IBM數(shù)據(jù)交換平臺建設方案

1、XX省電子政務系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換平臺國際商業(yè)機器中國有限公司2005.5目錄:1概述數(shù)據(jù)交換共享平臺是協(xié)作式電子政務應用平臺（包括政府職能部門之間的電子協(xié)作、政府與公眾/企事業(yè)單位的服務管理等）的核心基礎服務模塊，負責實現(xiàn)跨系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換、 流程控制和分布式數(shù)據(jù)存儲服務。數(shù)據(jù)交換平臺的目的是實現(xiàn)每個合法用戶將其所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包安全可靠地傳輸?shù)街付?的地方。數(shù)據(jù)交換平臺支持常見數(shù)據(jù)庫類型、多種業(yè)務類型、多種數(shù)據(jù)傳輸方式和網(wǎng)絡特性，是各類應用系統(tǒng)共享信息資源的公共渠道，是應用系統(tǒng)擴展的接口。面向服務的體系架構目前，大多數(shù)企業(yè)都有各種各樣的系統(tǒng)、應用程序以及不同時期和技術的體系結構。成來自多個廠商跨不同平

2、臺的產(chǎn)品和應用系統(tǒng)，一直是企業(yè)IT部門的主要挑戰(zhàn)。面向服務的體系結構為解決這一問題提供了良好的途徑。SOA是一個組件模型，它將應用程序的不同功能單元（稱為服務）通過這些服務之間 定義良好的接口和契約聯(lián)系起來。接口是采用中立的方式進行定義的，它應該獨立于實現(xiàn)服務的硬件平臺、操作系統(tǒng)和編程語言。這使得構建在各種這樣的系統(tǒng)中的服務可以以一種統(tǒng) 一和通用的方式進行交互。以服務為導向、開放、松散耦合的總體目標架構，在應用系統(tǒng)的規(guī)劃設計時，我們遵循如下業(yè)務集成參考架構。崖模、設計、開發(fā)、測試工具統(tǒng) 運疔乎臺IT Monitoring業(yè)務監(jiān)控皆理服務Process Monitoring朋戶交互眼餐應用眼務流

3、和眼務Poitlel!5CompoHila AppauHIKlffl01匚回U 口 110-出 UWXM mmu出工世 CJ.KWB2B一匚 WLUnud口Bus>ln«5Prt»sesOW2F企業(yè)應朗企業(yè)數(shù)據(jù)圖IBM 基于SOA的業(yè)務集成參考架構SOA的主要組件包括服務、動態(tài)發(fā)現(xiàn)和消息。服務是能夠通過網(wǎng)絡訪問的可調用例程。 服務公開了一個接口契約， 它定義了服務的行 為以及接受和返回的消息。 術語服務常與術語提供者互換使用， 后者專門用于表示提供服務 的實體。接口通常在公共注冊中心或者目錄中發(fā)布，并在那里按照所提供的不同服務進行分類，就像電話簿黃頁中列出的企業(yè)和電話

4、號碼一樣。 客戶（服務消費者） 能夠根據(jù)不同的分類特 征通過動態(tài)查詢服務來查找特定的服務。這個過程被稱為服務的 動態(tài)發(fā)現(xiàn)。服務消費者或者客戶通過消息來消費服務。 因為接口契約是獨立于平臺和語言的， 消息 通常用符合 XML 模式的 XML 文檔來構造。當組成整個應用程序而另一方面， 緊耦合意因而當需要對部分或整對松耦合的系統(tǒng)的需要來源于業(yè)務應用程序需要根據(jù)業(yè)務的需要變得更加靈活， 不斷變化的環(huán)境，比如經(jīng)常改變的政策、業(yè)務級別、業(yè)務重點、合作伙伴關系、行業(yè)地位以 及其他與業(yè)務有關的因素， 這些因素甚至會影響業(yè)務的性質。 我們稱能夠靈活地適應環(huán)境變 化的業(yè)務為隨需應變業(yè)務， 在隨需應變業(yè)務中， 一

5、旦需要， 就可以對完成或執(zhí)行任務的方式 進行必要的更改。服務包括：1）以適應2)3)4)5)用戶交互服務。為用戶在界面上提供一個統(tǒng)一的信息服務功能入口。通過將內部和 外部各種相對分散獨立的信息組成一個統(tǒng)一的整體，保證了用戶既能夠從統(tǒng)一的渠 道訪問其所需的信息，也可以依據(jù)每一個人的要求來設置和提供個性化服務。 應用服務。通過 HUB 或總線架構，實現(xiàn)應用與應用之間的連接，完成相關的數(shù)據(jù) 路由與數(shù)據(jù)格式轉換。信息集成服務。實現(xiàn)數(shù)據(jù)或整合，在異構的數(shù)據(jù)源之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)層的直接整合。通 過建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型來實現(xiàn)不同系統(tǒng)間的信息轉換。工作流程服務。實現(xiàn)業(yè)務流程管理，包括工作流管理、自動化流程兩層面。它將

