基于SOA的中小型企業(yè)管理信息系統(tǒng)研究

武漢大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院 王亞明

基于SOA的中小型企業(yè)管理信息系統(tǒng)研究

武漢大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院 王亞明

一、目前中小型企業(yè)信息系統(tǒng)應(yīng)用中存在的問題

1.中小型企業(yè)內(nèi)部各信息系統(tǒng)應(yīng)用集成和協(xié)作程度不高。在中小型企業(yè)各部門的日常工作中，一方面，各種功能強(qiáng)大的信息系統(tǒng)的應(yīng)用有效地提高了企業(yè)的業(yè)務(wù)處理能力并增強(qiáng)了管理的效率水平。但局限于當(dāng)時的技術(shù)水平，并沒有考慮信息系統(tǒng)的發(fā)展空間和各個不同系統(tǒng)之間的連通，形成了所謂的“信息孤島”。另一方面，各個信息系統(tǒng)之間通常存在很多的相互交叉，甚至重復(fù)的信息和數(shù)據(jù)，造成了信息和數(shù)據(jù)的重復(fù)處理和更新不同步，甚至不一致，既浪費(fèi)資源又不便于管理。

2.多部門間無法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的互操作，信息交流與共享存在問題。大多數(shù)企業(yè)的業(yè)務(wù)部門都擁有各種不同的遺留系統(tǒng)和應(yīng)用程序，由于系統(tǒng)設(shè)計時所運(yùn)用的語言、平臺、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等方面的不同，又缺乏統(tǒng)一的端口設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致目前的系統(tǒng)在功能上很難實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間的互操作。這樣，在業(yè)務(wù)上需要合作的業(yè)務(wù)部門難以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)資源功能上的互補(bǔ)，又會導(dǎo)致部門之間信息交流與共享無法得到充分的保證，給管理工作帶來很大的影響。

二、面向服務(wù)的體系架構(gòu)（SOA）

1.采用SOA架構(gòu)的意義。SOA（Service Qriented Architecture，面向服務(wù)的體系架構(gòu)）并不是一個新概念，早在1996年，Gartner Group就已經(jīng)提出了SOA的預(yù)言。不過在當(dāng)時還僅僅是一個“預(yù)言”，當(dāng)時的軟件發(fā)展水平和信息化程度還不足以支撐這樣的概念走進(jìn)實(shí)質(zhì)性應(yīng)用階段。而到了近幾年，SOA技術(shù)的實(shí)現(xiàn)手段已漸漸成熟，相關(guān)的理論研究非?；钴S，但業(yè)界關(guān)于SOA還沒有形成一個統(tǒng)一的概念，一般認(rèn)為，它是一種軟件開發(fā)的體系架構(gòu)，它以服務(wù)（Service）作為軟件設(shè)計、開發(fā)、部署、調(diào)用和維護(hù)的基本結(jié)構(gòu)和功能單元，這種服務(wù)是一種能獨(dú)立完成一定業(yè)務(wù)功能的粗粒度模塊，對它可以在互聯(lián)網(wǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行描述、發(fā)布、定位、調(diào)用和集成。因此，它可以跨越不同的硬件平臺、軟件平臺和網(wǎng)絡(luò)的邊界進(jìn)行交互，它對外提供完全獨(dú)立于軟硬件平臺的接口，隱藏內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，而且，不同的服務(wù)可以聚合成一個新的服務(wù)，對外呈現(xiàn)出單一服務(wù)相同標(biāo)準(zhǔn)的交換口，這體現(xiàn)了服務(wù)與服務(wù)之間廣泛的交互性和靈活的松耦合性。

在競爭激烈而多變的市場環(huán)境下，企業(yè)的管理模式本來就很難固化，架構(gòu)基于SOA的中小型企業(yè)管理信息系統(tǒng)能方便地繼承這些遺留系統(tǒng)，也可以隨著企業(yè)規(guī)模擴(kuò)展而方便地實(shí)現(xiàn)應(yīng)用規(guī)模的擴(kuò)展。

2.SOA的體系架構(gòu)。面向服務(wù)的體系架構(gòu)，如圖1所示。

圖1 面向服務(wù)的體系架構(gòu)

SOA包含3個角色：服務(wù)注冊庫，服務(wù)請求者，服務(wù)提供者。

（1）服務(wù)注冊庫（Service Regitry）。服務(wù)請求者（Service Requestor）是一個應(yīng)用程序、一個軟件模塊或者是需要一個服務(wù)的另一個服務(wù)。他發(fā)起對注冊中心的服務(wù)的查詢，通過傳輸綁定服務(wù)，并且執(zhí)行服務(wù)功能。服務(wù)使用者根據(jù)接口契約來執(zhí)行服務(wù)。服務(wù)提供者在服務(wù)注冊庫發(fā)布服務(wù)描述，并允許服務(wù)請求者搜索注冊庫所包含的服務(wù)描述。服務(wù)注冊庫就是服務(wù)提供者與服務(wù)請求者之間的中介。

