Arkitektur og rammeverk for utvikling i Direktoratet for naturforvaltning Versjon 2013.1
Om dokumentet Ansvarlig for innhold og revisjon er NAK/Miljødata og ORG/IKT. Dokumentet gir en oversikt over arkitektur og rammeverk som skal benyttes ved utvikling av applikasjoner i Direktoratet for naturforvaltning (DN). Dokumentet skal følge som vedlegg til kravspesifikasjon ved innhenting av anbud eller ved direkte innkjøp i forbindelse med utvikling av applikasjoner. Formålet er å gi applikasjoner i DN mer enhetlig utforming i forhold til funksjonalitet og utseende og forenkle driftsrutiner og videreutvikling. Innledning De tekniske vurderinger som ligger til grunn for dette dokumentet er gjort i henhold til: «Overordnede IKT-arkitekturprinsipper for offentlig sektor» fra Difi (http://www.difi.no/ikt-samordning/it-arkitektur/arkitekturprinsipper) «Rammeverk og infrastruktur for stedfestet informasjon i Norge» fra Norge Digitalt (http://www.statkart.no/norge_digitalt/norsk/teknologi/teknisk_rammeverk/). Fra Difis Arkitekturprinsipper: Regjeringen har besluttet at IKT løsninger for statlige virksomheter, skal bruke felles arkitekturprinsipper. Dette skal bidra til bedre brukerorientering og mer samordning på tvers av offentlige virksomheter. I forvaltningsmeldingen St.meld. nr. 19 (2008-2009) Ei forvaltning for demokrati og fellesskap presenteres de sju arkitekturprinsippene som skal følges. Tjenesteorientering Interoperabilitet Tilgjengelighet Sikkerhet Åpenhet Fleksibilitet Skalerbarhet Det er obligatorisk for statlige virksomheter å bruke prinsippene ved utvikling av nye ITløsninger eller ved vesentlige endringer av eksisterende løsninger. Dersom det etter en helhetlig vurdering er klare ulemper eller utilsiktede konsekvenser ved å følge enkelte av prinsippene i det konkrete prosjektet, kan de prinsippene det gjelder fravikes. Fraviket må begrunnes. Det legges dermed til grunn et krav om «Bruk eller forklar». Det skal dokumenteres hvordan arkitekturprinsippene er fulgt ved satsingsforslag og ved etablering av store eller strategisk viktige prosjekter med vesentlig innslag av IT. Arkitektur og rammeverk Side 2 av 7
Teknisk arkitektur oversikt Klienter: Brukere av DNs web applikasjoner CSW portal metadata harvesting GIS klient applikasjoner (OGC standard eller ArcGIS REST) Eksterne applikasjoner (REST og OGC klienter) FTP klienter (fra FME Server) GeoPortal (LAMP) CSW Metadata Server (Kommer).NET Web Server (Internet Information Server) Web applikasjoner / REST Geocortex Web Server (Internet Information Server) Geoserver Map Application Server OGC Protokoller ArcGIS Server Map Application server OGC Protokoller/REST FME Server Konvertering/Import/Eksport FTP/REST GeoWebCache Tile Cache Server OGC Protokoller Autentisering/Autorisasjon (Internet Information Server) (Kommer) Microsoft SQL Server (databaser og SDE Spatial databaser) Figuren illustrerer de viktigste hovedkomponentene som benyttes av Web applikasjoner og GIS tjenester. Trafikkstyring og sikkerhetsfunksjoner (proxy, brannvegg m.m.) er ikke tatt med. Operativsystem / Web server plattform Som plattform for DNs applikasjoner og servertjenester benyttes Internet information server på Windows 2008 R2 Server og Windows 2012 Server. Applikasjonsserver (romlige data) ESRI ArcGIS Server 10.1 er primær server plattform for presentasjon, organisering og analyse av romlige data. GeoServer benyttes til organisasjon og presentasjon av filbaserte datasett (primært shape eller rasterdata) via standard OGC protokoller (primært WMS) der det er en mer hensiktsmessig løsning enn ArcGIS Server. Det vil si at ArcGIS Server alltid skal vurderes som førstevalg, men i noen tilfeller kan det likevel bli aktuelt med Geoserver som plattform. Arkitektur og rammeverk Side 3 av 7