6、不 同的應用系統(tǒng)連接在一起，進行協(xié)同工作，并提供商業(yè)流程管理的相關功能，包括 流程設計、監(jiān)控和規(guī)劃， 實現(xiàn)業(yè)務流程的實時管理。 同時支持行業(yè)標準 （如 RossetNet、 ebXML 、 EDI 、CIDX 、SWIFT 、FIX ）以適應企業(yè)集中、扁平、透明的管理機制， 適應企業(yè)供應鏈、企業(yè)內部流程共享和流程優(yōu)化。B2B 集成服務。通過多種連接方式，接入第三方的系統(tǒng)，如ERP 等。SOA 結構中，中立的接口定義（沒有強制綁定到特定的實現(xiàn)上）的特征稱為服務之間 的松耦合。 松耦合系統(tǒng)的好處有兩點，一點是它的靈活性，另一點是， 的每個服務的內部結構和實現(xiàn)逐漸地發(fā)生改變時， 它能夠繼續(xù)存在。 味

7、著應用程序的不同組件之間的接口與其功能和結構是緊密相連的， 個應用程序進行某種形式的更改時，它們就顯得非常脆弱。企業(yè)服務總線每個企業(yè)在信息系統(tǒng)建設過程中必然涉及到多個應用系統(tǒng)（可能運行于不同的平臺之 上，采用 不同 的開發(fā)語言與 模式 進行開 發(fā)）之 間的 相互集 成需求 （ Information Connectivity&Integration 或者大家熟知的 EAI ），采用何種集成體系結構必須慎重考慮。 當前 大部分的企業(yè)采用的應用系統(tǒng)之間的集成是一種點對點的體系結構，具體請見下圖：圖基于點對點的集成架構點對點的應用系統(tǒng)集成結構的出發(fā)點很簡單，當兩個系統(tǒng)之間需要相互協(xié)作時，為這

8、兩個系統(tǒng)開發(fā)相應的連接組件(Adapter)將二者互聯(lián)。這種由簡單出發(fā)的結構存在著嚴重的隱患：隨著應用系統(tǒng)個數(shù)的增加，連接組件(Adapter)的數(shù)目將快速增長(總數(shù)為n*(n-1)個連接組件，其中n為應用系統(tǒng)的個數(shù))，而且在不同應用系統(tǒng)之間由于缺乏自動提交請求的機 制，必須在相關的連接組件內部固化請求的提交功能，應用系統(tǒng)之間存在著高度的藕合性， 這為系統(tǒng)的維護帶來了巨大的復雜性，任何一個系統(tǒng)的升級或改動都將影響到其它與之相關的應用系統(tǒng)的修改；同時當一個新的應用系統(tǒng)需要納入整個應用集成體系時整個工作變得非 常復雜。The Hub and Spoke提供克服傳統(tǒng)點對點缺點和Enterprise

9、Service Bus (ESB)趨勢的分配和模塊架構。重要的是一個建立在ESB上的集成趨勢，它提供一個普通的商業(yè)目標模式，它運作起來像數(shù)據(jù)隔離層，分隔特別應用數(shù)據(jù)和邏輯過程相關數(shù)據(jù)。另外，相比以前的趨勢，連接器和接口數(shù)減少，整合努力減少了。繼續(xù)上面的例子，只有5個連接器和10個接口需要建設。良好的EAI體系結構應該保證不同應用系統(tǒng)之間的高度內聚，同時又保持各個應用系 統(tǒng)的相對獨立性，系統(tǒng)之間存在著松散的藕合關系?；贏pplication Hub的EAI結構能夠滿足復雜的企業(yè)應用集成需求和發(fā)展的需求。與點對點的EAI結構相比，在基于 Application Hub的EAI體系結構中，連接組件

10、的數(shù) 目很少（一個應用系統(tǒng)對應于一個針對Application Hub的連接組件，總數(shù)為n個。n為被集成的應用系統(tǒng)的個數(shù)）；而且各相互集成的應用系統(tǒng)之間不存在直接的關聯(lián)，所有的集成工 作通過中央Application Hub進行，當某應用系統(tǒng)需要與其它的系統(tǒng)集成時該應用程序發(fā)請 求（一般通過消息的方式）給 Application Hub，由Application Hub自動地將該請求轉發(fā)給 相應的目標系統(tǒng)進行處理后將結果返回給請求者。在這種體系結構中，系統(tǒng)的維護非常簡單，每一個應用系統(tǒng)的更新和修改都能夠實時地實現(xiàn)，同時當新的應用系統(tǒng)出現(xiàn)時能夠簡便的納入到整個IT環(huán)境當中，與其它的應用系統(tǒng)相互協(xié)