（2）服務(wù)請求者（Service Requestor）。服務(wù)提供者（Service Provider）是一個可通過網(wǎng)絡(luò)尋址的實(shí)體，它接受和執(zhí)行來自使用者的請求。它將自己的服務(wù)和接口契約發(fā)布到服務(wù)注冊中心，以便服務(wù)使用者可以發(fā)布和訪問該服務(wù)。服務(wù)請求者查找分布在一個或多個服務(wù)注冊中的服務(wù)描述，并利用服務(wù)描述綁定或調(diào)用服務(wù)提供者提供的服務(wù)。服務(wù)請求者可以是用戶，也可以是程序。

（3）服務(wù)提供者（Service Provider）。服務(wù)注冊中心（Service Registry）是服務(wù)發(fā)現(xiàn)的支持者。它包含一個可用服務(wù)的存儲庫，并允許感興趣的服務(wù)使用者查找服務(wù)提供者接口。服務(wù)提供者負(fù)責(zé)創(chuàng)建并在服務(wù)注冊庫上發(fā)布服務(wù)描述，同時接受一個或多個服務(wù)請求的調(diào)用消息，并向其提供服務(wù)。

3.SOA的主要操作。SOA的操作主要包括以下方面：

（1）服務(wù)發(fā)布（Publish）。為了被訪問，服務(wù)的描述信息必須被發(fā)布以便服務(wù)請求者發(fā)現(xiàn)和調(diào)用。

（2）服務(wù)查找（Find）。服務(wù)請求者通過查詢注冊庫去定位符合其需求標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)。

（3）服務(wù)綁定和調(diào)用（Bind）。在獲得服務(wù)描述信息之后，服務(wù)請求者據(jù)此去調(diào)用服務(wù)。

4.Web Service架構(gòu)的相關(guān)技術(shù)。目前的Web系統(tǒng)和Web Service架構(gòu)是SOA的典型實(shí)例，通過Web系統(tǒng)和Web Service架構(gòu)可以了解SOA的具體實(shí)施方式。Web Service以分散的形式存在于不同的系統(tǒng)中，它主要采用了以下5種技術(shù)：HTTP（hypertext Transfer Protocol），為Web的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議；XML（Extensible Markup Language），可擴(kuò)展的標(biāo)記語言，為Web Service提供了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式，包括消息、服務(wù)描述以及工作流的描述；SOAP（Simple Qbject Access Protocol），用于交換XML編碼信息的輕量級協(xié)議；WSDL(Web Service Definition Language)，是借助XML來描述一個網(wǎng)絡(luò)服務(wù)或端點(diǎn)，用于定義 Web Service及調(diào)用方式；UDDI（Universal Description Discovery Integration），提供了在Web上描述并發(fā)現(xiàn)商業(yè)服務(wù)的框架，是面向Web服務(wù)的信息注冊中心的實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

三、中小型企業(yè)管理信息系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)

在分析現(xiàn)有中小型企業(yè)管理信息系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上并根據(jù)當(dāng)前中小企業(yè)的需求特點(diǎn)，給出了一個基于SOA的中小型企業(yè)管理信息系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)，如圖2所示。

圖2 基于SOA的中小型企業(yè)管理系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)

該框架主要包括部門SOAP服務(wù)器和企業(yè)業(yè)務(wù)服務(wù)UDDI注冊中心。企業(yè)門戶Web服務(wù)器各部門擁有自己的SOAP服務(wù)器，用WSDL對自己發(fā)布的服務(wù)進(jìn)行描述，同時在企業(yè)服務(wù)UDD注冊中心進(jìn)行注冊。而對于部門內(nèi)部的服務(wù)實(shí)現(xiàn)，可采取開發(fā)Web Service組件的方式進(jìn)行。

企業(yè)門戶Web服務(wù)器主要用來對用戶進(jìn)行服務(wù)的集成與展現(xiàn)。用戶通過門戶登錄，根據(jù)相應(yīng)的權(quán)限，瀏覽相應(yīng)的頁面，使用具有訪問權(quán)的服務(wù)。用戶也可以使用查詢工具，在UDDI注冊中心進(jìn)行服務(wù)查詢，既可以通過UDDI的定位URL靜態(tài)定位到需要訪問服務(wù)的SOAP服務(wù)器，也可以通過Web服務(wù)或者應(yīng)用程序的方式，動態(tài)查找相應(yīng)的SOAP服務(wù)器。

