Webbased organisatiespecifieke applicaties

Transcriptie

1 Webbased organisatiespecifieke applicaties Is het verstandig om organisatiespecifieke applicaties webbased te maken? Radboud Universiteit Nijmegen Bachelorscriptie Informatiekunde Begeleider: Dr. P. M. Achten Coördinator: Dr. ir. G. J. Tretmans Auteur: Peter Vos Datum: Januari 2006 Studentennummer: S Studie: Informatiekunde

2 Voorwoord Tijdens mijn vakantiewerk bij een grote Nederlandse verzekeringsorganisatie kwam ik een inventarisatie tegen van applicaties die op dat moment binnen de organisatie gebruikt werden. Per applicatie was aangegeven of het omgezet kon worden tot webbased en zo ja, wat daarvoor nodig was. Door deze inventarisatie in het document kwam ik op het idee van dit onderzoek. Naast dit document wekte het mijn interesse doordat het bedrijf waar ik nu parttime werk, ze alleen over bedrijfsspecifieke applicaties beschikken die webbased zijn. Voor het schrijven van mijn bachelorscriptie heb ik besloten om onderzoek te doen naar de voordelen en nadelen van webbased applicaties. Na een eerste oriëntatie in de literatuur op dit gebied kwam ik al zeer uitlopende meningen tegen. Het volgende citaat wat negatief is betreffende webbased applicaties staat in een artikel [Ha02] van Ahmed E. Hassan: Web applications are the legacy software of the future. Developed under tight schedules, with high employee turn over, and in a rapidly evolving environment, these systems are often poorly structured and poorly documented. Maintaining such systems is problematic. In dit citaat is Hassan nogal negatief over de ontwikkeling van webapplicaties. De vraag is of dit wel altijd terecht is als we ze vergelijken met andere soorten applicaties. Het volgende citaat [VP05] van Patrick Valente is echter wel positief over webbased applicaties: Many experts have identified that a key issue in the acceptance of optimisation is the progressive adoption of web-driven technologies. The World Wide Web already offers information, advice and remote access to software for solving optimisation problems. Well-established companies such as IBM, SAP and ILOG offer products which are specially developed and evolved to enhance existing optimisation software tools with the support of internet technology devices. Deze citaten geven mij een aanzet tot een onderzoek naar positieve en negatieve kanten van webbased applicaties ten opzichte van traditionele applicaties. Ik wil in mijn scriptie, door er vanuit diverse informatiekundige gebieden er na te kijken, beoordelen of het webbased maken van applicatie een goede keuze is. Het antwoord op de onderzoeksvraag kan vanuit meerdere disciplines worden gegeven wat het onderzoek veelzijdig maakt. Tenslotte wil ik graag enkele personen bedanken voor hun medewerking. Allereerst wil ik de heer Achten hartelijk bedanken voor zijn hulp bij het schrijven van deze scriptie. Door de tijd die hij voor mij vrij heeft gemaakt, heb ik veel ondersteuning van hem gehad tijdens het schrijven van mijn eerste wetenschappelijke scriptie. Daarnaast wil ik graag de heer Janssen van Checkit en de heer Pop van Plus Retail BV bedanken voor het invullen van mijn vragenlijst voor dit onderzoek. Als laatste wil ik mijn zus Heidi Vreeburg-Vos bedanken voor de tips die zij mij ter verbetering van mijn scriptie gegeven heeft. Peter Vos, Nijmegen,

3 Inhoudsopgave 1 Onderzoeksopzet Probleemstelling Theoretisch kader Gerelateerde literatuur Methode Bijdrage onderzoek Webbased applicaties Definitie webbased applicatie Web-based ontwikkelen Conclusie Kwaliteitskarakteristieken ISO Wat is kwaliteit bij een softwaresysteem? De inhoud van een ISO 9126 kwaliteitskarakteristiek en de mate waarin het bruikbaar is voor het onderzoek Conclusie Kwaliteitskarakteristieken webbased applicaties Functionality Interoperability Security Functionality compliance Usability Understandability Learnability Operability Attractiveness Usability compliance Efficiency Time behaviour Resource behaviour Efficiency compliance Portability Adaptability Installability Co-existence Replaceability Portability compliance Conclusies literatuurstudie In de praktijk Vragenlijst Conclusie praktijkonderzoek Vergelijking literatuur met praktijk Eindconclusie Literatuurlijst Bijlage I [16] Bijlage II: CORBA vs. Webservices... 54

4 1 Onderzoeksopzet 1.1 Probleemstelling Het onderzoek richt zich op de vraag of het verstandig is een nieuwe applicatie webbased te maken. Er zal naar voren moeten komen welke voordelen en nadelen dit geeft ten opzichte van niet webbased applicaties. Er wordt daarvoor naar bepaalde non-functional requirements en kwaliteit aspecten gekeken. Het volgende thema zal in dit onderzoek centraal staan: Is het verstandig een nieuwe organisatiespecifieke applicatie webbased te maken, zodat de voordelen het overwinnen van de nadelen als deze wordt vergeleken met een zelfde applicatie die niet webbased is? Om antwoord te kunnen geven op deze vraag dienen eerst de volgende deelvragen beantwoord te worden: 1. Wat is de definitie van een webbased applicatie? (hoofdstuk 2) 2. Welke kwaliteitskarakteristieken van ISO 9126 geven het duidelijkst de voor- en nadelen weer om een applicatie dan wel webbased of niet webbased te maken? (hoofdstuk 3) a. Wat is kwaliteit bij een softwaresysteem? b. Wat houdt een bepaalde kwaliteitskarakteristiek of aspect in? c. Kan een kwaliteitskarakteristiek of aspect dusdanige voor- en nadelen weergeven zodat deze relevant is voor dit onderzoek? 3. Welke voor- en nadelen zijn er te vinden kijkend naar de verschillende aspecten van een bepaalde kwaliteitskarakteristiek? (hoofdstuk 4, 5 en 6) a. Welke beveiligingsprincipes veranderen of zijn er extra nodig voor webbased applicaties? b. Wat gebeurt er met de andere aspecten van de kwaliteitskarakteristiek functionality bij webbased applicaties? c. Welke onderdelen en vormen van de kwaliteitskarakteristiek usability zullen significant anders zijn bij webbased applicaties? d. Hoe efficiënt werkt een webbased applicatie ten opzichte van een zelfde applicatie die niet webbased is, als er naar het tijdsgedrag en het gebruik van resources gekeken wordt? e. Zijn er voor- en nadelen te onderscheiden als er gekeken wordt naar aspecten als adaptability installability, co-existence en replaceability van de kwaliteitskarakteristiek portability? Het kennisgebied waarop het onderzoek zich richt, is het informatiekundige gebied en dan voornamelijk de aspecten: requirements engineering, kwaliteit van informatiesystemen en system-alignment. Vooral de non-functional requirements van software systemen spelen een belangrijke rol in dit onderzoek. 1.2 Theoretisch kader Er zijn veel verschillende soorten applicaties en bij de meeste van de applicaties zal een webbased variant gemaakt kunnen worden. Denk daarbij aan soorten software voor privé gebruik: zoals een tuinontwerpprogramma, of een standaard boekhoudpakket of software die zowel in een bedrijf als privé wordt gebruikt zoals Word of Excel. Omdat Pagina 4 van 54