11、作，共同為用戶提供服務。企業(yè)服務總線（ESB）和以服務為導向的應用架構體系（SOA）緊密連接在一起，企業(yè)服務總線（ESB）是以服務為導向的應用架構體系（SOA）的核心組成部分。企業(yè)服務總線（ESB）為以服務為導向的應用架構體系（SOA ）提供了連通性基礎架構，它是SOA架構下Application Hub的具體體現(xiàn)。如上圖所示，在SOA架構上發(fā)布的業(yè)務服務是ESB的"用戶”這些基于SOA架構的業(yè)務系統(tǒng)所開放出來的服務通過ESB進行交互。它們的交互請求被以事件的方式進行發(fā)布和訂閱。IBM的企業(yè)服務總線解決方案是WebSphere MQ以及WebSphere Busin ess In t

12、egrati on Message Broker。2 數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)采用中間件的必要性中間件是一種獨立的系統(tǒng)軟件或服務程序，分布式應用軟件借助這種軟件在不同的技術之間共享資源，管理計算資源和網(wǎng)絡通訊。它在計算機系統(tǒng)中是一個關鍵軟件，它能實現(xiàn)應用的互連和互操作性，能保證系統(tǒng)的安全、可靠、高效的運行。中間件的跨平臺性可以屏蔽操作系統(tǒng)的差異，克服網(wǎng)絡狀況不理想的限制，另外，使用中間件可以縮短系統(tǒng)的開發(fā)周期，使集成商把更多的精力投入到各有價值的業(yè)務應用開發(fā) 中。目前中間件的種類很多， 為實現(xiàn)安全、 可靠的數(shù)據(jù)傳輸交換平臺和應用整合方案， 利用 消息傳輸中間件 (MOM) 是最佳的選擇。它簡化了應用之間數(shù)

13、據(jù)的傳輸，屏蔽底層異構平臺， 提供一致的通訊標準和應用開發(fā)， 確保數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡上可靠的、 跨平臺的信息傳輸和數(shù)據(jù)交 換。它基于消息隊列的存儲 -轉發(fā)機制，并提供了特有的異步傳輸機制。優(yōu)秀的消息中間件 能夠基于消息傳輸和異步事務處理實現(xiàn)應用整合與數(shù)據(jù)交換。在 XX 省電子政務數(shù)據(jù)交換項目中，使用中間件的必要性有以下幾個方面： 數(shù)據(jù)傳輸量大數(shù)據(jù)交換應用系統(tǒng)建成以后是一個覆蓋各委辦局的復雜的應用系統(tǒng)， 并且在這些節(jié)點之 間存在大量的數(shù)據(jù)需要傳輸，在如此眾多的應用節(jié)點之間如果缺乏快速可靠的消息傳輸機 制，將導致整個系統(tǒng)的故障率大幅上升， 從而使整個系統(tǒng)陷于不可用狀態(tài)。 因此快速而可靠 的消息傳輸機制將

14、是企業(yè)內部統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)取得成功的重要保證。數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩砸蠛芨咝畔⒌臏蚀_性和安全性直接影響客戶滿意度 系統(tǒng)維護和管理的任務和風險很大，某些單位的工作人員的 IT 水平有限，需要采 用一種自動化的數(shù)據(jù)傳輸和管理手段，降低系統(tǒng)維護的成本 與其他單位的數(shù)據(jù)交換在實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的同時，電子政務系統(tǒng)還存在與其它系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換的需求。 各種應用系統(tǒng)的互通， 在多個應用系統(tǒng)之間進行數(shù)據(jù)交換， 而未來參與數(shù)據(jù)交換的 局委辦應用系統(tǒng)數(shù)目更會不斷的增加，如何應用維護的工作量最小。 在未來數(shù)據(jù)交換的進行過程中， 對于用戶需求的變化帶來的用于應用系統(tǒng)之間交換 的數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)內容的改變，如何進行有效的管理和維

15、護。鑒于以上方面的考慮， 我們建議在電子政務數(shù)據(jù)交換項目中采用適當?shù)闹虚g件技術來實 現(xiàn)項目的建設和規(guī)劃。為了解決數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴}，我們推薦 IBM 公司的 WebSphere MQ 和 Message Broker 通 訊中間件。 WebSphere MQ 是 IBM 公司為用戶提供的消息服務中間件，以80%左右的全球市場占有率遙遙領先于其它所有的 MOM(Message-Oriented Middleware) 中間件產(chǎn)品。 WebSphere MQ 采用異步的消息機制在不同的服務器節(jié)點之間保證可靠的信息傳遞服務，在此過程中 WebSphere MQ 能夠自動屏蔽各種異常和故障而保證將數(shù)據(jù)信息

16、傳送到目的地，每種信息將至少被傳遞一次而且只被傳遞一次。在電子政務數(shù)據(jù)交換應用系統(tǒng)中，采用 WebSphere MQ ，相關信息(以及其它任何所需的信息)能夠在各局委辦之間實現(xiàn)靈活而可 靠的消息傳遞，即使在傳輸過程中網(wǎng)絡或任何軟件、硬件系統(tǒng)出現(xiàn)故障，WebSphere MQ 也能夠保證將信息安全地傳送到目的地。它的特點：統(tǒng)一的接口，縮短開發(fā)周期；可跨多種平臺；保證復雜環(huán)境下的可靠傳輸； 適用于分布式處理；處理不依賴于時間的限制。我們建議采用 IBM 公司的應用整合中間件 WBI Message Broker 作為一個信息 /數(shù)據(jù)總 線。它提供了基于 Application Hub 的通訊連接和

