服務(wù)治理標(biāo)準(zhǔn)在鄭州軌道信息化建設(shè)中的研究與實(shí)現(xiàn)

李亞軍 李昱見 秦義展

(鄭州市軌道交通有限公司 河南 鄭州 450046)

0 引 言

鄭州市軌道交通有限公司(以下簡稱“公司”)是2008年2月22日經(jīng)鄭州市人民政府批準(zhǔn)成立的有限責(zé)任公司，負(fù)責(zé)鄭州市軌道交通項(xiàng)目的工程投資、建設(shè)、運(yùn)營、軌道交通的廣告、通信、周邊土地開發(fā)利用和特許經(jīng)營權(quán)范圍內(nèi)的經(jīng)營、融資等業(yè)務(wù)。

公司在信息化管理創(chuàng)新應(yīng)用方面，結(jié)合軌道交通建設(shè)密集型、資產(chǎn)密集型和資金密集型的特點(diǎn)和管理風(fēng)險(xiǎn)，圍繞一體化管理信息平臺(tái)的建設(shè)應(yīng)用，構(gòu)建了一個(gè)資源共享、業(yè)務(wù)聯(lián)動(dòng)、行業(yè)領(lǐng)先的電子應(yīng)用集成EAI(Electronic Application Integration)系統(tǒng)[1-2]。在該系統(tǒng)的軟架構(gòu)架[3]中引入服務(wù)治理標(biāo)準(zhǔn)能夠進(jìn)一步加強(qiáng)該系統(tǒng)各業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)集成服務(wù)的管理，提升了服務(wù)開發(fā)、服務(wù)維護(hù)和服務(wù)預(yù)警等軟件即服務(wù)SaaS[4]的應(yīng)用能效。同時(shí)也為服務(wù)的高效管理、服務(wù)功能防重和服務(wù)錯(cuò)誤預(yù)警等后續(xù)拓展實(shí)施過程奠定了扎實(shí)基礎(chǔ)，提高了一體化信息平臺(tái)的運(yùn)維管控能力。

本文著重描述基于鄭州市軌道交通有限公司一體化管理信息平臺(tái)的企業(yè)服務(wù)治理標(biāo)準(zhǔn)及其應(yīng)用目標(biāo)，包括需求分析、設(shè)計(jì)、實(shí)施、部署和應(yīng)用等相關(guān)內(nèi)容。

1 應(yīng)用目標(biāo)及關(guān)鍵功能需求分析

1.1 應(yīng)用目標(biāo)

面向服務(wù)體系架構(gòu)SOA是一種面向服務(wù)體系結(jié)構(gòu)的組件模型[5-6]。其具體實(shí)施規(guī)則需要根據(jù)企業(yè)現(xiàn)有的應(yīng)用系統(tǒng)功能及其軟件構(gòu)架現(xiàn)狀確定，需要根據(jù)軟件模塊松耦合和能夠跨異構(gòu)計(jì)算環(huán)境響應(yīng)服務(wù)的實(shí)際情況予以分析梳理、統(tǒng)一設(shè)計(jì)和部署應(yīng)用實(shí)現(xiàn)。企業(yè)服務(wù)總線ESB(Enterprise Service Bus)是部署和實(shí)現(xiàn)面向服務(wù)體系架構(gòu)SOA的基礎(chǔ)，是傳統(tǒng)通信中間件技術(shù)+可擴(kuò)展標(biāo)記語言XML和Web Services等技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。服務(wù)治理標(biāo)準(zhǔn)能夠基于企業(yè)服務(wù)總線對(duì)資產(chǎn)化管理和運(yùn)行情況執(zhí)行有效監(jiān)控，為優(yōu)化服務(wù)和提升服務(wù)質(zhì)量提供了一種解決方案和保障。

服務(wù)治理標(biāo)準(zhǔn)的總體應(yīng)用目標(biāo)是基于松耦合模塊設(shè)計(jì)按業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)使用規(guī)則的分解建立企業(yè)各業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)外部可見屬性軟件模塊[5]間的接口服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，整合企業(yè)服務(wù)的資源目錄，同時(shí)制定服務(wù)的管理規(guī)范。企業(yè)服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)系統(tǒng)集成規(guī)范、原則和接口分類的定義標(biāo)準(zhǔn)。企業(yè)服務(wù)資源目錄是對(duì)記錄服務(wù)元數(shù)據(jù)信息進(jìn)行注冊(cè)與存儲(chǔ)。它支持服務(wù)元數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，并按照實(shí)際業(yè)務(wù)需求制定服務(wù)管理的規(guī)范，規(guī)范治理圍繞著服務(wù)增加、分類、維護(hù)等一系列的規(guī)則。

