandkarte: liefert einen fachlichen Überblick
• Prozessunterstützungskarte: stellt die IT-Unterstützung von Prozessen dar
• Geschäftsprozessmodelle: stellt Fachfunktionen, Hilfsmittel und erforderliche Systeme dar
• Clusterkarte: unterstützt die Bebauungsplanung und Entscheidungsfindung

Sehen wir uns diese Modellierungsarten aufgrund ihrer Praxisrelevanz näher an.

1. Prozesslandkarte

Die Prozesslandkarte ist eine abstrakte Darstellungsform. Sie enthält ausschließlich Geschäftsprozesse.

Häufig wird zwischen Steuerungs- und Kerngeschäftsprozessen unterschieden. IT-Architekten und andere Stakeholder verschaffen sich auf diese Weise einen groben Überblick über die Unternehmensstruktur.

2. Prozessunterstützungskarte

Eine Detailebene unter der Prozesslandkarte befindet sich die Prozessunterstützungskarte. Sie zeigt, welche Anwendungen einen bestimmten Prozess unterstützen. Als weitere Verfeinerung können zudem Organisationseinheiten in die Darstellung aufgenommen werden.

Auf diese Weise lässt sich die IT-Prozessunterstützung einzelner Standorte oder Abteilungen visualisieren. Es wird unter anderem ersichtlich, wie heterogen sich die Systemlandschaft darstellt. In Standardisierungsprojekten ist dies ein wichtiger Anhaltspunkt.

3. Geschäftsprozessmodelle

Soll eine gezielte Betrachtung von Fachfunktionen erfolgen, so können Geschäftsprozessmodelle helfen. Eine Fachfunktion kann beispielsweise „Zahlung verbuchen“ sein. Zu diesem Prozessdetail werden dann (grafisch dargestellt) folgende Fragestellungen beantwortet:

• Zu welchem Zustand führt die Fachfunktion (hier beispielsweise „Zahlung verbucht“)
• Welche Organisationseinheiten nutzen die Fachfunktion?
• Welche Geschäftsobjekte werden benötigt (z. B. „Rechnung“)
• Welche Anwendungen sind zum Durchlaufen der Funktion erforderlich?

4. Clusterkarte

Die Clusterkarte ist ein universelles Werkzeug in der Modellierung von IT-Architekturen. Für jede Karte können mehrere Ebene definiert werden. Beispiel:

• Ebene 1: Prozess (z. B. Vertrieb)
• Ebene 2: Organisationseinheit oder Standort (z. B. München, Berlin)
• Ebene 3: Anwendungen je Standort

Es wird also auf einen Blick folgende Frage beantwortet: Welche Anwendungen nutzen meine Organisationseinheiten im Prozess XY (z. B. Vertrieb)?

Wie wird eine Analyse der IT-Architektur durchgeführt?

Bevor IT-Architekturen konzipiert werden können, muss zunächst die bestehende IT-Landschaft analysiert werden. Es wird hierbei ermittelt, welche Systeme, welche Software, welche Hardware und welche weiteren Komponenten sich aktuell im Einsatz befinden.

Unter anderem kann ein IT-Architektur-Review folgende Fragestellungen beantworten:

• Ist meine IT-Architektur tragfähig und zukunftssicher?
• Wie sicher ist die Architektur?
• Welche Maßnahmen sind erforderlich, um das Zielbild zu realisieren?

Im Laufe der Zeit wachsen IT-Architekturen teils unkontrolliert. Es ist dann nicht mehr sichergestellt, dass sie die Ziele sämtlicher Stakeholder erfüllen.

Professionelle Architekturanalysen beziehen die Stakeholder-Ziele daher stets mit ein und identifizieren bereits frühzeitig kritische Elemente. Schwachstellen werden anhand geeigneter Bewertungsmethoden systematisch aufgedeckt.

Was macht eine IT-Architekt?

Das Berufsbild des IT-Architekten oder der IT-Architektin ist weit gefasst. Die Tätigkeit umfasst zum einen grundlegende Arbeiten, wie die Erarbeitung und Betreuung von IT-Bebauungsplänen. Zum anderen gehören aber hoch spezifische Arbeiten dazu, die spezielles Fachwissen zu Hard- oder Softwarekomponenten voraussetzen.

Spezialisierte IT-Architekten haben die Aufgabe, Software-Architekturen und Systemlösungen zu definieren und die Umsetzung zu planen. Dies erfolgt auf Basis bestehender Prozesse. Hierfür erfassen die Informatik-Spezialisten die betriebswirtschaftliche Struktur und die Anforderungen eines Unternehmens.

Zudem sind die IT-Architekten für die Integration neuer Applikationen in die Systemlandschaft zuständig. Hierbei stellen sie sicher, dass die Implementierung neuer Komponenten keine negativen Auswirkungen hat. Außerdem finden sie Lösungen bei auftretenden Schwierigkeiten.

Für Arbeiten an der IT-Architektur wird das Wissen über sämtliche, im Unternehmen eingesetzte IT-Systeme gebündelt. Die IT-Architekten erstellen sogenannte IT-Bebauungspläne, welche die IT-Systemlandschaft einer Organisation visuell darstellen.

Oftmals existieren hierbei verschiedene Sichtweisen mit unterschiedlichen Abstraktionen und Ansätzen für mögliche Lösungen. Das Ziel der Bebauungspläne ist es, Transparenz hinsichtlich der aktuellen und zukünftigen IT-Landschaft zu schaffen. So kann auch die spätere Umsetzung vorbereitet werden. Zu unterscheiden sind demnach Ist- und Sollbebauungslandschaften.