17、應用整合方式，能夠有效地提供數(shù)據(jù)路由、 加工處理和格式轉換等功能。Message Broker 位于電子政務數(shù)據(jù)交換平臺的核心，連接各個委辦局，起到一個交通和 通訊樞紐的作用。它可以簡化系統(tǒng)的配置，同時提供各種數(shù)據(jù)處理服務，如：數(shù)據(jù)的計算、 過濾、數(shù)據(jù)庫操作等；實現(xiàn)各種不同數(shù)據(jù)格式之間的轉換，如：傳統(tǒng)數(shù)據(jù)格式與 XML 格式 之間的轉換； 實現(xiàn)基于數(shù)據(jù)內容的智能路由， 從而調用不同的字模塊所提供的服務； 對原有 應用的修改減少到最低限度，并具有高可擴展性。3 IBM 解決方案3.1 方案描述XX 電子政務數(shù)據(jù)交換平臺是是基于成熟可靠的 JMS 技術的數(shù)據(jù)交換、 數(shù)據(jù)流管理和跨 廳局協(xié)同工作功能

18、的應用支撐平臺系統(tǒng)。信息交換系統(tǒng)是電子政務綜合業(yè)務支撐平臺所提供的關鍵服務。 通過信息交換系統(tǒng)， 實 現(xiàn)電子政務系統(tǒng)跨平臺、 跨系統(tǒng)、跨應用、跨地區(qū)的互聯(lián)互通和信息共享， 為政府部門之間 進行公文交換、網(wǎng)上審批等提供支持。數(shù)據(jù)交換中心處于核心位置， 通過配置在數(shù)據(jù)交換中心的數(shù)據(jù)交換服務器提供的標準化 的適配器和接口為每個數(shù)據(jù)交換節(jié)點 （需要進行數(shù)據(jù)交換的各個廳局） 提供服務。 每個數(shù)據(jù) 交換節(jié)點只需要與數(shù)據(jù)交換中心通過數(shù)據(jù)適配器進行交互，并通過 XML 進行數(shù)據(jù)轉換。在充分了解當前項目需求并考慮未來擴展的基礎上， 建議采用如下的系統(tǒng)架構來實現(xiàn)數(shù) 據(jù)交換平臺。“數(shù)據(jù)交換平臺 ”功能架構圖人員安全

19、管理信息交互認證監(jiān)控存儲服務服務服務服務信息分發(fā) /應用整合中心消息代理消息服務器可靠的消息傳輸通訊消息服務客戶端消息服務客戶端 消息服務客戶端工商 稅務 海關在上面的系統(tǒng)架構圖中，主要由如下幾個主要功能模塊組成：可靠的消息傳輸服務可靠的消息傳輸服務是 " 數(shù)據(jù)交換平臺 " 最重要的底層基礎服務。利用消息中間件軟件， 通過業(yè)界流行的隊列機制可以方便地實現(xiàn)跨越不同廳局、 不同網(wǎng)絡、 不同操作系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交 換與共享，并可以透明地處理諸如宕機、網(wǎng)絡堵塞、網(wǎng)絡中斷等各種復雜的通訊異常。 該基礎模塊提供了標準的數(shù)據(jù)封裝接口， 能夠以多種協(xié)議為基礎實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換功能， 屏蔽底 層通訊機制

20、，從而提供了可靠的數(shù)據(jù)傳輸保證。消息代理服務消息代理服務是 "數(shù)據(jù)交換平臺 " 的核心服務。 消息代理服務運行在基礎消息傳輸服務之上，為數(shù)據(jù)交換平臺提供了強大的信息格式轉換與信息路由的功能。其高性能的消息處理引擎，靈活的系統(tǒng)擴展機制與負載均衡的架構設計，完全滿足了 "數(shù)據(jù)交換平臺”未來的升級擴展。人員交互、安全認證、管理監(jiān)控、信息存儲等輔助服務相關平臺輔助服務是”數(shù)據(jù)交換平臺”不可或缺的功能，進一步簡化并完善了平臺的功 能。我們建議在省電子政務系統(tǒng)中心配置WebSphere Bus in ess In tegration Message Broker,在各局委辦安