5 deze soorten nogal van elkaar verschillen in gebruik en doel wordt deze scriptie beperkt tot één bepaalde soort, namelijk organisatiespecifieke software. Denk hierbij aan een voorraadadministratie systeem of een klantenbeheer systeem. Het onderzoek richt zich dus op software dat voor een organisatie ontwikkeld of aangepast is. Het onderzoek zal een globaal beeld moeten geven wat uit literatuurstudies tot stand komt. Er zal niet specifiek worden ingegaan op één bepaald gekozen voorbeeldsysteem, waarvan alle voor en nadelen worden besproken, maar over meerdere soorten organisatiespecifieke systemen waar de gezamenlijke voor- en nadelen naar voren voor komen. Omdat dit een niet al te groot onderzoek betreft zal er niet op elke requirement of kwaliteitskarakteristiek worden ingegaan. In het onderzoek zal worden aangegeven met welke afweging er voor bepaalde aspecten is gekozen en waarom we bepaalde kwaliteitsaspecten niet behandelen. 1.3 Gerelateerde literatuur Er is veel literatuur te vinden in de onderzoekswereld die de omzetting van een oude (legacy) applicatie naar een webbased applicatie bespreken zoals o.a. [SS03]. In dit artikel wordt een proces beschreven waarin code wordt hergebruikt van een bestaand legacy systeem, om het vervolgens om te zetten naar een XML-interface. Zo zijn er veel meer artikelen te vinden o.a. [TG02, e.a ] die een soortgelijk proces bespreken, waar onder andere vooral middleware wordt besproken, dat wordt ingezet in dit proces. Als we het hebben over kwaliteitskarakteristieken gericht op webbased applicaties zijn er diverse artikelen die met een eigen model of een afgeleid model van het ISO 9126 model komen. In deze artikelen wordt vooral scalability als belangrijk kwaliteitsaspect toegevoegd en besproken, onder andere in [KR01, SS04]. In het artikel [PP01] wordt een vergelijking gemaakt tussen een webbased applicatie en een desktopapplicatie, waarin dit artikel het dicht bij hetzelfde doel komt als van dit onderzoek. Alleen is het onderzoek van [PP01] alweer vier jaar oud. Er wordt hierin alleen één klein programma, een kalender, onderzocht waarin men vooral in gaat op de kwaliteitskarakteristieken efficiency en usability. Tenslotte geeft het artikel [DV05] een duidelijk overzicht van wat de huidige technieken en stand van zaken is betreffende webbased applicaties. Dit artikel is daardoor ook voor dit onderzoek gebruikt. 1.4 Methode Het onderzoek zal voornamelijk een literatuurstudie als basis hebben. Eerst zal precies onderzocht moeten worden en aangegeven worden wat wordt bedoeld met een webbased applicatie. Dan zal in het beginstadium van het onderzoek worden besloten welke kwaliteitsaspecten er onderzocht en behandeld gaan worden. Voor de verificatie van de literatuurstudie zullen er één of twee organisaties geïnterviewd worden die overwegen, bezig zijn met het ontwikkelen of al beschikken over een webbased applicatie. Het antwoord van de hoofdvraag zal vorm krijgen doordat hoofdzakelijk via een literatuurstudie een antwoord op elke deelvraag gezocht wordt. Hierdoor zal er een overzichtelijk model ontstaan, waarin duidelijk wordt wanneer webbased applicaties interessant zijn. Voor elke deelvraag is in paragraaf 1.1 aangegeven in welk hoofdstuk deze wordt besproken. Pagina 5 van 54

6 1.5 Bijdrage onderzoek Dit onderzoek moet een bijdrage leveren aan het onderzoeksgebied en aan de praktijk doordat het laat zien in welke gevallen het ontwikkelen van een applicatie met webbased technieken verstandiger is dan wanneer dat met andere, traditionelere, technieken zou gebeuren. Zoals besproken in paragraaf 1.3 zijn er, tot zover ik weet, nog geen artikelen gepubliceerd die dit op een soortgelijke wijze hebben gedaan als in dit onderzoek. De meeste onderzoeken en artikelen beschrijven vooral een omzetting van een oude applicatie naar een webbased applicatie. Weer een andere lichting onderzoeken bespreekt en vergelijkt maar één of enkele kwaliteitsaspecten. Daarom zal dit onderzoek meerdere kwaliteitsaspecten bespreken die beoordeeld kunnen worden als de applicatie als nieuw zou worden gebouwd. Een kanttekening betreffende de geldigheid van de uitkomsten van dit onderzoek moet wel gemaakt worden. Door de snel ontwikkelende en veranderende omgeving van de webbased technieken die in dit onderzoek besproken worden, kunnen een aantal conclusies na enige tijd niet meer relevant zijn. Pagina 6 van 54

