基于SOA的企業(yè)服務(wù)總線研究與實(shí)現(xiàn)

1、基于SOA的企業(yè)服務(wù)總線研究與實(shí)現(xiàn)隨著全球化對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)的日趨影響，對(duì)國(guó)家電網(wǎng)公司經(jīng)營(yíng)能力提出了更高的要求，相應(yīng)的對(duì)信息化水平的要求也更高, 使得電力企業(yè)迫切需要一個(gè)能夠解決企業(yè)間集成的方案，實(shí)現(xiàn)各相關(guān)業(yè)務(wù)領(lǐng)域的協(xié)同協(xié)作，提高業(yè)務(wù)執(zhí)行效果和效率。本文提出了基于SOA（面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)）的電力系統(tǒng)企業(yè)信息化集成方案，采用企業(yè)服務(wù)總線（ESB）虛擬化服務(wù)交互并對(duì)其進(jìn)行管理，是實(shí)現(xiàn) IT 和業(yè)務(wù)同步的先進(jìn)可行戰(zhàn)略，可以快速地滿足業(yè)務(wù)需求。隨著全球化對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)的日趨影響，愈來(lái)愈激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)國(guó)家電網(wǎng)公司經(jīng)營(yíng)能力提出了更高的要求，相應(yīng)的對(duì)信息化水平的要求也更高，國(guó)家電網(wǎng)公司的信息化建設(shè)面臨著一系列的挑

2、戰(zhàn)。國(guó)家電網(wǎng)公司將先進(jìn)的信息技術(shù)和成熟的企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)與其業(yè)務(wù)狀況和需求相結(jié)合，逐漸形成了“以業(yè)務(wù)為基礎(chǔ)，信息技術(shù)為手段”的科學(xué)經(jīng)營(yíng)模式，但應(yīng)用建設(shè)存在多種不同的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)基本沒有流程集成，各業(yè)務(wù)條線的應(yīng)用間自動(dòng)信息交互的手段和機(jī)制不足，缺乏企業(yè)級(jí)的集成平臺(tái)等問題成為企業(yè)加強(qiáng)集中式管理、協(xié)調(diào)各部門業(yè)務(wù)能力和執(zhí)行能力，提高員工績(jī)效和企業(yè)產(chǎn)出的瓶頸，并且難以提供企業(yè)級(jí)的決策分析支持。因此，電力企業(yè)迫切需要一個(gè)能夠解決企業(yè)間集成的方案，在企業(yè)間的全方位共享和業(yè)務(wù)流程的無(wú)縫對(duì)接，實(shí)現(xiàn)各相關(guān)業(yè)務(wù)領(lǐng)域的協(xié)作，提高業(yè)務(wù)執(zhí)行效果和效率。本文提出了基于SOA（面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)）的電力系統(tǒng)企業(yè)信息化集成方案，是實(shí)

3、現(xiàn) IT 和業(yè)務(wù)同步的先進(jìn)可行戰(zhàn)略，它提供了一種靈活的、可擴(kuò)展且可組合的方法來(lái)重用和擴(kuò)展現(xiàn)有應(yīng)用程序以及構(gòu)造新的應(yīng)用程序，以提供服務(wù)的方式向企業(yè)提供了靈活、快捷的系統(tǒng)整合選擇，將企業(yè)應(yīng)用中離散的業(yè)務(wù)功能提取出來(lái)，將其組織成可互動(dòng)的、基于標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)，用模塊化和便攜化的服務(wù)在復(fù)合應(yīng)用中組合和重用，可以更快速地滿足業(yè)務(wù)需求。一 企業(yè)應(yīng)用集成技術(shù)的發(fā)展1.1 傳統(tǒng)的應(yīng)用集成技術(shù)企業(yè)應(yīng)用集成技術(shù)是伴隨著企業(yè)信息系統(tǒng)的發(fā)展而產(chǎn)生和演變的。企業(yè)的價(jià)值取向是推動(dòng)應(yīng)用集成技術(shù)發(fā)展的原動(dòng)力，而通過(guò)應(yīng)用集成技術(shù)所實(shí)現(xiàn)的價(jià)值反過(guò)來(lái)也驅(qū)動(dòng)著公司競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的提升。EAI（企業(yè)應(yīng)用集成）萌芽于上世紀(jì) 80 年代后期，在本世紀(jì)

