企業(yè)服務(wù)總線（ESB）技術(shù)及其性能分析

周宇

一、引言

企業(yè)服務(wù)總線（ESB）是采用SOA（面向服務(wù)架構(gòu)）技術(shù)，以“軟總線”的方式，提供服務(wù)間協(xié)作、管理和控制的分布式架構(gòu)，用于構(gòu)建、集成、部署和監(jiān)控管理各種分布式資源。它是傳統(tǒng)消息中間件技術(shù)與Web Service、XML技術(shù)的結(jié)合，可以在異構(gòu)環(huán)境中實現(xiàn)信息穩(wěn)定、可靠的傳輸，屏蔽硬件層、操作系統(tǒng)層、網(wǎng)絡(luò)層等復(fù)雜接口，為用戶提供一個統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)的信息通道，保證邏輯應(yīng)用和底層平臺的松耦合，實現(xiàn)異構(gòu)平臺的數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)共享與應(yīng)用集成。

二、ESB功能與部署

2.1 ESB功能

ESB提供多種通訊協(xié)議的接入，不同通訊協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換，不同數(shù)據(jù)格式的加工和處理，基于數(shù)據(jù)內(nèi)容的智能路由。其核心功能有：1、服務(wù)適配。服務(wù)適配負(fù)責(zé)把客戶端的請求消息轉(zhuǎn)換成滿足服務(wù)要求的內(nèi)容，并調(diào)用服務(wù)，同時把服務(wù)的返回內(nèi)容轉(zhuǎn)換成滿足客戶端要求的格式。服務(wù)總線支持動態(tài)消息的格式轉(zhuǎn)換，支持XQuery、XSLT、XPath等轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)，支持HTTP/HTTPS、SOAP、JMS、MQ、FTP等傳輸協(xié)議。2、服務(wù)交換代理。代理服務(wù)是ESB架構(gòu)的一個核心概念。服務(wù)使用者經(jīng)由這個接口與已經(jīng)注冊的、后端業(yè)務(wù)系統(tǒng)的服務(wù)連接，可以實現(xiàn)多個系統(tǒng)的松散耦合的集成，實現(xiàn)服務(wù)系統(tǒng)的可插拔方式的接入，極大提高了系統(tǒng)集成的效率，降低了系統(tǒng)集成的復(fù)雜性，使得集成后的系統(tǒng)具有很高的靈活性，并且有利于遺留系統(tǒng)的重新應(yīng)用。3、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換實現(xiàn)源服務(wù)與目的地服務(wù)間存在不同的數(shù)據(jù)類型，以及需要數(shù)據(jù)映射以便轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的情況。4、動態(tài)路由。在請求內(nèi)容的某些元素可能造成多目的地服務(wù)的情況下，ESB能根據(jù)消息內(nèi)容執(zhí)行動態(tài)路由。動態(tài)路由通過條件轉(zhuǎn)移語句（或服務(wù)調(diào)用）分析消息，從而檢索某個數(shù)據(jù)元素或多個數(shù)據(jù)元素的數(shù)值。不同的業(yè)務(wù)服務(wù)目的地被賦予這個條件檢查的不同數(shù)值組合，允許將消息動態(tài)發(fā)送到多項業(yè)務(wù)服務(wù)。

2.2 ESB典型部署模式

ESB作為SOA集成層組件的核心，其應(yīng)用和部署方式較為靈活，ESB部署的典型模式如表1所示。

（1） 單一模式。單一模式（如圖1所示）為最基本的ESB部署模式，每個服務(wù)提供者對環(huán)境中所有請求者均可見，服務(wù)提供者與消費者通過ESB進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，且所有的交換內(nèi)容都置于ESB的管理之中。該模式主要應(yīng)用于部門或小型組織中使用。

（2） 總分模式?？偡帜Ｊ剑ㄈ鐖D2所示）適用于組織內(nèi)具有分級關(guān)系的上下級部門之間進(jìn)行交互，而同級部門之間的服務(wù)交互需要經(jīng)過中心ESB進(jìn)行消息中轉(zhuǎn)。部門內(nèi)的服務(wù)交互本部門維護(hù)管理，同級部門之間的交互由上級部門進(jìn)行統(tǒng)一管理。因此，此種模式主要適用于上下級組織交互頻繁，而同級組織交互相對較少的場合。