7 2 Webbased applicaties Om onderzoek te kunnen doen naar webbased organisatiespecifieke applicaties moet er eerst duidelijk worden gemaakt wat we onder bepaalde begrippen verstaan. In het bijzonder zal duidelijk moeten worden wat de begrippen organisatiespecifieke applicatie en webbased van het hoofdthema precies inhouden dit wordt behandeld in paragraaf 2.1. In paragraaf 2.2 zal het ontwikkelen van een webbased applicatie in het kort behandeld worden. In paragraaf 2.3 wordt de definitie gegeven van webbased organisatiespecifieke applicaties. Dit beantwoord dus de eerste deelvraag van bladzijde Definitie webbased applicatie In het applicatielandschap zijn er diverse soorten van software met elk een eigen doel. Hieronder worden de meest relevante voorbeelden voor dit onderzoek genoemd die Pressman onderscheidt in [PR00]: - systeemsoftware: gemaakt om service te geven aan andere soorten software met als karakter dat het voornamelijk direct communiceert met de hardware. Voorbeelden zijn drivers, compilers en besturingssystemen. - Real-Time Software: voornaamste doel om gebeurtenissen in de fysieke omgeving te monitoren, analyseren of te besturen. Het systeem reageert meestal direct op de gebeurtenissen die het ontvangt vanuit de omgeving. Voorbeelden zijn lopende band software met PLC computers of een digitale thermometer met een sensor. - Personal Computer Software: één van de grootste soorten van de softwaregroepen. Dit zijn de programma s die de meeste mensen zowel op hun thuiscomputer als op de computer op het werk hebben. Programma s als een tekstverwerker, spreadsheet, mediaplayer en webbrowser zijn hier voorbeelden van. Maar de grootste groep hierbinnen zijn de computerspellen die een steeds groter marktgebied veroveren. - Artificial intelligence software: software dat gebruikt maakt van non-numerieke algoritmes om complexe problemen op te lossen. - Webbased software: de webpagina s die ontvangen worden door een webbrowser is de software die uitvoerende instructies (CGI, HTML, PHP, ASP of Java) en data (hypertext en vele visuele en audio vormen) bevatten. In essentie is het netwerk een enorme computer die een haast ongelimiteerde bron van data aanbied die voor het grootste deel toegankelijk is voor diegenen die zich op het netwerk bevinden. - Business software: bedrijfsinformatieverwerking software is een groot software applicatie gebied. Het zijn vaak grote informatiebeheerssystemen die gekoppeld zijn aan een of meerdere databases waarin veel bedrijfsinformatie verzameld is. Dit soort applicaties bewerken bestaande data op een manier dat het bedrijfsoperaties en managementbeslissingen vereenvoudigt. Het is software die speciaal gemaakt of aangepast is, zodat het bedrijf er het best mee kan functioneren. Een combinatie van de laatste twee soorten van software, business en webbased software zijn de soorten waar dit onderzoek zich op richt. Het soort business software is in deze scriptie vertaald naar organisatie specifieke software. Organisatie wordt gehanteerd in plaats van business aangezien non-profit organisaties, zoals een ziekenhuis, evengoed over dit soort specifieke (aangepaste) software beschikken. Aangezien er nog vele aanverwante definities zijn binnen deze soorten zullen we die hieronder verder behandelen. Om te beginnen is in [RH02] een goed onderscheid gemaakt tussen twee soorten applicaties binnen het eerder besproken soort webbased software: Pagina 7 van 54

8 Web hypermedia application [RH02]: A Web hypermedia application is a nonconventional application characterised by the authoring of information using nodes (chunks of information), links (relations between nodes), anchors, access structures (for navigation) and its delivery over the Web. Technologies commonly used for developing such applications are HTML, JavaScript and multimedia Web software application [RH02]: A Web software application, on the other hand, represents any conventional software application that depends on the Web or uses the Web's infrastructure for execution. Typical applications include legacy information systems such as databases, booking systems, knowledge bases etc. Many e-commerce applications fall into this category. The technology employed here are COTS components, components such as DCOM, OLE, ActiveX, XML, PHP, dynamic HTML, databases, and development solutions such as J2EE Bij de eerste definitie van web hypermedia application worden de pagina s op het internet bedoeld zoals iedereen die kent, bijvoorbeeld persoonlijke homepages of de site van een universiteit. Dit zijn de applicaties die onder andere informatie aanbieden en voor iedereen toegankelijk zijn via het internet. Op dit soort applicaties richt het onderzoek zich niet. Het onderzoek houdt zich bezig met de tweede definitie, namelijk web software application. Dit zijn in de meeste gevallen traditionele software applicaties die ook nietwebbased gebouwd zouden kunnen zijn. Maar doordat het als communicatiemiddel gebruik maakt van het client-server protocol HTTP en als gebruikersinterface code in de vorm van HTML naar de gebruiker stuurt, is het webbased software. De gebruiker is genoodzaakt om gebruik te maken van een webbrowser om de applicatie te gebruiken. Dit soort webbased software applications worden ook wel in het Nederlands webapplicaties genoemd. Webapplicaties hebben volgens Pressman de volgende kenmerken [PR00]: - network intensive: By its nature a web application is network intensive. It resides on a network and must serve the needs of a diverse community of clients. A web application may reside on the internet (thereby enabling open worldwide communication). Alternatively, an application may be placed on an Intranet (implementing communication across an organization) or an Extranet (internetwork communication). - Content-driven: In many cases, the primary function of a web application is to use hypermedia to present text, graphics, audio and video content to the end-user. - Continuous evolution: Unlike conventional application software that evolves over a series of planned, chronologically-spaced releases, web applications evolve continuously. It is not unusual for some web applications (specifically, their content) to be updated on an hourly schedule. De onderstaande definitie van Ruhe voor web applications samen met de kenmerken gegeven door Pressman komt het best overheen met de applicaties die we in dit onderzoek gaan behandelen, namelijk de webbased organisatie specifieke applicaties. Web applications [RJ03]: a software application that uses web sites as a front-end for broad and remote access. The back-end provides full user functionality; the user can affect the status of the business logic on the web server. Web applications consist of different components when compared with traditional software applications, e.g. shopping carts, scripts, and COM components. Typical web applications are financial / trading, business-to-business, and intranet business management applications. In de behandelde literatuur wordt bovendien nog een onderscheid gemaakt tussen drie vlakken waarop een webbased applicatie zich kan bevinden, namelijk: het internet, het intranet en het extranet. Het grootste verschil tussen deze drie vlakken is het publiek waar de applicatie voor bedoeld is. Pagina 8 van 54