21、裝配置 WebSphere MQ。電子政務數(shù)據(jù)交換平臺”物理結構參考圖LDAP目錄服務器WEB應用服務器 數(shù)據(jù)庫服務器負載均衡靠的消息傳輸通訊消息代理 邏輯群集消息代理_ I1 11消息代理局委辦網(wǎng)絡2消息服務客戶端消息服務客戶端消息服務客戶端局委辦網(wǎng)絡nIe zMffl對于 WebSphere MQ來說，兩個 WebSphere MQ系統(tǒng)要進行通訊，需要建立它們之間 WebSphere MQ的邏輯連接一一通道。因此在這里需要在每一節(jié)點上為需要進行通訊的相鄰 的節(jié)點定義配置 WebSphere MQ通道。采用這種點對點的通訊方式，如圖：系統(tǒng)將會是一個復雜的網(wǎng)狀結構,n個系統(tǒng)要建立n(n-1)個

22、連接，系統(tǒng)的維護和管理將會比較復雜，重要的是局委辦的數(shù)量很多，并且它們之間存在著互相通信的需求，在這種情況下，如果將這么多的節(jié)點兩兩相連，其配置將會比較復雜，最為重要的是，其管理和維護的成本會很高，所以這種方法顯然是不可行的。Message Broker的設計理念恰恰是要改變這一結構的弊端，將網(wǎng)狀結構變?yōu)樾切徒Y構， 它采用"hub and Spoke"的設計思想。大大減少系統(tǒng)間的連接個數(shù)，從n(n-1)個減少到n個,使系統(tǒng)的配置和管理大大簡化。隨之而來的是，系統(tǒng)的可擴展性大大增強， 每新增加一個局委辦， 不必建立它和其他局 委辦之間的兩兩連接，而只需連接到 Message

23、Broker上，通過 Message Broker便可以實現(xiàn) 與其余支局的連接和通訊。這樣，我們構造了一個WebSphere MQ通訊網(wǎng)絡，作為各種應用系統(tǒng)的公共數(shù)據(jù)傳輸平 臺，使得縱向、橫向的信息可以在系統(tǒng)內部順暢地流動，而不會因為網(wǎng)絡或系統(tǒng)故障造成信息的丟失或重復傳遞。對于各種應用程序來說，只需調用WebSphere MQ提供的編程接口來發(fā)送/接收消息即可，大大提高了應用開發(fā)的效率和質量，并降低了系統(tǒng)維護的難度。此外，在各應用系統(tǒng)通過中心數(shù)據(jù)交換平臺進行數(shù)據(jù)交換時，如何根據(jù)數(shù)據(jù)內容的確定數(shù)據(jù)的路由選擇也是一個較大的挑戰(zhàn)。Message Broker的智能路由功能能夠讓用戶根據(jù)消息的格式和內

24、容定義消息轉換和路由決策，規(guī)則的定義可以通過GUI界面來實現(xiàn)，十分簡單易行。如我們可以在數(shù)據(jù)中設定路由信息標志位，MQ本身是無法解析數(shù)據(jù)報中內部的具體信息的，而Message Broker,可以解析和識別消息的具體內容，可以根據(jù)消息中設定的路由標志位進行數(shù)據(jù)的智能路由。如：從A市將數(shù)據(jù)發(fā)給 Message Broker, Message Broker可以智能地分析數(shù)據(jù)的目的地，并準確將數(shù)據(jù)轉發(fā)出去。通過智能化數(shù)據(jù)路由和轉換功能，用于可以在應用程序之間實現(xiàn)消息流，同時滿足業(yè)務過程的數(shù)據(jù)流要求；同時它可以隨著業(yè)務要求的變化而變化，當業(yè)務需求變化時，僅需對 Message Broker,做必要的更改

25、，而無需改動原有的應用程序，使系統(tǒng)的可擴展性大大增強。除了智能路由功能之外，Message Broker還具有以下更加豐富和完善的功能：對數(shù)據(jù)的各種復雜的計算和處理功能。它用每一個Node表示對消息的一種處理，如compute n ode可以對消息進行各種計算操作，其他Process Node有：in put node, output node,filter no de, check node 等; node 與 node 相連，便組成了一個 Message Flow,由各種 “ Processor Node"組成的Message Flow，可對消息進行各種處理操作，在消息從數(shù)據(jù)中心

26、經(jīng)過時便可 以被進行相應地計算，從而發(fā)往目的應用系統(tǒng)；數(shù)據(jù)格式轉換和路由服務。Message Broker提供多種數(shù)據(jù)格式服務，其中包括：自定義格式，用戶可以通過MRM(Message Repository Man ager)來定制自己的消息格式；XML格式；面向紀錄的信息格式，如C的頭文件，COBOLecords等。對于這些消息格式，它提供bit stream 的輸入信息相應的剖析器進行解析，實現(xiàn)它們之間的格式轉換。如對于用戶的可以輸出為XML的格式，反之亦然。與數(shù)據(jù)庫緊密集成。 提供了與 DB 操作相關的各種 Node, 如 INSERT,UPDATE,DELETE 等Node，用戶可以之

