SOA架構(gòu)在湖南電力通信管理系統(tǒng)中的應(yīng)用

鐘悠，龔輝波，沃瀟瀟

(湖南省電力公司信息通信公司，湖南 長沙 410007)

1 湖南電力通信網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理的現(xiàn)狀〔1〕和系統(tǒng)建設(shè)思想

從嚴(yán)格意義上來講，湖南電力通信網(wǎng)目前還沒有完整的通信管理系統(tǒng)，2003年投運(yùn)的通信資源管理系統(tǒng)還停留在人工錄入資源信息的階段，不能滿足信息化管理的要求。

1.1 湖南電力通信網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理的現(xiàn)狀

隨著湖南電網(wǎng)的建設(shè)發(fā)展，湖南電力通信網(wǎng)已初具規(guī)模，設(shè)備種類繁多，數(shù)量龐大，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，承載業(yè)務(wù)豐富，當(dāng)前人工錄入、管理的模式難以及時(shí)反映設(shè)備及系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)變化，無法實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的動(dòng)態(tài)更新，對(duì)資源的查詢、統(tǒng)計(jì)和分析帶來諸多不便?？傮w而言，主要存在以下幾個(gè)方面的問題:

1)設(shè)備多元化，尚未實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控、統(tǒng)一管理。各廠家通信設(shè)備網(wǎng)管協(xié)議不兼容、操作界面多樣、管理信息不通，各類設(shè)備采用各自的專業(yè)網(wǎng)管系統(tǒng)，龐雜分散，無法實(shí)現(xiàn)對(duì)全網(wǎng)的集中監(jiān)控、統(tǒng)一管理，降低了通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行維護(hù)效率。

2)無法完成全網(wǎng)資源的統(tǒng)一調(diào)度。無法實(shí)現(xiàn)跨廠家、跨平臺(tái)的資源調(diào)度，無法及時(shí)反映網(wǎng)絡(luò)資源的占用情況，手工錄入資源信息的方式費(fèi)時(shí)、耗力，數(shù)據(jù)更新的及時(shí)性、有效性、準(zhǔn)確性不高。

3)故障排查效率較低。由于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的日益復(fù)雜，當(dāng)大量業(yè)務(wù)中斷、告警的情況下，通信調(diào)度員很難快速判斷故障產(chǎn)生的根本原因，只能憑借經(jīng)驗(yàn)，逐段分析、逐段排查，故障排查的效率有待提高。

4)信息化水平低下，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析效率不高。精益化管理的要求越來越高，大量統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)要靠人工統(tǒng)計(jì)完成。雖然大部分基礎(chǔ)數(shù)據(jù)都是一致的，但由于數(shù)據(jù)分析的目的不同，數(shù)據(jù)的共享性不高，造成大量重復(fù)性勞動(dòng)。

1.2 湖南電網(wǎng)通信管理系統(tǒng)的建設(shè)思想

1.2.1 系統(tǒng)建設(shè)遵循的原則

按照國網(wǎng)公司統(tǒng)一部署，遵循國網(wǎng)公司關(guān)于智能電網(wǎng)通信管理系統(tǒng)建設(shè)的各項(xiàng)規(guī)定、規(guī)范及要求;按照“統(tǒng)籌規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、試點(diǎn)先行、整體推進(jìn)”的方針推進(jìn)系統(tǒng)建設(shè)，避免重復(fù)投資、資源浪費(fèi);建設(shè)范圍要覆蓋三、四級(jí)骨干通信網(wǎng)，采用集中部署模式進(jìn)行，方便全網(wǎng)統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)多級(jí)資源共享。