9 - Internet (pagina s) is een extern netwerk waar iedereen toegang tot heeft. - Intranet (pagina s) is een intern netwerk waar alleen (bepaalde) mensen binnen de organisatie zelf toegang tot hebben. - Extranet (pagina s) is een combinatie van deze twee. Het is wel bereikbaar via het internet maar alleen voor bevoegde personen (de pagina s zijn afgeschermd en beveiligd). Er zijn webapplicaties die zich op zowel geen van deze vlakken bevinden en standalone draaien tot webapplicaties die zich op alle drie de vlakken tegelijk bevinden. In het laatste geval biedt een organisatie bijvoorbeeld via het internet actuele informatie aan haar klanten. Via het intranet worden de medewerkers op de hoogte gehouden van zaken die zich binnen de organisatie spelen, zoals nieuwe huisregels binnen het gebouw. Via het Extranet kunnen leveranciers of grote afnemers offertes of orders plaatsen op afgeschermde pagina s. 2.2 Web-based ontwikkelen Nu bekend is geworden wat voor soorten applicaties er zijn en specifieker wat webbased applicaties zijn, zal er in het kort nog besproken worden of het ontwikkelen van webbased applicaties anders is vergeleken met de meeste andere soorten applicaties. De eventuele veranderingen bij het ontwikkelen, kunnen namelijk wel een interessant gegeven zijn voor de beantwoording van de hoofdvraag. Uit de diverse literatuur [DV05, PP05, VP05, PR00, e.a] die onderzocht is voor dit onderzoek wordt vaak beschreven dat een webbased applicatie ontwikkelen over het algemeen een stuk lastiger en moeilijker is dan een traditionele vergelijkbare applicatie. Dit komt met name doordat de webbased technieken sneller veranderen en elkaar afwisselen dan met andere technieken het geval is. Verder moet de programmeur in verhouding vaak veel meer verschillende technieken beheersen om een applicatie te ontwikkelen. Enkele citaten uit artikelen die dit aangeven zijn [DV05]: Industrial-strength application development platforms such as J2EE and.net, built on several years of ad-hoc experimentation, aim at simplifying application development. Unfortunately, the learning curve for mastering one of these platforms is long and steep, and even the most proficient software engineer who can master non-web application development will be overwhelmed by the complexity Over de veel belovende webbased techniek AJAX wordt het volgende gezegd [PL05]: According to analyst Ray Valdes with market research firm Gartner developers can add Ajax techniques piecemeal to an existing system, one code snippet at a time. However, the added, trying to implement all the techniques at once in a complex project approaches the rocket-science level of difficulty. Your average developer is not going to be able to figure it out, Deze citaten uit de literatuur geven mede aan dat voor het ontwikkelen van webbased applicaties eerder nadelen dan voordelen gevonden worden op de vraag of het verstandig is applicaties webbased te ontwikkelen. Een organisatie zal over competente en snel lerende werknemers moeten beschikken om applicaties webbased te ontwikkelen, aldus onder andere [PL05]. Pagina 9 van 54

10 2.3 Conclusie Ter afsluiting van dit hoofdstuk wordt een antwoord gegeven op de eerste deelvraag van dit onderzoek, namelijk: Wat is de definitie van een webbased applicatie? Het antwoord op deze vraag is een eigen definitie van webbased organisatiespecifieke applicaties die hieronder is geformuleerd. In figuur 1 is weergegeven hoe de verschillende behandelde definities in dit hoofdstuk zich tot elkaar verhouden en hoe hieruit de eigen definitie tot stand is gekomen. Definitie: Een webbased organisatiespecifieke applicatie is een software applicatie dat als hoofddoel heeft een organisatie te faciliteren in de dataprocessen en informatiebehoefte die binnen de organisatie spelen. Dit faciliteren doet de software applicatie doordat het gebruik maakt van de webinfrastructuur (HTTP) en webbased software technieken (php, asp, jsp). De infrastructuur en webbased technieken zijn vooral aan de front-end van de applicatie zichtbaar (HTML-pagina s of java-applets) voor de gebruikers in de organisatie. Deze front-end is meestal bereikbaar via een inter- intra- of extranet waarmee de backend (organisatielogica, datawarehouses) is te bewerken. Soorten Software Business Software Webbased Software Soorten Applicaties Organisatiespecifieke Applicaties Web Hypermedia Applicaties Web Software Applicaties Webbased Organisatiespecifieke Applicaties Webapplicaties (netwerk intensive, content driven en continuous evolution) (inter-, intra- en extranet) Figuur 1 Domeingebied van webbased organisatiespecifieke applicaties Pagina 10 van 54

11 3 Kwaliteitskarakteristieken ISO 9126 Dit onderzoek probeert te ontdekken waarin normale en webbased applicaties van elkaar verschillen. Om dit te doen moeten we toch bepaalde maatstaven hebben om dit te onderzoeken. Daarom is besloten om dit te doen aan de hand van verschillende kwaliteitsnormen voor software. Voor deze kwaliteitsnormen is er gekozen voor de definities en uiteenzettingen van de ISO 9126 aspecten. In dit hoofdstuk zal eerst aangegeven worden wat onder kwaliteit wordt verstaan bij software. Daarna zullen we een uitleg en een definitie geven van de verschillende kwaliteitskarakteristieken die ISO hanteert voor software. We sluiten dit hoofdstuk af met een bespreking welke karakteristieken relevant zijn om mee verder te gaan in dit onderzoek en welke niet. Dit is gedaan doordat in eerste instantie dit onderzoek te klein is qua tijdsbestek om op elk aspect van kwaliteit in te gaan. Ten tweede is bij de vergelijking die tijdens dit onderzoek centraal staat, niet elk kwaliteitsaspect even relevant. In de laatste paragraaf zal er een antwoord gegeven worden op deelvraag twee van dit onderzoek. 3.1 Wat is kwaliteit bij een softwaresysteem? Deze paragraaf geeft het antwoord op subdeelvraag a van deelvraag twee: Wat is kwaliteit bij een softwaresysteem? Volgens de ISO 9126 definitie, waarvan we de kwaliteitskarakteristieken onderzoeken, is de kwaliteit van software als volgt [IS00]: Quality is the totality of characteristics of an entity that bear on its ability to satisfy stated and implied needs. Ik ben van mening dat de definitie van kwaliteit van ISO 9126 nogal algemeen van aard is. Daarom zal ik de definitie van de al eerder aangehaalde Pressman[PR00] hieronder als definitie van kwaliteit van webbased organisatiespecifieke applicaties gaan gebruiken. Ik denk dat hieruit meer naar voren komt dat het betrekking heeft op de kwaliteit van software systemen. In zijn boek geeft Pressman aan dat zijn eigen kwaliteitskarakteristieken en die van ISO ook voor webbased applicaties belangrijk zijn om in acht te nemen [PR00]: Conformance to explicitly stated functional and performance requirements, explicitly documented development standards, and implicit characteristics that are expected of all professionally developed software. Deze definitie is zo opgesteld dat het de volgende drie punten bevat [PR00]: software requirements are the foundation from which quality is measured. Lack of conformance to requirements is lack of quality. Specified standards define a set of development criteria that guide the manner in which software is engineered. If the criteria are not followed, lack of quality will almost surely result. There is a set of implicit requirements that often goes unmentioned (e.g. the desire for ease of use and good maintainability). If software conforms to its explicit requirements, but fails to meet implicit requirements, software quality is suspect. Pagina 11 van 54