27、間通過 ESQL進行和數(shù)據(jù)庫的操作，如把數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫，從數(shù)據(jù)庫 中取數(shù)據(jù)等； 這樣，當數(shù)據(jù)通過 Message Broker 時，我們便可以將數(shù)據(jù)進行各種數(shù)據(jù)庫操作， 為今后的數(shù)據(jù)倉庫做準備。應用整合功能， Message Broker 是 IBM 的應用整合中間件。從電子政務系統(tǒng)的一個橫 截面來看， 存在很多業(yè)務系統(tǒng)， 在系統(tǒng)今后的發(fā)展過程中，必然需要進行應用整合，即實現(xiàn) 各個子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)共享。為了實現(xiàn)各應用系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)共享，我們更加建議星型Message Broker 解決方案即位于同一層次上的各應用系統(tǒng)均通過它互相連接?？紤]到在各業(yè)務系統(tǒng)建立時都是以各業(yè)務部門為

28、主進行， 且各自的業(yè)務屬性也有較大的 不同， 故各應用系統(tǒng)間在數(shù)據(jù)定義、 數(shù)據(jù)格式上必然會存在著或多或少的差異性。 這就為各 應用系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換帶來了一定的困難。通過Message Broker，用戶完全不需要專門開發(fā)接口和路由選擇程序， 只需要在中心的 Message Broker 上對每個業(yè)務系統(tǒng)的數(shù)據(jù)格式作相應 定義， 并定義相關的數(shù)據(jù)路由規(guī)則即可。 這樣一方面簡化了其實現(xiàn)方法， 另一方面大大提高 了系統(tǒng)的可維護性。3.2 方案設計中的核心要點：1）采用業(yè)界成熟的產(chǎn)品：對于一個企業(yè)級的應用，這一點是非常必要的；2）采用一個合理的架構：在通訊節(jié)點眾多時，要避免采用復雜的網(wǎng)狀架構，要采用先

29、 進的星型架構；3）關于 MQ Server 和 MQ Client 的選擇：MQ Client 為我們提供了一個 MQ 應用程序的開發(fā)和運行環(huán)境，它是 MQ API 的 Client 實現(xiàn)。在 Client 環(huán)境下，沒有隊列管理器、隊列等對象，它通過 MQI 通道與 Server 之間建 立實時的通訊，并將消息從 Client 端發(fā)往 Server 端的隊列，或從 Server 端的隊列中取得消 息。MQ Client 提供下列好處：適合同步處理的工作模式；減少系統(tǒng)負擔；減少系統(tǒng)管理開 銷；減少磁盤空間要求等。MQ Client 比較適合于網(wǎng)絡條件較好或實時通訊的情況。它的劣勢在于以下幾方面

30、：它和服務器端是一個實時、同步的連接，失去了MQ Server產(chǎn)品所具有的異步、可靠傳輸?shù)奶攸c；在大數(shù)據(jù)量傳輸時的效率問題，在進行大數(shù)據(jù)量傳輸時的問題，由于要進行拆包處理， 這時為了保證數(shù)據(jù)的完整性，我們要對多個被拆的小包設置在同一個工作單元中，用Client傳輸時，如果中間網(wǎng)絡斷了，所有的包都會被回退，然后被重傳，降低了傳輸效率。通訊方向問題：MQ Client和Server之間的通信是單向的，Client只能向Server發(fā)數(shù)據(jù)，在取數(shù)據(jù)時， 它只能主動地到 Server 上取， 這時就必須利用一個輪循程序， 不斷地到 Server 上去取，在輪循的間隙，如果網(wǎng)絡出現(xiàn)問題，該程序就會出現(xiàn)問

31、題，被掛起，必須人工干預 來將該程序重起。其它方面的功能：MQ Client不具備其他一些 Server具有的重要功能，如：SSL加密，群集負載均衡等。MQ產(chǎn)品分為Server和Client兩種版本，與Client不同，Server的運行環(huán)境擁有隊列管 理器、隊列、消息通道等對象，它提供全面的消息服務。通常在廣域網(wǎng)環(huán)境下，以及在企業(yè)與企業(yè)之間進行通訊的情況下，我們都建議配置MQ Server對Server的通訊環(huán)境。MQ Server 是一個異步傳輸中間件，用于實現(xiàn)客戶位于不同系統(tǒng)、不同平臺下的數(shù)據(jù)交 換。 WebSphere MQ 具有強大的跨平臺性，可以支持 35 種平臺，它利用消息機制實

32、現(xiàn)應用 系統(tǒng)間數(shù)據(jù)的傳輸和通訊，無論出現(xiàn)何種異常故障 （如網(wǎng)絡斷線、 網(wǎng)絡阻塞、 系統(tǒng)當機等） ， 都能確保應用程序數(shù)據(jù)在傳遞過程中不丟失、 不重復， 而當故障恢復時， WebSphere MQ 可 以將未成功發(fā)送的信息自動發(fā)送至應用系統(tǒng)，而無需人工干預。在大數(shù)據(jù)量傳輸上，在 MQ 中有邏輯消息和物理消息的概念，利用邏輯消息和物理消 息，我們可以將大消息進行分段處理， 也可以將若干個本身完整的消息在應用邏輯上歸為一 組進行處理。對于分段消息的傳輸， MQ 用一階段提交的方式來處理，即把所有 segment 消 息當成一個完整的事務，保證他們或者都被傳輸?shù)浇邮辗降膽贸绦?，或者一個都不傳輸。MQ