1.2.2 系統(tǒng)建設(shè)的方向

系統(tǒng)整體的建設(shè)方向要考慮未來湖南電力通信網(wǎng)的發(fā)展趨勢、通信技術(shù)的發(fā)展方向，有效提高湖南電力通信專業(yè)的整體管理水平。①要實(shí)現(xiàn)全程全網(wǎng)統(tǒng)一監(jiān)控，有效提高通信專業(yè)運(yùn)行維護(hù)水平;②要規(guī)范通信專業(yè)的工作行為，嚴(yán)格工作流程;③要挖掘基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資源，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)重用共享;④要提高專業(yè)分析能力，增強(qiáng)輔助決策;⑤要加強(qiáng)信息化水平，切實(shí)提高通信人員的工作效率。

2 SOA的基本概念

SOA(Service－Oriented Architecture)作為一種面向服務(wù)的架構(gòu)，是一種軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)的模型和方法論。

從業(yè)務(wù)角度來看，一切以服務(wù)價(jià)值的最大化為出發(fā)點(diǎn)，SOA利用企業(yè)現(xiàn)有的各種軟件體系，重新整合并構(gòu)建起一套新的軟件架構(gòu)。這套軟件架構(gòu)能夠隨著業(yè)務(wù)的變化，隨時(shí)靈活地結(jié)合現(xiàn)有服務(wù)，組成新的軟件，共同服務(wù)于整個(gè)企業(yè)的業(yè)務(wù)體系。

把SOA看做是模塊化的組件，每個(gè)模塊都可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的功能，而不同模塊之間的結(jié)合則可以提供不同的服務(wù)，模塊之間的接口遵循統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，可以實(shí)現(xiàn)低成本的重構(gòu)和重組，如圖1所示〔1〕。在SOA的技術(shù)框架下，可以把雜亂無章的龐大系統(tǒng)整合成一個(gè)全面有序的系統(tǒng)，從而增加企業(yè)在業(yè)務(wù)發(fā)展過程中應(yīng)用系統(tǒng)的靈活性，實(shí)現(xiàn)最大的IT資源利用率。

圖1 SOA層次示意圖

3 在湖南電力通信管理系統(tǒng)中部署SOA的必要性

3.1 軟件架構(gòu)的發(fā)展趨勢〔2〕

SOA是軟件架構(gòu)發(fā)展的大趨勢，IBM將SOA視為其實(shí)現(xiàn)按需業(yè)務(wù)的可操作性和靈活性的關(guān)鍵。SOA支持跨企業(yè)和業(yè)務(wù)合作伙伴之間的端到端集成，提供了一種靈活的業(yè)務(wù)流程模型，使得服務(wù)供應(yīng)商可以迅速地響應(yīng)新的用戶需求、新的業(yè)務(wù)機(jī)會(huì)以及競爭的威脅。近幾年，SOA市場得到了迅猛的發(fā)展。對(duì)于大多數(shù)國內(nèi)企業(yè)來說，SOA已經(jīng)耳熟能詳，多數(shù)中國企業(yè)已經(jīng)意識(shí)到了部署SOA的作用、意義和價(jià)值，并且對(duì)SOA的發(fā)展前景很有信心。

3.2 通信管理系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)交換的要求〔3〕

文獻(xiàn)〔3〕中指出:“通信管理系統(tǒng)與數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)之間的應(yīng)用對(duì)象包括接入訪問和業(yè)務(wù)服務(wù)”，“業(yè)務(wù)服務(wù)接入接口是通信管理系統(tǒng)定義的標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)接口”，“同級(jí)其它業(yè)務(wù)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)之間的應(yīng)用對(duì)象為業(yè)務(wù)服務(wù)”，“業(yè)務(wù)服務(wù)接入接口是同級(jí)其它業(yè)務(wù)系統(tǒng)定義的標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)接口，由各同級(jí)其它業(yè)務(wù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)服務(wù)接口”，“數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)的接收、校驗(yàn)、封裝、發(fā)送和傳輸?shù)裙δ堋檫m配器或通信管理系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)的接入服務(wù)接口”。

從上述定義中可以看出，通信管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)交換是基于業(yè)務(wù)服務(wù)接口的，面向服務(wù)結(jié)構(gòu)(SOA)是完全滿足這一要求的。