在此框架中，通過在Web服務(wù)中集成多個管理信息的應(yīng)用軟件，并提供一個跨越這些應(yīng)用的業(yè)務(wù)處理的入口點(diǎn)。通過使用私有UDDI注冊中心來獲取可提供的Web服務(wù)管理信息，并且在企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)上調(diào)用這些服務(wù)。

系統(tǒng)的工作原理。一般由企業(yè)信息部門建設(shè)和管理Web服務(wù)器以及UDDI注冊中心。其他部門或相關(guān)目錄管理機(jī)構(gòu)通過WSDL定義自己的服務(wù)，并且在UDDI注冊中心完成注冊后，所有服務(wù)請求者就可以在該框架模型下開展自己的業(yè)務(wù)了。每個部門擁有自己的SOAP服務(wù)器作為服務(wù)發(fā)布器，而以前遺留系統(tǒng)可以通過適配器連接到SOAP服務(wù)器。同時，以后該部門的系統(tǒng)建設(shè)可以直接按照Web Service組件的方式進(jìn)行開發(fā)和建設(shè)。

系統(tǒng)的具體工作流程。Web服務(wù)提供者根據(jù)需求信息編寫相應(yīng)的Web服務(wù)功能模塊，并以WSDL的形式描述這些功能，保存在SOAP服務(wù)器中，然后在UDDI注冊中心注冊。UDDI注冊中心更新當(dāng)前信息或者其他服務(wù)的注冊信息。

本地用戶應(yīng)用程序（包括終端、PC、手持設(shè)備）請求元數(shù)據(jù)服務(wù)體系查詢所需服務(wù)，元數(shù)據(jù)服務(wù)體系返回客戶的所需求的服務(wù)信息（如服務(wù)的當(dāng)前地址、參數(shù)、功能描述等）。

瀏覽器向Web服務(wù)器發(fā)送事務(wù)請求和身份認(rèn)證，服務(wù)器接受請求后，瀏覽器可以調(diào)用Web服務(wù)，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的操作和處理，在瀏覽器處得到服務(wù)端的處理結(jié)果和相應(yīng)的消息信息。

此外，在中小型企業(yè)管理信息系統(tǒng)內(nèi)，各服務(wù)之間也可以相互調(diào)用、相互服務(wù)，將網(wǎng)絡(luò)作為操作平臺，實(shí)現(xiàn)真正的分布式處理。采用Web服務(wù)的方式進(jìn)行功能組織，在各個部分之間使用SOAP協(xié)議進(jìn)行通信，能較容易穿透防火墻，可很好地解決跨平臺的問題。

四、面向服務(wù)架構(gòu)的特點(diǎn)和實(shí)現(xiàn)技術(shù)

面向服務(wù)架構(gòu)是一種面向服務(wù)的企業(yè)應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)，是一種分布式的軟件架構(gòu)模型。在該模型中，任何業(yè)務(wù)功能都被作為提供的一個服務(wù)應(yīng)用。應(yīng)用程序的不同功能通過這些服務(wù)之間定義的結(jié)構(gòu)和合約聯(lián)系。因此，應(yīng)用系統(tǒng)可以看做是一系列服務(wù)的集成。

服務(wù)是由它對與其他服務(wù)交換的消息來定義的。服務(wù)與應(yīng)用之間是聯(lián)通的，服務(wù)可以很容易地在整個部門、企業(yè)或者Internet范圍內(nèi)共享數(shù)據(jù)。面向服務(wù)架構(gòu)定義了部署和管理服務(wù)的方式，采用面向服務(wù)的架構(gòu)可以提高可重用性，降低總成本，并可提高快速修改和演化IT系統(tǒng)的能力。

SOA不是一種語言，也不是一種具體的技術(shù)，而是一種架構(gòu)模式，它將應(yīng)用程序不同功能單元通過這些服務(wù)之間定義良好的接口契約聯(lián)系起來，使得構(gòu)建在系統(tǒng)中的服務(wù)可以以一種統(tǒng)一和通用的方式進(jìn)行交互。

五、結(jié)束語

在整個中小型企業(yè)管理信息系統(tǒng)中，體系結(jié)構(gòu)部分的研究是關(guān)系到整個系統(tǒng)是否靈活、可靠的關(guān)鍵部分。本文中提出的中小型企業(yè)管理的體系結(jié)構(gòu)是基于SOA這種以服務(wù)為導(dǎo)向的、松耦合的架構(gòu)，不僅滿足了目前中小型企業(yè)管理的需求，而且滿足了不斷變化的企業(yè)管理的需要，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。