33、 Server 之間可以通過自身的群集功能，實現(xiàn)負載均衡。MQ Server的隊列管理器可以具有事務控制的功能，即它可以利用與數(shù)據(jù)庫之間 XA的連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫與MC隊列操作的兩階段提交。MQ Server 支持觸發(fā)、消息分發(fā) /訂閱等功能。在安全控制方面， MQ Server支持Server之間通道的SSL加密。在可靠性上， MQ Server 支持 HA 。從 XX 電子政務的業(yè)務需求來看， 各個局委辦之間的數(shù)據(jù)傳輸， 可以用異步的處理方式 處理。要在網(wǎng)絡條件暢通的前提下，及時發(fā)送到達。在這種需求下，建議采用MQ Server。另外，針對 XX 電子政務目前的網(wǎng)絡狀況、系統(tǒng)的規(guī)模以及可靠性

34、、安全性的要求，我 們認為使用 MQ Server 能更好地滿足系統(tǒng)需求。3.3 推薦配置省中心：軟件： WBI Message Broker硬件： IBM pServer 570, 操作系統(tǒng)： AIX V5.3各局委辦：軟件： WebSphere MQ Server 硬件：PC Server，操作系統(tǒng)：Linux省中心zzHA疋cQc口IBM pSeries 570f I TLIBM pSeries 570各局委辦PC服務器PC服務器PC服務器PC服務器4 IBM 解決方案的優(yōu)勢WebSphere MQ 和 Message Broker 在電子政務數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在傳輸?shù)目?靠性、

35、安全性、靈活性、應用集成和數(shù)據(jù)交換等諸多方面。4.1強健的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，靈活的通訊方式采用 WebSphere MQ 可以實現(xiàn)關鍵數(shù)據(jù)在任意網(wǎng)絡環(huán)境中的安全、可靠傳輸。采用消息中間件 WebSphere MQ 的應用系統(tǒng)是三層次的結構，而由于將通訊邏輯的部分 獨立出來， 使得系統(tǒng)的可移植性、 可擴充性和可維護性都大大提高。 中間件是隨著計算機在 社會生活的各個層次廣泛應用近年來迅速發(fā)展、 壯大起來的一個軟件領域。 在系統(tǒng)應用的層 次結構中， 中間件位于操作系統(tǒng)和用戶應用之間。 對應用程序來說， 其主要作用是屏蔽操作 系統(tǒng)和網(wǎng)絡協(xié)議。應用開發(fā)人員編程時只需利用中間件產(chǎn)品提供的跨平臺的、統(tǒng)一的接口

36、， 而不必考慮操作系統(tǒng)的差異。在提高應用程序的可移植性的同時也縮短了應用開發(fā)的周期。 中間件的采用可以為我們節(jié)約大量的人力、 物力和財力， 使我們可以將更多的精力投入到真 正有價值的業(yè)務應用的開發(fā)中。4.1.1 全網(wǎng)通信能力，靈活的通訊方式采用 WebSphere MQ 作為電子政務數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的通訊平臺不但可以使整個系統(tǒng)在較短 的時間內建立起廣域網(wǎng)上的可靠的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)， 還能夠為以后應用系統(tǒng)的擴充提供統(tǒng)一的 通信接口。另外，WebSphere MQ還支持與數(shù)據(jù)庫協(xié)同工作（如 IBM DB2 , Oracle等），并可連接辦公自動化系統(tǒng)軟件（如 LotusNotes 等）、系統(tǒng)管理軟件（如

37、Tivoli 等）、企業(yè)資源 規(guī)劃系統(tǒng)（如SAPR/3 ）等。因此，從發(fā)展的角度看，選擇WebSphere MQ不僅可以作為統(tǒng)一的通訊平臺， 還能夠實現(xiàn)整個企業(yè)各個應用系統(tǒng)的業(yè)務整合， 實現(xiàn)信息在最大程度上的共享。WebSphere MQ 提供了基于消息隊列的通訊機制，而利用這種通訊機制提供給應用程序 極為靈活的通訊方式： 一對一、一對多、多對一、 多對多的關系； 實時的、批量的數(shù)據(jù)傳輸； 同步的、異步的通訊模式。從電子政務數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸實時性上來看， 數(shù)據(jù)的傳輸可以分為實時數(shù)據(jù)傳輸 和集中數(shù)據(jù)傳輸兩類。從傳輸方式來看，可以分為點對點傳輸和單點對多點的分發(fā)式傳輸。 顯然采用WebSph