4、初逐漸成熟并進(jìn)入大規(guī)模應(yīng)用。EAI的目標(biāo)是支持對(duì)現(xiàn)有IT系統(tǒng)的重新利用，通過(guò)EAI技術(shù)能夠?qū)⒉煌能浖拖到y(tǒng)串聯(lián)起來(lái)，延長(zhǎng)這些應(yīng)用系統(tǒng)的生命周期。傳統(tǒng)的EAI，往往使用如CORBA 和COM等的消息中間件進(jìn)行分布式，跨平臺(tái)的程序交互，修改企業(yè)資源規(guī)劃以達(dá)到新的目標(biāo)，使用中間件、XML等方法來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)分配。因此，實(shí)際上傳統(tǒng)的EAI是部件級(jí)的重用。很不幸的是，基于部件的架構(gòu)沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，各廠商的中間件多采用其專有協(xié)議或接口規(guī)范，開放程度非常低，一經(jīng)采用，信息系統(tǒng)升級(jí)、完善的成本很高，周期很長(zhǎng)，直接導(dǎo)致了企業(yè)管理流程受到系統(tǒng)固化，出現(xiàn)企業(yè)管理隨著信息化應(yīng)用的深化反而管理流程被動(dòng)僵化。如果碰到了異構(gòu)

5、的環(huán)境，就必須分別考慮怎樣在各個(gè)不同的中間件之間周旋，來(lái)實(shí)現(xiàn)合理的互聯(lián)方式，你不得不考慮各種復(fù)雜的可能性，因而很難實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的流程集成，也就不能迅速滿足業(yè)務(wù)變化提出的信息系統(tǒng)調(diào)整的需求。1.2 SOASOA（面向服務(wù)架構(gòu)）是新興的企業(yè)應(yīng)用集成技術(shù)方案，它體現(xiàn)了當(dāng)今企業(yè)應(yīng)用集成技術(shù)領(lǐng)域的最佳方案。SOA 是一種在松散耦合的服務(wù)和應(yīng)用之間標(biāo)準(zhǔn)的集成方式，用一種構(gòu)造分布式系統(tǒng)的方法，將業(yè)務(wù)應(yīng)用功能以服務(wù)的形式提供給最終用戶應(yīng)用或其他服務(wù)，實(shí)現(xiàn)服務(wù)間智能化集成與管理。服務(wù)的內(nèi)部細(xì)節(jié)以及在組成服務(wù)的組件之間傳送的數(shù)據(jù)的復(fù)雜性都對(duì)外界隱藏了，從而可以通過(guò)合并構(gòu)建在不同的機(jī)器上、運(yùn)行在不同的操作系統(tǒng)中、用不

6、同的編程語(yǔ)言開發(fā)的組件來(lái)創(chuàng)建服務(wù)，降低集成的復(fù)雜性，增加業(yè)務(wù)的靈活性，也降低了在增強(qiáng)或創(chuàng)建新的業(yè)務(wù)服務(wù)的過(guò)程中帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，也減少了維護(hù)和管理支持服務(wù)的基礎(chǔ)架構(gòu)的風(fēng)險(xiǎn)。 點(diǎn)擊圖片查看大圖在早期EAI應(yīng)用集成方式中，如果要集成N個(gè)系統(tǒng)，就要建立N2個(gè)服務(wù)，并且當(dāng)需要添加或刪除服務(wù)端點(diǎn)，必須要從新編譯服務(wù)客戶端；與早期的EAI 相比，SOA采用了分布式的應(yīng)用集成方式，全面的解決了早期EAI點(diǎn)對(duì)點(diǎn)集成方式中N2問題，而根據(jù)需要?jiǎng)h除服務(wù)端點(diǎn)時(shí)，不用擔(dān)心需要重新編譯服務(wù)客戶端的問題；同時(shí)，SOA能夠在最新的和現(xiàn)有的應(yīng)用之上創(chuàng)建應(yīng)用；SOA能夠使客戶或服務(wù)消費(fèi)者免予受到服務(wù)實(shí)現(xiàn)的改變所帶來(lái)的影響；SOA能夠

7、升級(jí)單個(gè)服務(wù)或服務(wù)消費(fèi)者而無(wú)需重寫整個(gè)應(yīng)用，也無(wú)需保留已經(jīng)不再適用于新需求的現(xiàn)有系統(tǒng)?？偠灾琒OA 以借助現(xiàn)有的應(yīng)用來(lái)組合產(chǎn)生新服務(wù)的敏捷方式，提供給企業(yè)更好的靈活性來(lái)構(gòu)建應(yīng)用程序和業(yè)務(wù)流程。1.2.1 企業(yè)服務(wù)總線SOA 體系中引入了企業(yè)服務(wù)總線（ESB）的概念，服務(wù)交互的參與方并不直接交互，而是通過(guò)一個(gè)總線交互，該總線提供虛擬化和管理功能來(lái)實(shí)現(xiàn)和擴(kuò)展SOA的核心定義。它是傳統(tǒng)中間件技術(shù)與XML、Web服務(wù)等技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。ESB提供了網(wǎng)絡(luò)中最基本的連接中樞，是構(gòu)筑企業(yè)神經(jīng)系統(tǒng)的必要元素。ESB 的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)的軟件架構(gòu)，可以提供比傳統(tǒng)中間件產(chǎn)品更為廉價(jià)的解決方案，同時(shí)它還可以消除不同