12 3.2 De inhoud van een ISO 9126 kwaliteitskarakteristiek en de mate waarin het bruikbaar is voor het onderzoek In deze paragraaf worden de zes definities van de ISO 9126 kwaliteitskarakteristieken uiteengezet aan de hand van de verschillende aspecten die hieronder vallen. Er zal daarbij worden aangegeven in welke mate deze relevant zijn voor dit onderzoek. De zes kwaliteitskarakteristieken zijn weergegeven in figuur 2 hieronder. Functionality Figuur 2 ISO 9126 karakteristieken Definitie: a set of attributes that bear on the existence of a set of functions and their specified properties. The functions are those that satisfy stated or implied needs. [IS00] Figuur 3 - ISO 9126 karakteristiek functionality Bij deze karakteristiek wordt er vooral naar de kwaliteit gekeken van de inhoud van het systeem. In hoeverre is er voldaan aan de functional requirements. Dit wordt onder andere gedaan door op de volgende deelaspecten in te gaan: suitability: voldoet de functionaliteit van de applicatie aan een geschikte verzameling van functies voor specifieke taken en gebruikersdoelen. Accuracy: zijn de resultaten, de uitvoer en de werking van de applicatie wel correct. Interoperability: om een goede kwaliteit te krijgen voor dit deelaspect zal de applicatie in staat moeten zijn eenvoudig communicatie uit te wisselen met (van te voren vastgelegde) applicaties. Security: de applicatie zal informatie en data moeten beschermen tegen personen die niet geautoriseerd zijn om het te lezen of te veranderen. Tevens moet het ervoor zorgen dat personen die wel hiervoor geautoriseerd zijn hierdoor niet worden belemmerd. Functionality compliance: de applicatie zal zoveel mogelijk gebruik moeten maken van de standaarden, overeenkomsten en wetmatigheden die gerelateerd zijn aan functionality. Pagina 12 van 54

13 Bruikbaarheid onderzoek o Suitability: welke technieken er gebruikt worden en hoe deze zijn geimplementeerd, zullen geen invloed hebben op de verwachting van de gebruiker van de functionele werking van de applicatie. De functionele behoefte kan waarschijnlijk zowel in een unix-commando interface geïmplementeerd worden als in een webbased applicatie interface. Dit aspect zal daarom niet interessant zijn voor dit onderzoek. o Accuracy: voor dit aspect geldt hetzelfde als voor suitability die hierboven is vermeld. o Interoperability: dit aspect is voor dit onderzoek wel interessant doordat communicatie met andere applicaties misschien op een andere manier verloopt. Het is namelijk een geheel andere techniek die meestal server-georiënteerd is. o Security: dit aspect is van belang omdat webbased applicaties in een webbrowser werken. Hierdoor zou iedere internetgebruiker een dergelijk applicatie kunnen draaien, aangezien de meeste mensen een webbrowser hebben. Uit het onderzoek van Kruegel blijkt ook dat webbased applicaties een grotere risico lopen om aangevallen te worden. Het is dan ook verstandig hier extra rekening mee te houden [KC05]: Web servers and web-based applications are popular attack targets Attacks that exploit web servers and web-based applications represent a substantial portion of the total number of vulnerabilities. o Functionality compliance: webbased technieken zijn uit een ander perspectief dan normale applicaties ontstaan met andere doelen. Er zijn veel verschillende en andere soorten standaarden waarvan een aantal vereist zijn om te gebruiken. Voor het ontwikkelen en het geschikt maken zijn er misschien ook andere ontwikkelmethoden en standaarden die onderzocht moeten worden of die verschillen met die van niet webbased applicaties. Reliability Definitie: capability to maintain a specified level of performance when used under specified conditions. [IS00] Figuur 4 - ISO 9126 karakteristiek reliability Er kan natuurlijk altijd een fout optreden in de software van een applicatie waaraan een gebruiker niet kan doen. Maar ook een gebruiker kan ook iets onrechtmatigs veroorzaken binnen de applicatie waardoor er iets verkeerd gaat in de applicatie. Om dit te voorkomen moeten er een aantal functionaliteiten worden toegevoegd aan de applicatie. In welke mate de applicatie dit doet kan bekeken worden door meerdere deelaspecten: maturity: de applicatie moet proberen te voorkomen dat er verkeerde resultaten opgeleverd kunnen worden doordat er fouten zitten in de software. Fault tolerance: de applicatie zal een gespecificeerde mate van performance moeten behouden in bepaalde gevallen dat software fouten of software overtredingen voorkomen. Pagina 13 van 54