基于服務(wù)治理標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用目標(biāo)和一體化管理信息平臺(tái)的系統(tǒng)架構(gòu)，本文提出了服務(wù)治理平臺(tái)的開發(fā)模型。該模型的建設(shè)圍繞著SOA上部署的各個(gè)系統(tǒng)提供的服務(wù)，如ERP系統(tǒng)、OA系統(tǒng)、費(fèi)控系統(tǒng)、資金系統(tǒng)和人力系統(tǒng)等。平臺(tái)建設(shè)實(shí)施主要是圍繞著把SOA提供的服務(wù)與平臺(tái)自身的6大應(yīng)用功能特性結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)服務(wù)治理的有效管控。6大應(yīng)用功能分別為人事資源、財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)，招投標(biāo)采購合同、物資管理、資產(chǎn)管理和線路設(shè)備維修管理，是圍繞人、財(cái)、物的企業(yè)管理和線路生產(chǎn)輔助管理的核心信息化應(yīng)用系統(tǒng)。6大應(yīng)用功能為同步SOA服務(wù)，建立企業(yè)私有服務(wù)資產(chǎn)庫，自定義服務(wù)異常自處理，服務(wù)實(shí)例以及總線監(jiān)控維護(hù)，服務(wù)關(guān)鍵性能指標(biāo)KPI監(jiān)控和服務(wù)異常預(yù)警處理提供了維度(目錄)描述和事實(shí)數(shù)據(jù)來源。

服務(wù)治理平臺(tái)的應(yīng)用作為公司企業(yè)管理信息系統(tǒng)日常管理維護(hù)服務(wù)是不可或缺的重要組成部分。通過標(biāo)準(zhǔn)化、即時(shí)化、可視化和自動(dòng)化的信息化管理貫徹落實(shí)企業(yè)業(yè)務(wù)管理流程，能夠?yàn)楣镜囊惑w化信息管理平臺(tái)提供有效的服務(wù)管理支持，同時(shí)也能有效降低服務(wù)管理維護(hù)的成本、提高業(yè)務(wù)處理的規(guī)范性和合法性。

1.2 關(guān)鍵功能需求分析

1.2.1 同步SOA服務(wù)

平臺(tái)現(xiàn)有部署的SOA服務(wù)，在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化服務(wù)的同步部署后，避免了人工維護(hù)的成本、人工對(duì)現(xiàn)有服務(wù)管理的遺漏或失誤，從而實(shí)現(xiàn)了企業(yè)信息化全面管控和基于現(xiàn)有SOA模型的總線服務(wù)。

1.2.2 建立公司私有服務(wù)資產(chǎn)庫

服務(wù)資產(chǎn)庫提供服務(wù)的定義和查詢等全生命周期管理[7]?？梢远x服務(wù)的詳細(xì)信息，如：服務(wù)名稱、服務(wù)分類(根據(jù)平臺(tái)定義的接入系統(tǒng)進(jìn)行分類)、服務(wù)的地址、請(qǐng)求報(bào)文格式、響應(yīng)報(bào)文格式、錯(cuò)誤處理方式、安全管理、服務(wù)的提供方和請(qǐng)求方等?？梢栽诜?wù)發(fā)生變更時(shí)，主動(dòng)通知服務(wù)調(diào)用方進(jìn)行測試。

平臺(tái)把公司現(xiàn)有的SOA服務(wù)，根據(jù)調(diào)研所得服務(wù)管理標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)服務(wù)管理的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，從而可以掌控完整的服務(wù)資產(chǎn)信息。根據(jù)現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)化管理現(xiàn)有的服務(wù)資產(chǎn)庫，以及服務(wù)資產(chǎn)的生命周期。平臺(tái)為此設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一系列功能，如：提供服務(wù)詳情頁面可以維護(hù)、添加和修改信息，基于標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)的服務(wù)管理頁面等。

1.2.3 自定義服務(wù)異常自處理

基于服務(wù)的實(shí)際業(yè)務(wù)需求，可以結(jié)合實(shí)際業(yè)務(wù)需求對(duì)特定服務(wù)采用特定的錯(cuò)誤處理方式，在處理完之后實(shí)時(shí)反饋給平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的錯(cuò)誤監(jiān)控，使運(yùn)維人員更加迅速地找到問題的來源。

1.2.4 服務(wù)實(shí)例以及總線監(jiān)控與維護(hù)