8、應(yīng)用之間的技術(shù)差異，讓不同的應(yīng)用服務(wù)器協(xié)調(diào)運(yùn)作，實(shí)現(xiàn)了不同服務(wù)之間的通信與整合。從功能上看，ESB提供了事件驅(qū)動(dòng)和文檔導(dǎo)向的處理模式，以及分布式的運(yùn)行管理機(jī)制，它支持基于內(nèi)容的路由和過(guò)濾，具備了復(fù)雜數(shù)據(jù)的傳輸能力，并可以提供一系列的標(biāo)準(zhǔn)接口。ESB是邏輯上與SOA所遵循的基本原則保持一致的服務(wù)集成基礎(chǔ)架構(gòu)，它提供了服務(wù)管理的方法和在分布式異構(gòu)環(huán)境中進(jìn)行服務(wù)交互的功能。點(diǎn)擊圖片查看大圖1.2.2 ESB 的特點(diǎn)1）松耦合。ESB在服務(wù)客戶端和服務(wù)提供者之間提供了一種中階層，這種中階層可以提供消息傳輸和安全技術(shù)。這種方法可以有效的包裝原有的服務(wù)，并為新客戶端提供傳輸能力。2) 位置透明。位置透明是

9、一個(gè)對(duì)服務(wù)客戶端隱藏服務(wù)端點(diǎn)物理位置的策略。ESB可以注冊(cè)和管理企業(yè)內(nèi)所有服務(wù)的位置，這提供了一個(gè)服務(wù)客戶端和服務(wù)提供者之間的抽象層，可以更靈活的管理服務(wù)，并且增強(qiáng)了添加和刪除服務(wù)提供者的可操作性，并且不會(huì)影響服務(wù)的客戶端。3) 服務(wù)中介ESB是一個(gè)中間層，存在于服務(wù)客戶端和服務(wù)提供者之間。這層為架構(gòu)的附加值提供了很大的空間。當(dāng)客戶使用SOA 上的服務(wù)時(shí)，ESB可以進(jìn)行多個(gè)操作，它可以改變收到和發(fā)送消息的數(shù)據(jù)和Schema；根據(jù)消息的內(nèi)容，智能的把消息路由到不同的服務(wù)端點(diǎn)。4) Schema 轉(zhuǎn)換。ESB發(fā)布的Web Service 的Schema 可以與表達(dá)該Web Service 的業(yè)務(wù)服

10、務(wù)所使用的不相同。當(dāng)用戶規(guī)范分類以及與其他Web Service 聚合或編排的時(shí)候，這個(gè)功能顯得尤為重要。5）服務(wù)聚合。ESB服務(wù)間的調(diào)用可以當(dāng)做一個(gè)Fa?ade模式使用，使一系列的Web Service 調(diào)用作為一個(gè)Web Service 出現(xiàn)。 Web Service 會(huì)被調(diào)用，返回唯一的結(jié)果。并且可以通過(guò)一些條件判斷邏輯來(lái)定義哪些底層的服務(wù)會(huì)被調(diào)用以及調(diào)用的次序來(lái)實(shí)現(xiàn)服務(wù)的編排。6） 負(fù)載均衡。ESB 在架構(gòu)中的位置決定了ESB適合對(duì)那些跨多服務(wù)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的請(qǐng)求做負(fù)載均衡。當(dāng)把一個(gè)業(yè)務(wù)服務(wù)Web Service 注冊(cè)到ESB后，可以指定運(yùn)行該業(yè)務(wù)服務(wù)的服務(wù)端點(diǎn)列表?？梢酝ㄟ^(guò)修改這個(gè)列表，添加