14 Recoverability: het vermogen van de applicatie om na een software fout of overtreding zichzelf weer te herstellen tot een bepaald niveau. Daarnaast moet de applicatie in staat zijn de direct bij de fout betrokken data te herstellen tot de situatie voor de fout. Reliability compliance: de beschikbare standaarden die worden gebruikt om te zorgen dat de applicatie blijft werken nadat er een fout is opgetreden. Bruikbaarheid onderzoek: Alle deelaspecten van reliability zullen waarschijnlijk met een zelfde mate van nauwkeurigheid worden bekeken bij zowel webbased- als niet webbased applicaties. De technieksoorten die gebruikt worden voor de ontwikkeling en de opzet van de applicatie, zal geen invloed hebben op de kwaliteit van deze karakteristiek. Al zullen er bij het aspect recoverability misschien wel wat interessante verschillen te zien zijn. Door de minimaal te vinden verschillen op het gebied van reliability en door het korte karakter van dit onderzoek wordt deze karakteristiek niet verder uitgewerkt. Usability Definitie: a set of attributes that bear on the effort needed for use, and on the individual assessment of such use, by a stated or implied set of users. [IS00] Figuur 5 - ISO 9126 karakteristiek usability Hier gaat het er vooral om of de applicatie goed bruikbaar is door de gebruiker. Reageren de knoppen en de menu s zoals de gebruiker dit zou verwachten? Is het systeem lastig te begrijpen? Dit soort kenmerken zijn van belang binnen deze karakteristiek. Het is onder te verdelen in de volgende deelaspecten: understandability: hier gaat het erom of het systeem begrijpbaar is voor de gebruiker. Kan de applicatie gebruikt worden voor de verschillende taken en welke condities komen hier bij kijken? Hierdoor is het van belang dat er een handleiding bij de applicatie geleverd wordt. Learnability: bij dit aspect is het van belang dat het omgaan met de applicatie eenvoudig is aan te leren. Operability: hier is het van belang in welke mate de gebruiker het systeem beheert en er controle over heeft. Er moeten bijvoorbeeld geen processen starten of uitgevoerd worden die de gebruiker niet bedoeld had. Attractiveness: is de applicatie aantrekkelijk genoeg om te gebruiken of irriteert het de gebruiker juist. De schermopbouw is bijvoorbeeld niet op de verwachte manier opgebouwd. Usability compliance: zijn er standaarden te vinden voor de usability voor het soort van applicatie wat er gebouwd is die de gebruiker kan verwachten? Pagina 14 van 54

15 Bruikbaarheid onderzoek o Understandability: dit aspect is zeker wel van belang voor het onderzoek. Zo zullen de meeste mensen wel bekend zijn met een webbrowser, maar biedt dit voordelen of juist nadelen? o Learnability: voor mensen die console applicaties soorten gewend zijn en weinig met een muis werken zal dit lastiger zijn dan voor mensen die al veel ervaring hebben met het internet. o Operability: dit aspect zal tevens interessant zijn aangezien de gebruiker in een webbrowser werkt en alle data en schermen van een webserver gehaald worden. Wat gebeurt er bijvoorbeeld als een gebruiker de ingevulde gegevens ongedaan wil maken en dat denkt te doen door op de backtoets te drukken van de webbrowser. o Attractiveness: Bij dit aspect kan onderzocht worden of een interface bijvoorbeeld op een bepaalde manier opgebouwd moet zijn, omdat een gebruiker dit zou verwachten in een webbrowser. Bij webbased applicaties zal er meer met een muis worden gewerkt dan bijvoorbeeld applicaties binnen Unix of DOS, biedt dit voordelen (eenvoudig) voor de gebruiker of juist grotere nadelen (eerder RSI). o Usability compliance: hoe het best een userinterface van een webbased applicatie gemaakt kan worden is al diverse malen onderzocht. Doordat er met een webbrowser wordt gewerkt, zal er moeten worden voldaan aan bepaalde standaarden doordat dit kan worden verwacht door de gebruikers en de webbased-technieken. Efficiency Definitie: capability to provide appropriate performance, relative to the amount of resources used, under stated conditions. [IS00] Figuur 6 - ISO 9126 karakteristiek efficiency In de meeste gevallen zal het zo zijn dat een organisatie wil dat een applicatie zo efficiënt mogelijk werkt. Efficiency kan op verschillende manieren bekeken worden. Hieronder wordt de karakteristiek efficiency op drie verschillende aspecten benadert: time behaviour: er wordt gekeken hoeveel tijd gebruikers en de applicatie zelf nodig hebben om bepaalde taken en handelingen binnen de applicatie te verrichten. Resource behaviour: hoe efficiënt gaat de applicatie om met hardwarebronnen als netwerkverbruik, processor-, interne en externe geheugencapaciteit als het bepaalde functies uitvoert? Efficiency compliance: in welke mate zijn er efficiency standaarden en afspraken voor de soort applicatie die gebruikt kunnen worden? Pagina 15 van 54

16 Bruikbaarheid onderzoek o Time-behaviour: door de webbased userinterface zal er veel met de muis moeten worden gewerkt. Kost dit meer of minder tijd? De user-interface van webbased applicaties heeft door webbrowser misschien beperkingen vergeleken met bijvoorbeeld een GUI. Zo zou het kunnen zijn dat de rechtermuisknop niet gebruikt kan worden of dat functies als undo en re-do niet mogelijk zijn. Verder zal het scherm waarmee de gebruiker moet werken waarschijnlijk van de server gehaald worden. Als dit vaak moet gebeuren bijvoorbeeld bij elk nieuw ingevoerd gegeven, kan dit veel tijd kosten. o Resource behaviour: de webbased applicaties zullen zich in een andere applicatie vestigen namelijk de webbrowser. Kost dit juist meer of minder resources aan de server of de client kant? Dit is een belangrijke vraag die bij dit aspect onderzocht kan worden. Hoeveel netwerkverkeer vraagt een webbased applicatie vergeleken met een normale applicatie? Dit kan hoger zijn bij een webbased applicatie aangezien de schermen bij dit soort applicaties van de server worden gehaald in plaats van dat ze bij de client op het werkstation zijn geïnstalleerd. Deze vragen zijn relevant voor het onderzoek. o Efficiency compliance: in de literatuur zal gekeken moeten worden of er al standaarden bestaan die te maken hebben met efficiëntie waaraan een webbased applicatie kan voldoen. Zijn deze standaarden efficiënter of minder efficiënt dan die van traditionele applicaties? Maintainability Definitie: capability to be modified. Modifications may include corrections, improvements or adaptation of the software to changes in environment, and in requirements and functional specifications. [IS00] Figuur 7 - ISO 9126 karakteristiek maintainability Aangezien organisaties tegenwoordig vaak opereren als een open systeem, is het logisch te concluderen dat een applicatie regelmatig zal moeten worden aangepast. In deze kwaliteitskarakteristiek wordt dan ook bekeken in welke mate de applicatie dit toestaat. Analyzability: de mogelijkheid om fouten of tekortkomingen eenvoudig via een diagnose vast te stellen en daarbij aan te geven in welk deel van de applicatie deze voorkomen. Changeability: de mogelijkheid om een gespecificeerde verandering in te voeren bij o.a. de specificatie, het ontwerp, de code, de documentatie en zelfs de testsoftware. Stability: het voorkomen van onverwachte complicaties en effecten van een bepaalde ingevoerde verandering. Testability: de mogelijkheid om de aanpassing te valideren na correctheid. Maintainability compliance: het gebruik van standaarden en afspraken die verandering binnen een applicatie op een juiste en goed overwogen manier tot stand brengen. Pagina 16 van 54