（3） 代理模式。在代理模式（如圖3所示）中所有ESB都是對等的，不存在上下級關(guān)系。本組織內(nèi)的服務(wù)交互由組織內(nèi)ESB提供，跨組織的服務(wù)交互需要通過公共代理ESB進(jìn)行消息路由。這種模式可以有選擇地將請求者或提供者公開給其他組織中的合作伙伴。

（4） 分散模式。在分散模式（如圖4所示）中，組織內(nèi)部各個業(yè)務(wù)部門擁有獨立的ESB管理部門內(nèi)的服務(wù)，可以自主地實施解決方案。部門之間的聯(lián)系較為松散，跨部門通信時，不進(jìn)行統(tǒng)一的管理。因此，當(dāng)需要跨部門通信時，各ESB要通過一種標(biāo)準(zhǔn)的“橋接”技術(shù)相互訪問。

（5） 統(tǒng)一模式。在統(tǒng)一模式（如圖5所示）中，整個組織具有邏輯上唯一的ESB，該ESB是由物理上遍布于各個部門的ESB節(jié)點構(gòu)成的，節(jié)點之間可以直接進(jìn)行通信并具有服務(wù)尋址、消息路由功能。這種模式主要用于高性能、高可靠性ESB集群內(nèi)部各節(jié)點間的互聯(lián)。

三、ESB性能分析

3.1 代理模式并發(fā)性能分析

ESB采用wso2esb-3.0.1.測試工具采用開源工具jmeter2.4，用于產(chǎn)生并發(fā)請求，并記錄ESB在不同條件下的響應(yīng)時間。對WSO2的測試結(jié)果如圖6所示，Web Service的響應(yīng)時間隨請求的數(shù)據(jù)量增大而增大。在相同數(shù)據(jù)量情況下，并發(fā)數(shù)越大，響應(yīng)時間越長。響應(yīng)時間并未隨數(shù)據(jù)量增大和并發(fā)數(shù)增大產(chǎn)生明顯劣化，具有一定的并發(fā)處理能力。

3.2 ESB數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換性能分析

ESB一般都是以XML為中心的，因此，ESB進(jìn)行XML格式轉(zhuǎn)換的能力就尤為重要，下面對并發(fā)條件下的XML數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換性能進(jìn)行測試分析。

XSLT轉(zhuǎn)換處理能力測試結(jié)果如圖7所示，在不同并發(fā)條件下每秒處理請求的能力仍然很強，可見，ESB的具有較強的XSLT轉(zhuǎn)換和處理能力。在圖8中，由XSLT轉(zhuǎn)換平均響應(yīng)時間可以看出，隨著并發(fā)數(shù)增加，平均響應(yīng)時間并未產(chǎn)生嚴(yán)重劣化，具有較強的并發(fā)處理能力?？梢姡珽SB具有較強的XSLT轉(zhuǎn)換處理能力，可以應(yīng)對大并發(fā)量的轉(zhuǎn)換處理。

另外，從圖9可以看出響應(yīng)時間并非均勻分布在平均響應(yīng)時間周圍，而是在平均響應(yīng)時間處有大量樣本，其他響應(yīng)區(qū)間內(nèi)也有少量樣本分布。隨著并發(fā)數(shù)的增加，響應(yīng)時間有逐漸變大的趨勢，并有一些請求處理時間高于平均響應(yīng)時間數(shù)倍的情況出現(xiàn)。由此可見，雖然ESB具有較強的XSLT并發(fā)轉(zhuǎn)換處理能力，但隨著并發(fā)量的增大，仍無法保證所有請求都會及時處理。

四、結(jié)論

企業(yè)服務(wù)總線（ESB）作為面向服務(wù)架構(gòu)（SOA）的核心組件，在信息服務(wù)集成方面具有重要作用。本文介紹了ESB的基本功能，并對各種典型應(yīng)用部署模式進(jìn)行對比分析，最后針對代理模式并發(fā)性能和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換能力設(shè)計性能測試場景，并進(jìn)行定量測試，為更好的應(yīng)用ESB進(jìn)行信息服務(wù)集成提供有益參考。