11、或刪除服務(wù)端點(diǎn)，并且激活修改而不需要從新啟動(dòng)服務(wù)總線。7）強(qiáng)制安全性。ESB作為服務(wù)的協(xié)調(diào)者，在盡可能的情況下，應(yīng)該使用集中的方式來(lái)增強(qiáng)安全，這就允許了更大范圍的標(biāo)準(zhǔn)化以及對(duì)安全問題進(jìn)行控制，通過(guò)策略驅(qū)動(dòng)的框架來(lái)牽制安全。使用此安全策略意味著可以在每個(gè)Web Service 服務(wù)外部創(chuàng)建和應(yīng)用安全標(biāo)準(zhǔn)。8) 監(jiān)控。ESB 在SOA中扮演著重要的角色。因此必須要有一個(gè)健壯的方式來(lái)監(jiān)控ESB的狀態(tài)，包括主動(dòng)式和響應(yīng)式。主動(dòng)觀察服務(wù)總線性能的能力，有助于優(yōu)化服務(wù)總線提高其性能。隨時(shí)跟蹤性能有助于制定ESB的擴(kuò)展計(jì)劃。響應(yīng)式監(jiān)控可以對(duì)特定條件設(shè)置警告。點(diǎn)擊圖片查看大圖可以說(shuō)，ESB是特定環(huán)境下(SOA

12、架構(gòu)中)實(shí)施EAI的方式：首先，在ESB系統(tǒng)中，被集成的對(duì)象被明確定義為服務(wù)，而不是傳統(tǒng)EAI中各種各樣的中間件平臺(tái)，這樣就極大簡(jiǎn)化了在集成異構(gòu)性上的考慮，因?yàn)椴还苡性鯓拥膽?yīng)用底層實(shí)現(xiàn)，只要是SOA架構(gòu)中的服務(wù)，它就一定是基于標(biāo)準(zhǔn)的。其次，ESB明確強(qiáng)調(diào)消息(Message)處理在集成過(guò)程中的作用，這里的消息指的是應(yīng)用環(huán)境中被集成對(duì)象之間的溝通。傳統(tǒng)的EAI系統(tǒng)中的消息處理大多是被動(dòng)的，消息的處理需要各自中間件的私有方式支持。ESB系統(tǒng)由于將集成對(duì)象統(tǒng)一到服務(wù)，消息在應(yīng)用服務(wù)之間傳遞時(shí)格式是標(biāo)準(zhǔn)的，直接面向消息的處理方式成為可能。如果ESB能夠在底層支持現(xiàn)有的各種通訊協(xié)議，那么對(duì)消息的處理就完

13、全不考慮底層的傳輸細(xì)節(jié)，而直接通過(guò)消息的標(biāo)準(zhǔn)格式定義來(lái)進(jìn)行。這樣，在ESB中，對(duì)消息的處理就會(huì)成為ESB 的核心，因?yàn)橥ㄟ^(guò)消息處理來(lái)集成服務(wù)是最簡(jiǎn)單可行的方式。這也是ESB中總線(Bus)功能的體現(xiàn)。ESB的概念不僅僅是提供消息交互的通道，更重要的是提供服務(wù)的智能化集成基礎(chǔ)架構(gòu)。最后，事件驅(qū)動(dòng)成為 ESB 的重要特征。通常服務(wù)之間傳遞的消息有兩種形式，一種是調(diào)用(Call)，即請(qǐng)求/回應(yīng)方式，這是常見的同步模式。還有一種我們稱之為單路消息(One-way)，它的目的往往是觸發(fā)異步的事件，發(fā)送者不需要馬上得到回復(fù)。考慮到有些應(yīng)用服務(wù)是長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的，因此，這種異步服務(wù)之間的消息交互也是ESB 必須

14、支持的。除此之外，ESB的很多功能都可以利用這種機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如，SOA中服務(wù)的性能監(jiān)控等基礎(chǔ)架構(gòu)功能，需要通過(guò)ESB 來(lái)提供數(shù)據(jù)，當(dāng)服務(wù)的請(qǐng)求通過(guò)ESB 中轉(zhuǎn)的時(shí)候，ESB很容易通過(guò)事件驅(qū)動(dòng)機(jī)制向SOA 的基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)傳遞信息。二 基于 ESB 的電力系統(tǒng)應(yīng)用集成設(shè)計(jì)點(diǎn)擊圖片查看大圖隨著SG186的深化應(yīng)用和SG-ERP建設(shè)的提出，八大應(yīng)用及ERP等成熟套裝軟件隨著國(guó)網(wǎng)信息化的建設(shè)已經(jīng)逐步在各網(wǎng)省公司得到了推廣和應(yīng)用，各系統(tǒng)間的集成能很好的解決了電力企業(yè)內(nèi)各部門間信息共享以及快速的為決策層提供需要的數(shù)據(jù)分析和報(bào)告等問題。在上圖的設(shè)計(jì)模式中，完全基于松散耦合方式構(gòu)建企業(yè)級(jí)應(yīng)用集成。每一個(gè)具體的