3.3 業(yè)務(wù)流程定制與SOA密不可分

BPM(Business Process Management，即業(yè)務(wù)流程管理)是一套實(shí)現(xiàn)企業(yè)各種業(yè)務(wù)流整合的有效管理模式。人們需要的智能電網(wǎng)通信管理系統(tǒng)不能僅僅只是將通信專業(yè)管理工作變?yōu)闊o紙化，更重要的是利用高科技手段實(shí)現(xiàn)資源的整合，避免重復(fù)勞動(dòng)，提高通信人員的工作效率。通信管理系統(tǒng)更加看重人員、資源、系統(tǒng)等多方之間的互相配合、交互，這就是BPM比傳統(tǒng)工作流的優(yōu)勢所在 (如表1所示)，也是采用BPM的主要原因。而SOA與BPM之間，是相輔相成、密不可分的:SOA的主要目的是實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)重組的靈活性，BPM則恰好是實(shí)現(xiàn)SOA價(jià)值的關(guān)鍵所在。

表1 傳統(tǒng)工作流與業(yè)務(wù)流程管理的區(qū)別

雖然BPM與SOA的本質(zhì)是截然不同的，SOA是一種架構(gòu)方法;BPM則是一組流程協(xié)調(diào)管理理念，但兩者的結(jié)合完美地解決了IT技術(shù)與業(yè)務(wù)之間的鴻溝。SOA提供架構(gòu)方法，用IT技術(shù)把系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)為獨(dú)立的服務(wù)，BPM則把它們有效地管理起來。

4 SOA架構(gòu)在湖南電力通信管理系統(tǒng)中的應(yīng)用

SOA的部署，要根據(jù)通信管理系統(tǒng)整體的業(yè)務(wù)需求一起考慮，要考慮如何更好地處理現(xiàn)有應(yīng)用與新架構(gòu)的關(guān)系，更需要考慮系統(tǒng)應(yīng)用的長期利益。

4.1 SOA部署的步驟

采用SOA進(jìn)行通信管理系統(tǒng)集成的步驟:

1)提取各個(gè)專業(yè)系統(tǒng)需要交互的功能模型，定義相互訪問的接口，并通過數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)來完成數(shù)據(jù)的接收、校驗(yàn)、封裝和傳輸，其應(yīng)用架構(gòu)如圖2 所示〔3〕。

圖2 數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)

通信管理系統(tǒng)與數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)之間的應(yīng)用對(duì)象包括接入訪問和業(yè)務(wù)服務(wù)。對(duì)已建通信管理系統(tǒng)，由適配器完成接入訪問和業(yè)務(wù)服務(wù)功能;對(duì)新建通信管理系統(tǒng)，在系統(tǒng)內(nèi)直接完成接入訪問和業(yè)務(wù)服務(wù)功能。

接入訪問功能模塊負(fù)責(zé)接收通信管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，完成非標(biāo)數(shù)據(jù)向標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，通過接入訪問發(fā)送給數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的接入服務(wù);負(fù)責(zé)接收數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，完成標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)向非標(biāo)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，通過接入訪問返回給通信管理系統(tǒng)。

業(yè)務(wù)服務(wù)接入接口是通信管理系統(tǒng)定義的標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)接口。對(duì)新建的通信管理系統(tǒng)由系統(tǒng)本身實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)服務(wù)接入接口;對(duì)已建的通信管理系統(tǒng)由適配器來實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)服務(wù)接入接口。業(yè)務(wù)服務(wù)接入接口根據(jù)交換請求不同，執(zhí)行不同的業(yè)務(wù)服務(wù)。數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)通過調(diào)用業(yè)務(wù)服務(wù)接入接口主動(dòng)完成數(shù)據(jù)的抽取和輸出。

2)將業(yè)務(wù)組件進(jìn)行重組。利用服務(wù)模型建立和架構(gòu)方法學(xué)進(jìn)行組件化、服務(wù)化設(shè)計(jì)。將這些功能模塊以服務(wù)組件的形式表現(xiàn)，定義服務(wù)的描述、接口以及需要調(diào)用服務(wù)的定位信息等，將軟件的概念模型轉(zhuǎn)換成服務(wù)模型。