17 Bruikbaarheid onderzoek De hierboven besproken aspecten van de karakteristiek maintainability zullen niet worden behandeld in dit onderzoek. Of een applicatie eenvoudig dan wel zeer lastig is aan te passen, verschilt niet significant bij een webbased applicatie. De manier waarop het gebouwd wordt, is vooral het procesmatige karakter van belang. Al wordt er in sommige literatuur wel aangegeven dat webbased applicaties eerder ad-hoc worden gemaakt [HA02]. Ik ben van mening dat dit meer komt door het onvolwassen karakter waarop dit soort applicaties wordt gebouwd, dan dat het aan het soort van applicaties ligt dat dit veroorzaakt. Verder is er nog weinig onderzoek gedaan naar het goed testen van webbased applicaties in vergelijking met applicatiesoorten als embedded, console en real-time software. Deze onderwerpen zijn dusdanig uitgebreid dat ze een geheel eigen apart onderzoek vergen. Daarom laat ik deze kwaliteitsaspecten in dit onderzoek toch achterwege, vanwege het korte karakter van het onderzoek. Portability Definitie: capability to be transferred from one environment to another (hardware, software, organizational). [IS00] Figuur 8 - ISO 9126 karakteristiek portability De portability van een bepaalde applicatie geeft de mate aan waarin een applicatie flexibel is om in verschillende soorten omgevingen te werken. Dit kan essentieel zijn als de applicatie met andere applicaties moet samenwerken of als een applicatie op verschillende platforms of netwerkomgevingen gaat werken. De deelaspecten die we onder deze karakteristiek bekijken zijn: adaptability: het vermogen van de applicatie om in verschillende omgevingen te werken, zonder dat er acties of middelen worden ondernomen die niet van te voren al waren voorzien of opgenomen in de applicatie zelf. Installability: de applicatie kan op verschillende omgevingen worden geïnstalleerd. Co-existence: de applicatie moet in staat zijn om naast andere onafhankelijke applicaties te werken en gebruik te maken van dezelfde soorten bronnen. Replaceability: de applicatie moet in staat kunnen zijn om een ander gespecificeerd software product te vervangen wat dezelfde doelstellingen heeft en in dezelfde omgeving werkzaam is. Portability compliance: om de portability te bewerkstellen zijn afspraken en standaarden haast niet weg te denken. Daarom zal een applicatie hieraan zoveel mogelijk moeten voldoen. Bruikbaarheid onderzoek: o Adaptability: dit aspect is relevant doordat er moet worden onderzocht of een webbased applicatie beter in staat is in bepaalde netwerkomgevingen te draaien dan traditionele applicaties. Verder wordt onder dit aspect onderzocht of het lastig is de applicatie aan te passen aan de verschillende webbrowsers. o Installability: dit aspect is waarschijnlijk een voordeel voor webbased applicaties of dit voordeel echt zo groot is, wordt hier onderzocht. Misschien is een webbased applicatie niet in staat om in alle soorten omgevingen te worden uitgevoerd. Pagina 17 van 54

18 o o o Co-existence: zijn webbased applicaties goed in staat om te functioneren naast andere soorten applicaties, bijvoorbeeld met XML? Als een bedrijf bijvoorbeeld fuseert, kan het zo zijn dat de webbased applicatie naast een grote SAP-applicatie moet werken. Kan het dan op dezelfde servers en werkstations geïnstalleerd zijn en kan de webbased applicatie van dezelfde database gebruik maken zonder dat dit problemen oplevert? Replaceability: bij dit aspect gelden dezelfde relevante onderzoeksdomeinen als bij het aspect co-existence. Deze vraag is het meest relevant als een organisatie van plan is zijn software webbased te maken. De applicatie zal dan waarschijnlijk van dezelfde data gebruik moeten maken als de applicatie die het vervangt. Portability compliance: om bijvoorbeeld dezelfde bronnen te gebruiken of in meerdere soorten omgevingen uitgevoerd te kunnen worden zal een applicatie van al bestaande standaarden gebruik moeten maken. Daarom is het interessant om te onderzoeken of een webbased applicatie hiertoe in staat is. 3.3 Conclusie Uit het voorgaande is gebleken dat niet alle zes karakteristieken van de ISO standaard in dit onderzoek aan bod komen. De voornaamste redenen hiervan zijn: Voor bepaalde karakteristieken is al een goed onderzoek gedaan, de deelaspecten van een karakteristiek zijn niet interessant genoeg voor het hoofdthema of door het kleine karakter van dit onderzoek. In de vorige paragraaf 3.2 is er een antwoord tot stand gekomen op subdeelvragen b en c van de tweede deelvraag die als volgt geformuleerd was: Welke kwaliteitskarakteristieken van ISO 9126 geven het duidelijkst de voor- en nadelen weer om een applicatie dan wel webbased of niet webbased te maken? Het antwoord op deelvraag twee zijn de volgende karakteristieken zie figuur 9: functionality, usability, efficiency en portability. De volgende karakteristieken en aspecten worden daarom buiten het onderzoek gelaten: reliability en maintainability en de aspecten suitability en accuracy van de karakteristiek functionality. Figuur 9 ISO 9126 model met in blauw aangegeven welke aspecten worden behandeld en in rood welke aspecten buiten dit onderzoek vallen. Pagina 18 van 54