15、應(yīng)用，它既可能是服務(wù)消費(fèi)者，也可能是服務(wù)提供者，或者同時(shí)具備兩種角色。能夠進(jìn)行服務(wù)化封裝或者改造的業(yè)務(wù)應(yīng)用將業(yè)務(wù)功能封裝成web服務(wù)，注冊(cè)到ESB企業(yè)服務(wù)總線中，使得業(yè)務(wù)應(yīng)用提供的功能成為SOA架構(gòu)中的服務(wù)，并且通過(guò)ESB對(duì)服務(wù)進(jìn)行“即插即用”，快速實(shí)現(xiàn)應(yīng)用集成。服務(wù)消費(fèi)者通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)方式（SOAP over HTTP或者 SOAP over JMS）調(diào)用服務(wù)總線上的服務(wù)，當(dāng)請(qǐng)求數(shù)據(jù)進(jìn)入服務(wù)總線后，服務(wù)總線在訪問控制、消息轉(zhuǎn)換、服務(wù)路由等三步處理之后，調(diào)用相應(yīng)的業(yè)務(wù)服務(wù)。BPM 能夠編排現(xiàn)有的服務(wù)，形成組合服務(wù)或業(yè)務(wù)流程。業(yè)務(wù)流程的每個(gè)節(jié)點(diǎn)以“服務(wù)消費(fèi)者”的身份，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)方式（SOAP over

16、HTTP 或者 SOAP over JMS）調(diào)用服務(wù)總線上的服務(wù)。編排形成的組合服務(wù)或業(yè)務(wù)流程也以標(biāo)準(zhǔn) web 服務(wù)的方式注冊(cè)到服務(wù)總線，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)方式（SOAP over HTTP 或者 SOAP over JMS）被其他應(yīng)用調(diào)用。三 基于ESB服務(wù)總線在電力系統(tǒng)應(yīng)用集成的實(shí)現(xiàn)案例點(diǎn)擊圖片查看大圖我公司研發(fā)的績(jī)效管理信息系統(tǒng)需要從ERP中獲取人員編號(hào)等信息，又要與門戶集成實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)登錄、用戶信息同步等功能。在這種情況下我嘗試采用企業(yè)服務(wù)總線來(lái)解決應(yīng)用集成的問題。我選用Oracle公司的Oracle Service Bus 10gR3,它具有高可靠性、支持標(biāo)準(zhǔn)廣泛等特點(diǎn)。我先將要從ERP 中獲取數(shù)

17、據(jù)和與門戶集成所需要的方法封裝到兩個(gè)Web Service 中，分別注冊(cè)到OSB的企業(yè)服務(wù)總線上，成為OSB 的業(yè)務(wù)服務(wù)，并且在OSB 中配置需要提交服務(wù)的 WSDL 文件和輸入輸出參數(shù)的 XML Schema文件；并且在OSB上面建立代理服務(wù)，并配置代理服務(wù)的消息流，配置完成后開放代理服務(wù)的WSDL文件。ERP 和門戶應(yīng)用程序只需要調(diào)用OSB 上的代理服務(wù)并根據(jù)參數(shù) XML Schema文件組織好輸入?yún)?shù)和解析返回結(jié)果。由于績(jī)效管理信息系統(tǒng)是一個(gè)正在使用的系統(tǒng)，貿(mào)然的進(jìn)行應(yīng)用集成存在著很多的風(fēng)險(xiǎn)性，一旦數(shù)據(jù)同步或集成的任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯(cuò)都會(huì)影響正在運(yùn)行系統(tǒng)的安全。我先在測(cè)試機(jī)上進(jìn)行集成測(cè)試，在確保與ERP和門戶系統(tǒng)的集成已經(jīng)安全準(zhǔn)確無(wú)誤后修改在OSB中注冊(cè)的WSDL并重新配置路由節(jié)點(diǎn)，將服務(wù)提供路徑由測(cè)試機(jī)遷移至正式機(jī)，完成績(jī)效管理信息系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)與門戶系統(tǒng)的最終集成。通過(guò)使用OSB服務(wù)總線，在服務(wù)提供路徑從測(cè)試機(jī)往正式機(jī)遷移的過(guò)程只需要在OSB服務(wù)總線上進(jìn)行配置就可以了，ERP 系統(tǒng)和門戶系統(tǒng)不會(huì)因?yàn)榉?wù)提供者的物理地址改變而去做任何更改甚至去重新編譯程序，大大降低了數(shù)據(jù)集成的難度與風(fēng)險(xiǎn)，并且，一些簡(jiǎn)單的數(shù)