3)將已實(shí)現(xiàn)的服務(wù)在服務(wù)注冊器上進(jìn)行發(fā)布，供其他服務(wù)調(diào)用者進(jìn)行查找和使用。

4)調(diào)用和綁定服務(wù)，將各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行集成，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)應(yīng)用在功能層面的整合。

SOA的部署是分階段、循序漸進(jìn)和逐步實(shí)現(xiàn)的。首先需要根據(jù)通信管理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)需求，全盤考慮所需的SOA架構(gòu);其次是從局部起，以漸進(jìn)的方式向SOA架構(gòu)演進(jìn)，避免大而全的SOA實(shí)施，就可以最大程度地規(guī)避項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)，降低初期投入;接下來就是在局部成功實(shí)施SOA的基礎(chǔ)上，逐漸搭造完整的SOA架構(gòu)。這樣由小及大，由點(diǎn)及面，逐漸在各個(gè)系統(tǒng)中進(jìn)行整合擴(kuò)散，最終實(shí)現(xiàn)隨需而變的面向服務(wù)體系架構(gòu)。

4.2 SOA成功部署的經(jīng)驗(yàn)

1)尋找一個(gè)具有雄厚資質(zhì)和豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的產(chǎn)品供應(yīng)商。負(fù)責(zé)提供咨詢服務(wù)的供應(yīng)商往往是SOA應(yīng)用能否取得成功的關(guān)鍵，決定了是否能實(shí)現(xiàn)當(dāng)前需求和今后進(jìn)一步擴(kuò)展、體現(xiàn)SOA優(yōu)勢。一個(gè)具有先進(jìn)理念和豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的咨詢團(tuán)隊(duì)能夠針對(duì)項(xiàng)目的特點(diǎn)，提供的個(gè)性化、專業(yè)化的服務(wù)，有效地克服實(shí)施過程中的各種障礙。

2)確保用戶和供應(yīng)商之間的有效溝通。項(xiàng)目小組定期召開通信管理系統(tǒng)專題工作會(huì)，對(duì)每周工作進(jìn)行考核，研究解決工作滯后的解決方案，明確下一周的詳細(xì)工作計(jì)劃。

3)制定詳細(xì)具體的實(shí)施方案。在第一階段中，開發(fā)商進(jìn)行前期摸索并了解技術(shù)難點(diǎn)。在第二階段中，逐步定制面向業(yè)務(wù)的服務(wù)。第三階段包括整合服務(wù)、開發(fā)工作流和各個(gè)不同系統(tǒng)之間的集成。項(xiàng)目里程碑計(jì)劃、項(xiàng)目實(shí)施方案制定得越詳細(xì)、越具體，項(xiàng)目成功的幾率就越大。

4)進(jìn)行簡單有效的管理。在項(xiàng)目啟動(dòng)階段，項(xiàng)目組對(duì)總體任務(wù)進(jìn)行了分解，將每個(gè)工作節(jié)點(diǎn)明確到具體單位、具體責(zé)任人，并召開工作布置專題會(huì)議進(jìn)行宣貫，使得所有部門和人員能夠溝通順暢、分工協(xié)作、各司其職。

有效的組織架構(gòu)、管理制度、部署策略、項(xiàng)目監(jiān)管、責(zé)權(quán)分配都有助于系統(tǒng)建設(shè)的穩(wěn)步推進(jìn)。

5)持續(xù)地開發(fā)更新。任何系統(tǒng)都不是能夠一次成型的，需要持續(xù)的開發(fā)和設(shè)計(jì)。在初始階段，主要是構(gòu)建新的服務(wù)和部署遺留的應(yīng)用程序。一旦基礎(chǔ)服務(wù)就位，下一步就是抽象化和精細(xì)化業(yè)務(wù)流程。需要經(jīng)過多次嘗試，對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行不斷測試，反饋存在的問題，并進(jìn)一步優(yōu)化。全面實(shí)現(xiàn)SOA的目的在于，在不斷變化的需求中促進(jìn)業(yè)務(wù)重組的適應(yīng)性和靈活性，隨著業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，支持的服務(wù)也將不斷發(fā)展。