Sämtliche Pläne und Modelle dienen der abteilungs- und unternehmensübergreifenden Kommunikation. Zudem kann das Management über die aktuelle Situation hinsichtlich der IT-Infrastruktur informiert werden.

Es muss sichergestellt werden, dass die Bebauungspläne stets aktuell sind. Hierbei benötigen IT-Architekten Unterstützung von weiteren IT-Experten wie Software-Architekten, Business-Analysten, Requirement-Engineers (Anforderungsmanager) und Entwicklern.

Nicht zuletzt leitet der IT-Architekt die IT-Strategie inklusive der relevanten IT-Services von der Unternehmensstrategie ab. Somit erfüllt er auch eine wichtige Aufgabe des Enterprise Architecture Managements.

• Zusammengefasst berühren Arbeiten an der IT-Architektur folgende Bereiche:
• Definition der IT-Strategie anhand der Geschäftsanforderungen
• Erstellung und Aktualisierung von IT-Bebauungsplänen
• Ganzheitliche Darstellung von Systemzusammenhängen
• Erkennen von Synergien in der IT-Landschaft
• Modellierung von Prozessen und IT-Architekturen
• Kommunikation mit Entscheidern und Umsetzungsverantwortlichen, Beratung

Worauf ist bei Arbeiten an der IT-Architektur besonders zu achten?

IT-Architekten müssen ein möglichst ganzheitliches Bild der unternehmensweiten IT-Architektur zeichnen, das dann auf unterschiedliche Ebenen heruntergebrochen werden kann. Daher beziehen sie im Idealfall nicht nur sämtliche Architekturebenen, sondern auch alle Organisationsebenen in die Modellierung für die spätere Umsetzung ein.

In großen Unternehmen werden hierfür oftmals Architektur-Frameworks genutzt. Es handelt sich hierbei um Ansätze für unterschiedliche Phasen des Enterprise Architecture Managements – beispielsweise den Entwurf, die Planung, die Implementierung und die Wartung.

Für Arbeiten an der IT-Architektur sollten daher nur Fachkräfte mit ausgeprägtem Know-how in den Bereichen IT und Betriebswirtschaft beauftragt werden. Sie müssen in der Lage sein, mit allen Organisationsebenen einer Firma zu kommunizieren. Dies gilt vor allem für Enterprise Architects, die häufig im Austausch mit dem Management stehen.

In speziellen Schulungen können Mitarbeiter gegebenfalls die erforderlichen Kommunikationsfähigkeiten aufbauen. Wegen fehlender Neutralität oder komplexer Fragestellungen werden in einigen Fällen auch externe IT-Architektur-Berater hinzugezogen.

IT-Architektur-Schulung

Mitarbeiter und Führungskräfte aus dem IT-Umfeld haben die Möglichkeit, sich in Form von IT-Architektur-Schulungen fortzubilden. Entsprechende Trainings können ein grundlegendes Wissen zu IT-Architekturplänen und internationalen Standards (z. B. TOGAF) vermitteln.

Oftmals wird auch die Einführung von EAM (Enterprise Architecture Management) thematisiert. Zum Umfang einer IT-Architektur-Schulung sollten außerdem die Analyse von Ist-Architekturen und die Zieldefinition gehören. Ebenso sollten aktuelle Technologietrends wie die Cloud und hybride Infrastrukturen abgehandelt werden.

Moderne IT-Architektur in Unternehmen

Veraltete IT-Architekturen bremsen die digitale Transformation und gefährden somit die Wettbewerbsfähigkeit. Doch wie stellen sich moderne IT-Architekturen in Unternehmen dar?

Experten gehen davon aus, dass lose gekoppelte Systeme, externe Rechenzentren und automatisch konfigurierbare Infrastrukturen an Bedeutung gewinnen werden.

Im Detail betrachtet bestehen agile und zeitgemäße IT-Architekturen aus mehreren Bausteinen.

• Zunächst gilt es, „bremsende“ Legacy-Systeme nachzurüsten.
• In puncto Agilität, Skalierbarkeit und Stabilität werden außerdem Microservices immer wichtiger. Microservices spalten komplexe Applikationen in einzelne Teile auf.
• Zunehmend gilt es außerdem, eigenentwickelte Systeme und Anwendungen unterschiedlichster Hersteller zu integrieren. Hier ist Platform-as-a-Service (PaaS) deutlich im Kommen.

Eine weitere Herausforderung ist die stetig steigende Datenmenge. Vorliegende Informationen aus unterschiedlichen Quellen müssen außerdem immer anspruchsvolleren Analysen unterzogen werden. An dieser Stelle spielen Im-Memory-Technologien wie SAP HANA eine entscheidende Rolle.

Was Infrastrukturen betrifft, so geht der Trend klar in Richtung Cloud. Hybride Umgebungen (aus On-Premise und Cloud) erfordern hierbei eine enge Integration. Dies gilt insbesondere, wenn die Systeme von unterschiedlichen Anbietern stammen bzw. auf verschiedenen IT-Architekturen basieren.

Nicht zuletzt muss die IT-Security betrachtet werden. Schutzmaßnahmen dürfen sich nicht länger auf einzelne Anwendungen beziehen. Vielmehr ist ein ganzheitliches Konzept erforderlich. Dieses Konzept muss auch externe Partner wie Lieferanten und Kunden einbeziehen. Experten erwarten, dass sich Security-as-a-Service in diesem Bereich stärker durchsetzen wird.