如何建设基于SOA的企业IT架构?

针对当前企业的信息化建设，提出并实现基于面向服务体系结构的企业应用集成系统架构，该架构采用企业服务总线无缝集成应用，支持流程服务编排，能进行组合服务开发，使企业可通过集成系统所提供的各种服务将其内部及企业间的应用集成在一起，并通过工作流的协调来互相调用，以实现一个完整的、跨组织的业务目标。

1 概述

由于目前“计算孤岛”和“信息孤岛”的现象影响企业长期稳定的发展，因此建立一个完备的企业IT架构必不可少。该架构必须灵活快速地适应不断变化的业务需求，使企业现有的信息模型和业务流程具备良好的集成、共享、协作能力，从而帮助企业全面建立产品的开发、设计、采购、制造、测试和管理的信息化技术平台，在技术上增强竞争力。本文提出并实现一种基于面向服务体系架构(Service—Oriented Architecture，SOA)的企业IT架构模型。该模型可为企业应用集成和企业间协作提供信息集成、流程集成和集成服务等功能，并能形成可重构、插件化、开放式的软件应用平台，以满足各类软件系统的组合/拆分要求。

2 面向服务的体系架构

面向服务体系架构的核心本质是实现服务和技术的完全分离，从而达到服务的可重用性。它将企业应用看作由一些不同粒度、能跨越企业边界以及能实现特殊功能的服务集合所构成，并在这些服务之间通过定义良好的、独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言的接13进行联系，使此类系统可通过一种通用的方式进行交互。因此，采用SOA实现企业的IT架构能在更大范围上达到信息共享，实现高度的互操作性和可扩充性，最终起到优化配置资源的作用。SOA体系结构，由服务提供者、服务消费者和服务注册中心构成。Web Service作为SOA的主要实现方式，它提供的基于可扩展标记语言(eXtensible MarkupLanguage，XML)的标准化接口能为SOA应用模型的实现提供较好支持。

其中，服务提供者采用基于XML统一的Web服务描述语言(Web Service Definition Language，WSDL)来描述服务，并在UDDI注册中心注册发布;由于服务描述的统一性，服务请求者可通过服务查询总线到UDDI注册中心查询所需的服务和服务请求者，绑定服务请求者，调用服务。

3 基于SOA的企业IT架构总体设计

IT体系架构应满足企业近期和长远的El标，并能对技术平台和应用系统进行合理划分和部署。结合SOA技术，IT系统的总体框架设计为5层结构，从下至上依次为：硬件基础设施平台，操作系统平台，软件基础架构平台，业务软件平台和企业应用平台。

其中，硬件基础设施平台为整个IT架构提供一个可靠稳定的硬件基础平台。它包括硬件管理以及硬件层次的安全管理;操作系统平台提供一个可靠的、可扩展的以及高可用性的基础平台;软件基础架构平台提供IT应用的基础技术支撑平台;业务软件平台实现企业应用的业务逻辑和底层的IT技术的分离，使开发者不必关注其技术的实现;企业应用平台面向业务人员，实现业务人员能直接访问业务逻辑的功能。上述结构在逻辑上既相对独立，又逻辑相关。对5层结构进行统一规划，将确保企业先期对信息系统投资的最大利用和后期对信息系统追加投资的可行性和准确性。

3.1软件基础架构平台

软件基础架构平台包括数据库、数据仓库、应甩服务器和平台软件系统管理。

数据库是企业数据存储和管理的核心，是所有应用的基础。它包括基础数据以及各类应用数据和元数据的管理。该模型采用所有应用基于一个单一集成数据模型和关系表集的模式。数据仓库是一个面向集成的、相对稳定的、反映历史变化的数据集合，用于支持管理决策。应用服务器作为应用技术架构的基础和支撑体系，支持 J2EE、XML等规范，支持基于J2EE标准的应用开发、部署和运行。它提供一个综合的SOA基础架构，能将企业应用程序作为Web服务来包装、编排、供应、管理、保护、联合、发现和访问。

对软件日常的维护、资源分配、性能调优等工作将关系到整个业务系统能否正常高效地运行。因此，使用功能强大的平台软件系统管理工具可提高系统的维护效率和可靠性。该架构模型能在整个系统的软件生命周期内、从网络上的任何位置去管理、监控及操作各类软件。从而使IT工作人员可将硬件节点、数据库和应用服务器分组为单个的逻辑实体，然后将一组对象作为一个单元来管理，提高了工作效率。

3.2业务软件平台

业务软件平台设计如图4所示。该平台提供应用共享服务、应用集成服务、应用驱动服务和数据驱动服务。

其中，数据驱动服务是在一套完整的业务应用开发、集成、访问的过程中进行的数据准备工作;应用驱动服务为IT应用提供整个应用运行环境中信息之间的连接服务、面向异构环境的信息通信传输机制以及多个系统之间的信息流动和互操作的协议;应用集成服务将各个IT应用的功能封装成基于标准的服务，并用标准的语言进行描述注册;应用共享服务可使业务人员在同一个访问框架中共享、监控、分析业务逻辑。上述服务可为一个完整的业务流程提供强有力的技术支撑。在数据驱动服务支持下，由应用驱动完成服务的封装、注册，并利甩连接、通信、信息流动能力将服务提供给应用集成服务，由应用集成服务完成业务流程的组装。最后，通过应用共享服务，使业务逻辑得到访问和共享。