38、ere MC可以很好地滿足上述多種傳輸方式。4.1.2 路由利用 WebSphere MC ，可以方便地實現(xiàn)關鍵數(shù)據(jù)在各局委辦之間的傳輸。整個網(wǎng)絡的任 何兩個節(jié)點之間通訊，不需要建立直接的物理連接，而可以通過MC 的通訊網(wǎng)絡來實現(xiàn)。4.1.3 可靠性WebSphere MC 由于采用了先進的程序設計思想以及內部工作機制，保證消息的可靠傳 遞，即只傳一次，不丟失、不重復，可以克服一些地區(qū)網(wǎng)絡線路質量差的現(xiàn)狀。同時 WebSphere MC支持永久性的（Persistent）消息和隊列，永久性的消息保存在硬盤上， 并提供獨立的日志 (log) 系統(tǒng)， 當關機和系統(tǒng)掉電消息仍完好地保存在隊列中， 即

39、使存放消息 的硬盤發(fā)生介質故障，我們仍然可以從日志中將消息恢復出來。相應地， WebSphere MQ 提 供了一整套消息的備份和恢復手段。因此，采用 WebSphere MQ 可以在最大程度上保證信息的可靠傳輸， 而且利用 WebSphere MQ 的先進的傳輸機制，應用程序只需運行一次，將信息放入 MQ 的隊列中， MQ 將負責將 其傳送到目的系統(tǒng)的隊列中，而不再需要人工的干預。利用 WebSphere MQ 不但可以支持數(shù)據(jù)的斷點續(xù)傳， 而且如果在傳輸過程中， 通信線路 出現(xiàn)故障或遠端的主機發(fā)生故障， 本地的應用程序都不會受到影響， 可以繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)， 而 無需等待網(wǎng)絡故障恢復或遠端主機

40、正常后再重新運行。同時MC確保信息只傳輸唯一的一次，而不會發(fā)生數(shù)據(jù)重復的問題。MQ勺這些特點可以幫助我們極大的提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院托省?.1.4 安全性WebSphere MQ可以實現(xiàn)安全的數(shù)據(jù)傳輸，支持 SSL加密。MQ 為我們提供了全方位、多層次的安全管理。確保隊列管理者所擁有的資源不被非法 存取，防止消息泄漏。 MQ 提供了 OAM(Object Authority Manager) 機制實現(xiàn)資源級和應用級 的安全控制， OAM 維護了各種資源的 Access Control List( 控制列表 )；在消息級別上，還 設置了 Message Context 標識。這些機制從以下幾個

41、方面保證了系統(tǒng)內部的安全性：用戶應 用與隊列管理者的連接；用戶對 MQ 資源，如隊列、通道、過程的操作；隊列管理器的管 理命令；對消息的存取等。MQ為用戶提供了多種途徑確保網(wǎng)絡傳輸過程的數(shù)據(jù)安全。安全出口：主要用于兩個 MQ Series系統(tǒng)之間通道啟動時的雙方的身份認證； 發(fā)送和接收出口：可以用來進行數(shù)據(jù)的加密/解密以及數(shù)據(jù)的壓縮 /解壓縮；消息出口：可以用來在消息級實現(xiàn)用戶的特定功能，如數(shù)據(jù)轉換，加密/解密等。此外， MQ Series 在 TCP/IP 上還支持防火墻。4.1.5 系統(tǒng)架構的可擴展性可以隨著業(yè)務規(guī)模的擴大或項目的進行， 隨時增加新的城市， 能夠與現(xiàn)有系統(tǒng)無縫整合， 又能隨

42、時增加新的應用，大大減少系統(tǒng)間接口開發(fā)的個數(shù)。4.2統(tǒng)一的應用開發(fā)接口，簡化開發(fā)WebSphere MQ 支持 35 種不同的軟硬件平臺，在所有這些平臺上 WebSphere MQ 均 提供相同的應用編程接口， 便于應用程序在不同的平臺之間進行移植。 WebSphere MQ 提供 的 API 函數(shù)共有 13 個，開發(fā)簡單迅速，可大大提高軟件開發(fā)的效率。4.3跨平臺性和異構系統(tǒng)連接能力，屏蔽網(wǎng)絡和系統(tǒng)異構性WebSphere MQ支持35種系統(tǒng)平臺，包括IBM和非IBM。應用開發(fā)人員編程時只需利 用中間件產(chǎn)品提供的跨平臺的、統(tǒng)一的接口，而不必考慮操作系統(tǒng)的差異。利用WebSphereMQ 可以簡單有效地實現(xiàn)跨平臺，跨系統(tǒng)，跨網(wǎng)絡協(xié)議的消息通訊和應用整合。將企業(yè)復雜的信息孤島聯(lián)接成為共享的信息資源。4.4分布式系統(tǒng)上的數(shù)據(jù)一致性WebSphere MQ 對交易處理的支持分為三個層次：首先， WebSphere MQ 內部一系列隊列的存取操作可以構成一個工作單元，同時進行提 交或回退。其次，支持X