GeoWebCache kan benyttes til «tile caching» (WMTS) av kartdata (enten det gjelder egne datasett eller for å øke tilgangshastigheten til data fra eksterne kilder). FME Server 2013 benyttes til konvertering, import og eksport (se eget punkt). Konvertering og eksport / import av romlige data Enkelte applikasjoner og databaser har behov for import og eksport av data til og fra brukere. Innlegging og presentasjon av data håndteres normalt ved hjelp av applikasjonen/innsynsløsninger eller standard protokoller (WMS, WFS etc), men det kan være tilfeller der dette ikke er tilstrekkelig: Store mengder data (f.eks..csv-filer eller.gpx (GPS-tracklog)) som krever kontroll/vask før import til databasen. Data som må topologikontrolleres før import (SOSI og andre geodata-filformat). Eksport av hele eller deler av datasett for behandling i brukerens egne verktøy (f.eks.csv filer for Excel eller SOSI-filer i Fysak) Ved konvertering til/fra SOSI via FME skal pluginmodulen GDM Mapper benyttes I slike tilfeller benyttes FME server til prosessering av data (mottak, konvertering, kontroll/vask og eksport) av data. FME server har et godt dokumentert REST API (http://fmepedia.safe.com/articles/samples_and_demos/fme-server-rest-playground) som gjør at man kan benytte FME til bakgrunns prosessering av data fra andre applikasjoner. FME er spesielt godt egnet til behandling av romlige data, men kan i praksis benyttes til de fleste typer data. FME Workbench benyttes for å definere arbeidsflyt og grensesnitt på FME Server. Applikasjon FME Server 1. Applikasjon generer forespørsel 2. Applikasjon sender forespørsel til REST Web Service på FME 3. FME prosesserer forespørsel og utfører jobben 4. FME sender resultat (inkl evt lenker for nedlasting osv) 5. Applikasjon gir tilbakemelding til bruker (lenke for nedlasting, evt presenterer data direkte) Database server Databaseplattform er Microsoft SQL Server 2008 R2 (MSSQL). Database- og filformater for romlige data Alle romlige data som skal lagres i database skal lagres i ESRIs SDE database format. Arkitektur og rammeverk Side 4 av 7
I de tilfeller der det er naturlig å lagre data i filformat for presentasjon via ArcGIS server og Geoserver skal ESRI Shapefile eller ESRI geodatabase benyttes for vektordata og GeoTIFF benyttes for rasterdata. Basis kart Basis kart for Norge skal i utgangspunktet leveres av Statens kartverk, men det er også mulig å benytte basis kart fra Geodata (Geodata Online) for å sikre at Geocortex og ArcGIS Javascript API fungerer optimalt. Basis kart fra Danmark er tilgjengelig via WMTS på vår egen GeoWebCache server. Datum og kartprojeksjon Følgende datum og kartprojeksjoner benyttes i DNs applikasjoner ved presentasjon og håndtering av romlige data: Datum Projeksjon EPSG kode WGS84 UTM 29 EPSG:32629 WGS84 UTM 30 EPSG:32630 WGS84 UTM 31 EPSG:32631 WGS84 UTM 32 EPSG:32632 WGS84 UTM 33 EPSG:32633 WGS84 UTM 34 EPSG:32634 WGS84 UTM 35 EPSG:32635 WGS84 UTM 36 EPSG:32636 EUREF89 UTM 29 EPSG:25829 EUREF89 UTM 30 EPSG:25830 EUREF89 UTM 31 EPSG:25831 EUREF89 UTM 32 EPSG:25832 EUREF89 UTM 33 EPSG:25833 EUREF89 UTM 34 EPSG:25834 EUREF89 UTM 35 EPSG:25835 EUREF89 UTM 36 EPSG:25836 Arkitektur og rammeverk Side 5 av 7
WGS84 Geografisk 2d EPSG:4326 WGS84 Mercator EPSG:3857 (900913) Standardisering og Metadata Dersom romlige datasett skal publiseres på Internett skal Metadata være spesifisert i henhold til den norske ISO-profilen 19115 Geografisk informasjon. NS-EN ISO 19115 foreligger delvis som en del av SOSI i en norsk oversettelse som inneholder de normative deler av standarden. Se http://www.statkart.no/sosi/pdf/del1_5_metadataprofil.pdf Datamodell for romlige data skal spesifiseres iht gjeldende SOSI standard (objektkatalog) og INSPIRE-direktivet for å sikre at DN kan levere data iht de forpliktelser vi har (Geodataloven/forskriften). Utviklingsverktøy og API for utvikling Standard rammeverk for server side applikasjoner er Microsoft ASP.NET (evt MVC). Vi foretrekker kildekode i C#, men Visual Basic kan også brukes hvis det dreier seg om gjenbruk av komponenter. Rammeverk for kommunikasjon med SQL Server er Entity Framework. For klientapplikasjoner som benytter HTML5/Javascript kan JQuery/JQuery UI benyttes som støttebibliotek. Applikasjonene skal primært utvikles i Microsoft Visual