5 系統(tǒng)建設(shè)的成效

5.1 提升通信專業(yè)運(yùn)維管控能力

通信管理系統(tǒng)的建設(shè)和實(shí)施，為湖南省電力公司各通信運(yùn)行和管理單位提供1套標(biāo)準(zhǔn)化和智能化的運(yùn)維支撐平臺(tái)。借助該平臺(tái)，可有效促進(jìn)通信專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化體系的建設(shè)，有效提升通信為電網(wǎng)生產(chǎn)和管理提供服務(wù)的能力，有效促進(jìn)智能電網(wǎng)和國家電網(wǎng)“三集五大”體系的建設(shè);實(shí)時(shí)監(jiān)視和資源管理子系統(tǒng)的建設(shè)，將會(huì)為通信生產(chǎn)運(yùn)行提供一系列智能化的輔助工具，有效提高通信專業(yè)對(duì)電力通信網(wǎng)的駕馭能力、資源優(yōu)化配置的能力、缺陷和風(fēng)險(xiǎn)的防御能力以及對(duì)網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的調(diào)控能力;運(yùn)行管理和專業(yè)管理子系統(tǒng)的建設(shè)，將會(huì)為通信運(yùn)行管理提供統(tǒng)一的運(yùn)維服務(wù)和專業(yè)管理界面，在此基礎(chǔ)上可有效優(yōu)化通信生產(chǎn)管理流程，降低運(yùn)維工作壓力，提升運(yùn)行和管理質(zhì)量。

5.2 實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)集中監(jiān)視和資源集約管理

I期工程的建設(shè)，為通信運(yùn)維人員提供了1套智能化的實(shí)時(shí)監(jiān)控平臺(tái)，提高故障發(fā)現(xiàn)及時(shí)性、故障定位準(zhǔn)確性，降低故障處理時(shí)延，并可減少臨時(shí)檢修派工次數(shù)和工作時(shí)間。

通過建立統(tǒng)一的電力通信資源管理模型，可在湖南省電力公司范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)通信資源信息的共享，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)的通信物理、邏輯和業(yè)務(wù)資源的一體化管理，從而在不同層面實(shí)現(xiàn)資源的統(tǒng)一和智能調(diào)度。通過合理的管理、調(diào)配通信網(wǎng)的帶寬資源、光纖纜路資源和通信路由資源，提高通信資源利用率，提高業(yè)務(wù)開通效率，并為通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和建設(shè)提供準(zhǔn)確決策依據(jù)，提高通信網(wǎng)投資的效益。

6 結(jié)束語

SOA提供了應(yīng)用的靈活性和快速響應(yīng)能力，這對(duì)于湖南電力通信專業(yè)管理水平的提升至關(guān)重要。同時(shí)，SOA的建設(shè)和管理是一項(xiàng)長期性、常態(tài)化的工作，湖南電力通信管理系統(tǒng)建成后需要建立、遵循一套有效的治理模式才能不斷根據(jù)業(yè)務(wù)的變化，快速組合成各種新的應(yīng)用，保持可持續(xù)性的發(fā)展。

〔1〕湖南省電力勘測設(shè)計(jì)院.湖南省電力公司通信綜合管理系統(tǒng)可行性研究報(bào)告〔R〕.2009.

〔2〕駱金松.軟件架構(gòu)技術(shù)的發(fā)展歷程總結(jié)及思考〔B/OL〕.(2011－08－14)http://blog.csdn.net/zy－27－ok/artide/cletails/6686354.

〔3〕國家電網(wǎng)公司.智能電網(wǎng)通信管理系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì) 第1部分:數(shù)據(jù)交換 (征求意見稿)〔S〕.2010.