19 4 Kwaliteitskarakteristieken webbased applicaties Binnen dit hoofdstuk zal elk kwaliteitsaspect apart in een paragraaf worden behandeld. In de paragrafen worden punten behandeld die voor dit aspect opmerkelijk zijn en specifiek gelden voor webbased applicaties. Daarbij zullen er vergelijkingen worden gemaakt, wat er anders is in het aspect bij webbased applicaties en of dit juist voordelen of nadelen zijn ten opzichte van andere soorten. In dit hoofdstuk wordt er een antwoord in de literatuur gezocht op de derde deelvraag van dit onderzoek. 4.1 Functionality In deze paragraaf zullen de aspecten interoperability, security en functionality compliance worden behandeld zoals in paragraaf 3.3 was aangegeven. Bij interoperability worden middleware technieken en client-server architecturen besproken. Bij security worden diverse beveiligingsmodellen besproken. Als laatste geven we bij functionality compliance de standaarden weer die voor webbased technieken aanwezig zijn Interoperability Als een applicatie een zo goed mogelijke kwaliteit voor interoperability wil nastreven, kan de applicatie het best zoveel mogelijk met bepaalde standaarden gaan werken, om beter te kunnen communiceren met andere applicaties. Vooral voor data-uitwisseling tussen verschillende applicaties is dit belangrijk. Deze communicatie tussen verschillende applicaties verloopt via een bepaalde infrastructuur. Volgens Serbedzija zijn er een aantal verschillende modellen belangrijk om te onderscheiden als we kijken naar webbased applicaties [SB04]. Deze modellen zijn ontstaan aan de hand van het client-server model. Hierin wordt de user-interface en programma (client) gesplitst van het datamodel (server). Internetapplicaties werken meestal volgens dit model. Een voorbeeld is een internetapplicatie met internetpagina s met veel javascript. Hierbij bevindt de applicatielogica zich vooral aan de client-side. De volgende modellen zijn van belang om te onderscheiden bij webbased applicaties [SB04]: - Het medium-client model was heel populair in de jaren 80 en werd vooral op LAN s veel gebruikt voor database systemen. Hierin wordt de applicatie evenredig verdeeld over de server en de client. De gebruikersprocessen vinden aan de client kant plaats. Server georiënteerde processen worden daarentegen zoveel mogelijk op de server uitgevoerd. Dit model is in de oude vorm niet geschikt voor webbased applicaties aangezien de koppeling tussen de client en de server te sterk aanwezig is. - Het null-client model. Bij dit model vinden alle systeemprocessen op de server plaats. Bij de client vinden we alleen een simpele gebruikersinterface. Het oude mainframe systeem met terminals is hier een goed voorbeeld van. Dit model is een perfect model voor server-side webapplicaties en wordt ook veel op het WWW toegepast met standaard formaten als HTTP voor communicatie en HTML voor de presentatie. Hier vind je vooral de velen soorten interfaces als asp, php en cgi. - Het thin-client model wordt veel toegepast bij Java applicaties. Dit model zit tussen de null-client en medium-client model in en heeft een extra laag er tussen, namelijk de middleware. Op deze laag bevindt zich dan vaak de applicatielogica waardoor de input en output van de gebruiker wordt geregeld. Door een middleware laag toe te voegen blijft de applicatie aan de client kant klein. Pagina 19 van 54

20 Het laatste model is volgens het artikel het meest geschikt voor de webbased organisatie specifieke applicaties die we bespreken. In dit model bevindt zich zoals gezegd een zogenaamde middleware. Hieronder wordt uitgelegd wat dit precies is in het model. Middleware wordt ook wel gedefinieerd als [SB04]: de verbindende software dat elementen van een applicatie in interactie laat zijn door netwerklinks. Het hoofddoel van een middleware is een verbindingsbrug zijn tussen de verschillende systeemarchitecturen, besturingssystemen, databases en programmeertalen. Er kan dus wel worden gesteld dat de middleware het kwaliteitsaspect inter-operability sterk verhoogt voor een bepaalde applicatie. Wil een webbased applicatie hier ook hoog op scoren, dan kan deze het best een thin-client model nemen als infrastructuur model. Enkele webbased-middleware technieken zijn al beschikbaar zoals Java RMI en CORBA. Dit thin-client model samen met een webbased-middleware maakt het een stuk eenvoudiger om een huidige applicatie om te zetten naar een webapplicatie. Tevens geeft dit model voordeel als er een nieuwe applicatie wordt gebouwd die met andere systemen moet communiceren of van dezelfde databronnen en infrastructuur gebruik gaat maken Security Voor de organisatiespecifieke applicaties die we in deze scriptie behandelen is security een zeer belangrijk aspect. De reden hiervoor is dat deze applicaties vaak vertrouwelijke en waardevolle informatie en data bewerken. Deze data en informatie wordt tussen de verschillende componenten heen en weer gecommuniceerd. Er zullen daarom diverse beveiliging- en toegangsmodellen worden geïmplementeerd voor de applicatie. In dit soort applicaties moet er vaak per rol of gebruiker worden vastgelegd tot welke objecten en data deze toegang of bewerkingsrechten hebben. Voor bestaande soorten van applicaties zijn er al security modellen beschikbaar die zekerheid bieden en veel worden toegepast. Echter voor webapplicaties zijn er nog geen standaard modellen die zo geïmplementeerd kunnen worden. Er wordt vaak wel een model of een combinatie van de oude modellen op webapplicaties toegepast. Door het andere karakter van een webapplicatie dat een aantal extra issues en verschillen met zich meebrengt, bieden deze security modellen hiervoor nog niet voldoende zekerheid. Twee van deze modellen zijn het DAC en MAC model. Hieronder volgt een korte beschrijving van deze modellen. Het DAC (discretionary access control) model [JA01]: dit model is zo opgesteld dat het alle objecten en informatiesoorten verzamelt en daar worden dan specifieke beveiligingsrichtlijnen voor opgesteld. Dit model is vrij flexibel en wordt daarom wel voor webbased applicaties toegepast. Een grote keerzijde is dat het model kopiëren van gevoelige informatie van het ene object naar het andere object toelaat. Iemand kan vervolgens hier misbruik van kan maken. Het MAC (mandatory access control) model [JA01]: dit model is gericht op het beveiligen van de verschillende informatiestromen binnen een applicatie door hier verschillende vertrouwelijkheidniveaus op aan te brengen. De objecten hebben dan ook vertrouwelijkheidniveaus toegewezen gekregen waardoor ze tot bepaalde informatie toegang hebben. Het is gebaseerd op het militaire Bell-LaPadula model. Voor webbased applicaties is het model interessant doordat de serviceprovider van de applicatie een multi-level rangschikking kan maken van toegang tot bepaalde informatie aan de verschillende soorten gebruikers. Beide traditionele modellen worden nog wel toegepast voor webbased applicatie maar vooral een combinatie van deze twee modellen. Om deze combinatie nog succesvoller te maken, moet er bij webbased applicaties gelet worden op: bescherming van kopiëren en verspreiding van data, actieve objectmanagement en complexe interactiesystemen. Er zijn nieuwere modellen voorgesteld die dit wel proberen te implementeren. Er is het RBAC model, wat een speciaal toegepast model op webbased applicaties bevat en er worden nieuwe zogenaamde TBAC modellen voorgesteld. Pagina 20 van 54