Studio. Utviklingsverktøy og klient rammeverk for GIS Primært skal DN benytte to plattformer for utvikling av applikasjoner med kartfunksjonalitet: Geocortex fra Latitude Geographics er et rammeverk og server plattform som lar brukeren definere egne kartapplikasjoner ved hjelp av et webbasert grensesnitt og tilpasning av XML-filer. Brukeren velger utseende og kartlag og kombinerer dette med såkalte «workflows» for standardoperasjoner som krever spesifikk input fra bruker. Definisjon av webområdet og evt «workflows» lagres i egne konfigurasjonsfiler som deretter kan benyttes av ulike standard klienter. I DNs tilfelle har vi valgt å satse på Silverlight og Javascript/HTML5. Geocortex fortrinn er at enkle applikasjoner kan utvikles med minimal bruk av programmering, men Geocortex har også et Visual Studio-integrert SDK som gjør det mulig å lage egne utvidelser når standard funksjonalitet ikke er tilstrekkelig. Oppgradering til nye versjoner av klient og serverprogramvare er forholdsvis enkelt da funksjonalitet og arbeidsflyt er skilt fra klienten. ArcGIS JavaScript API er foretrukket rammeverk for applikasjoner som krever større grad av tilpasning, eller i større applikasjoner som ikke primært anses som «kartapplikasjoner». ArcGIS Arkitektur og rammeverk Side 6 av 7
JavaScript API benytter DOJO som støttebibliotek og dette skal benyttes for relevant kartfunksjonalitet. JQuery kan benyttes i tillegg der dette er relevant. Server side skal Microsoft.NET rammeverk benyttes så langt dette er mulig. Eventuelle tilleggsbibliotek skal spesifiseres i tilbud og godkjennes av DN. Open Layers skal kun benyttes til enkel visualisering (f.eks. for å visualisere et datasett med elementær kartfunksjonalitet) der det er hensiktsmessig, men i de fleste tilfeller vil ArcGIS JavaScript API kunne benyttes i stedet. Enkelte applikasjoner benytter av ulike årsaker Open Layers allerede, og for disse kan man fortsatt benytte Open Layers. Ved større oppdateringer av systemene skal de foretrukne teknologiene vurderes (Geocortex eller ArcGIS Javascript API). Web services og direkte tilgang til romlige data Applikasjoner skal bygges slik at relevante ikke-romlige data som har allmenn interesse, eller som med fordel kan benyttes av flere applikasjoner, gjøres tilgjengelig som web services i tillegg til sine respektive applikasjoner og innsynsløsninger. Det dreier seg i første rekke om innsyn i data av ikke-sensitiv art, men i relevante tilfeller kan det vurderes å implementere sikkerhetsmekanismer som muliggjør skrivetilgang og tilgang til sensitive datasett. Web services skal være REST-baserte og i utgangspunktet ta imot forespørsler og levere data formattert som XML og JSON. Rammeverket som benyttes på server skal i utgangspunktet være Microsoft.NET Web API (MVC). Romlige data presenteres for publikum gjennom standard OGC-protokoller (WMS, WFS) iht retningslinjer fra Norge Digitalt. ArcGIS REST API benyttes i egenutviklede applikasjoner så langt det er hensiktsmessig. Sikkerhet, brukere og roller DN har planer om å ta i bruk et system for autentisering og autorisering som fungerer på tvers av flere web applikasjoner. Dette for å unngå at brukere må holde kontroll på flere sett med påloggingsinformasjon. Systemet er ikke ferdig implementert i organisasjonen enda, og vi kan derfor ikke være konkrete på hvordan utvikler skal forholde seg til dette i detalj. Applikasjonene bør likevel utformes slik at funksjonalitet for autentisering og autorisering på sikt kan tas ut og overføres til en egen tjeneste. Kartforvaltning Med verktøy for kartforvaltning menes verktøy som benyttes til lagring, redigering, presentasjon, analyse, import og eksport av romlige data. DN har standardisert på ArcGIS Desktop som primært verktøy for brukere med behov for funksjonalitet ut over det som finnes i våre applikasjoner og innsynsløsninger. ArcGIS Desktop brukt mot ArcGIS Server og MSSQL/SDE og filbaserte ESRI geodatabaser danner til sammen DNs hovedplattform for kartforvaltning. Arkitektur og rammeverk Side 7 av 7