业务软件平台为SOA的应用提供了底层支持，在以服务为中心的体系架构的应用环境中，通过服务的交互来集成企业IT资源，并结合一些最佳实践的架构原则来继承消息传输、流程集成等优秀技术，帮助企业将已有的IT系统集成起来，并释放其功能或数据为可重用的服务。

3.2.1数据驱动服务

数据驱动服务包括元数据管理、数据供应、数据交换和数据的抽取、转换和加载(ETL)。元数据对各类系统数据元素的说明，使最终用户可随意使用各种系统。数据供应提供一种主动的数据访问框架，无论数据位于何处，当用户需要时就会提供给用户。数据供应通过合并、共享和联合3种方法来实现。数据交换可使多个数据库和应用程序共享信息，其常用技术有：分布式数据访问、消息队列、XML技术等。ETL将数据源系统中的数据按照满足需求分析的主题进行划分和组织，然后抽取并装载到数据仓库系统中。

3.2.2应用驱动服务

应用驱动服务支持应用之间基于消息、事件和服务级别的动态的互连互通，并提供基于标准的SOA应用之间的连接服务。从请求服务到可访问的过程包括服务被动态的发现、选择以及消息的传输、路由和转换。该过程是应用驱动服务层中连接服务所提供的支持。因此，服务的请求者能正确选择路由和传递到正确的服务提供者是应用服务之间能进行正确连接的基本保障。为实现这一保障，该架构采用可扩展的WSDL绑定框架来实现与SOAP以外的协议和消息格式的互连，为应用集成服务提供支持。

3.2.3应用集成服务

相关技术和标准(如XML、Web Service)的出现使企业应用集成开始转向了以服务为中心的集成。该架构中对于服务的描述和访问采用开放一致的标准(WSDL)，并通过连接服务使应用之间在一个开放、可靠、安全、可管理的环境下，以松耦合的方式相互交互，根据需求动态地进行企业应用集成，从而达到较高的灵活应变能力和重用能力。其中，企业应用流程管理采用业务流程执行语言(Business ProcessExecution Language，BPEL)对SOA中的服务进行编排，使各个服务松耦合地串联在一起，从而屏蔽各系统技术实现的差异。与传统的Java过程代码相比，该模型提供一个更为简单、可维护性更高的解决方案。

3.2.4应用共享服务

应用共享服务面向用户访问集成而设计，负责将信息系统中的信息传递给客户，在任意地点，以任意方式接入，实现信息的共享和交互。在该层设计上，强调用门户技术实现信息的共享。企业门户平台提供多种信息技术渠道以获取和反馈业务系统的信息。门户提供统一的入口、一站式的用户验证以及合适的访问权限来访问企业集成信息。协作可以是跨部门，跨业务的协作，一般分为3个方面：内容、交流和情景。商务智能主要包括各种动态查询应用、数据分析应用以及各种基于数据仓库的应用。业务监控为业务管理人员提供发布业务事件、收集和监控业务流程的关键性能指标。通过对这些指标的计算分析，业务管理人员可随时获取当前业务状态的信息。

3.2.5开发框架、业务服务工具

借助开发框架，用户不仅能进行高效的应用集成的部署和运行，还能对软件生命周期进行管理。业务服务工具帮助企业管理IT环境，向内外客户交付高质量的服务。业务软件系统管理是为确保业务软件层良好运行而提供的系统管理功能，它包括应用的配置、部署、构建、发布等。

3.3安全管理

安全管理是企业应用正常运行的基础保障，尤其是针对用户身份和访问控制的管理。该架构模型中采用单点登录(Single Sign—On，SSO)方式来实现用户对所有网络资源、所有应用系统的统一登录，用户一次登录，即可访问其有权访问的所有系统资源。身份管理采用 LDAP目录服务器认证管理。它可使新的应用程序利用现有基础架构来进行用户管理，从而缩短了部署和管理新应用程序的时间。系统通过LDAP实现与企业内部人力资源管理系统的数据同步，实现用户认证方式的配置管理，同时采用访问策略管理来提供严密的权限逻辑。根据用户的不同角色，按访问者的权限、定制的页面内容以及访问者使用的终端等个性化的参数向访问者推送其定制的内容，对不同的报表或主题分配相应的内容访问权限和操作权限，加强对敏感数据、密级数据的严密隔离和控制，保证数据安全。

4 应用案例

本文所述的系统架构已成功应用于中国船舶研究中心702所设备管理示范工程中，通过采用该IT架构平台实现ERP系统、OA系统、办公协同系统等多套并行业务系统的无缝整合。实践证明，整合后系统具备良好的兼容性和集成性，充分考虑到系统资源的可利用性，统一用户认证和单点登录服务集成的能力，使未来新的业务系统可方便纳入统一的IT系统架构中。整个系统正式运行后，所内的设备申购周期缩短了70%，设备购置效率提高了61%，并能掌握每个设备供应商和最终用户的资料。

5 结束语

本文提出一个基于SOA的企业IT架构模型，并在船舶研究中心702所信息化项目中得到成功应用。应用结果表明，该系统的应用可消除企业“信息孤岛”的现象;企业设备和产品数据规范的加强以及系统对数据设计的统一管理可避免重复设计造成的成本浪费，实现设备从申购到投入使用过程的数据管理和流程集成。该系统尚有待于进一步的完善，如服务资源管理调度、服务质量管理等。在企业信息化需求的强大推动下，基于SOA的企业应用集成系统将会成为未来重要的企业应用模式。（lynn）

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