在平臺(tái)可以查詢服務(wù)資產(chǎn)庫的所有信息。如：服務(wù)資產(chǎn)的基本信息(編碼、類型、名稱等)、責(zé)任人；服務(wù)資產(chǎn)的業(yè)務(wù)信息(業(yè)務(wù)域、大小類、業(yè)務(wù)場景等)；服務(wù)資產(chǎn)的技術(shù)信息(服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)、使用規(guī)范、Web服務(wù)描述語言WSDL(Web Services Description Language)、報(bào)文、認(rèn)證方式及用例等)；服務(wù)資產(chǎn)的引用信息(提供方、消費(fèi)方以及明細(xì))；ESB線上服務(wù)運(yùn)行的實(shí)時(shí)和總體情況等。

后端管理對(duì)ESB管理也進(jìn)行了擴(kuò)展，提供了ESB新增服務(wù)功能、刪除服務(wù)功能、服務(wù)編輯功能和服務(wù)節(jié)點(diǎn)維護(hù)功能等。

后端管理同時(shí)提供了服務(wù)實(shí)例多維度的查詢功能和跟蹤服務(wù)的調(diào)用記錄。對(duì)于出錯(cuò)的服務(wù)實(shí)例，后端管理提供重試功能，支持自動(dòng)重試和人工重試，支持修正報(bào)文后重試服務(wù)；對(duì)失敗的實(shí)例進(jìn)行重試之后，會(huì)更新該實(shí)例，同時(shí)會(huì)記錄原實(shí)例的歷史數(shù)據(jù)，方便查詢； 對(duì)于數(shù)據(jù)異常而進(jìn)行的人工修復(fù)重試的服務(wù)實(shí)例，記錄完整的修復(fù)過程，以備查詢歷史和跟蹤問題源頭等。

服務(wù)實(shí)例以及ESB監(jiān)控維護(hù)設(shè)計(jì)展現(xiàn)了平臺(tái)運(yùn)行過程中對(duì)一般用戶所展示的主要功能點(diǎn)。同時(shí)通過平臺(tái)的ESB、實(shí)例記錄，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控當(dāng)時(shí)ESB總線和線上各項(xiàng)服務(wù)的運(yùn)行情況，為后期的管理運(yùn)維和運(yùn)維監(jiān)視管理提供了便利。展示頁面友好，易于剛剛上手的員工也可以找到對(duì)應(yīng)問題的對(duì)接方，從而縮短問題的處理告知流程。

1.2.5 服務(wù)KPI監(jiān)控

服務(wù)KPI監(jiān)控主要是為了展示某個(gè)服務(wù)近期或長時(shí)間的運(yùn)行情況，從而判斷該服務(wù)運(yùn)行的健康情況，審計(jì)服務(wù)是否存在優(yōu)化的需要，為后期的服務(wù)升級(jí)提供有效的數(shù)據(jù)支撐。平臺(tái)提供一套服務(wù)等級(jí)評(píng)價(jià)機(jī)制，就圖形化指標(biāo)分析，增強(qiáng) IT服務(wù)管理分析和體驗(yàn)，并通過等級(jí)評(píng)價(jià)反饋到服務(wù)維護(hù)，從而有針對(duì)地優(yōu)化提升服務(wù)的質(zhì)量水平與效率。信息資源服務(wù)管理的效率由多種因素決定[8]，服務(wù)KPI則針對(duì)性提供這些信息。

1.2.6 服務(wù)異常預(yù)警處理

服務(wù)異常預(yù)警處理主要提供了現(xiàn)有預(yù)警的條件查詢以及預(yù)警的定義與創(chuàng)建?？伸`活定義服務(wù)的預(yù)警觸發(fā)條件、預(yù)警接收方預(yù)警內(nèi)容。當(dāng)服務(wù)執(zhí)行時(shí)，滿足預(yù)警條件，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)給接收方發(fā)送預(yù)警信息，接收預(yù)警的方式可自由定義； 預(yù)警模塊支持熱插拔，與具體的服務(wù)松散關(guān)聯(lián)，可自由啟用和禁用預(yù)警 ；預(yù)警條件靈活可擴(kuò)展，可定義基于狀態(tài)、調(diào)用次數(shù)、響應(yīng)時(shí)間、數(shù)據(jù)流量等條件的預(yù)警；預(yù)警內(nèi)容支持預(yù)制表達(dá)式，可在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)替換；預(yù)警通知可靈活定義，如支持郵件通知、企業(yè)內(nèi)即時(shí)通信工具和發(fā)送短信通知。

服務(wù)預(yù)警需要根據(jù)實(shí)際的運(yùn)行情況以及服務(wù)的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行針對(duì)性的預(yù)警，從而避免在業(yè)務(wù)系統(tǒng)允許的錯(cuò)誤范圍內(nèi)依舊發(fā)送預(yù)警，造成運(yùn)維管理人員需要處理的任務(wù)量加大。合理地設(shè)計(jì)預(yù)警機(jī)制可以快速發(fā)現(xiàn)緊急突發(fā)性事故，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)運(yùn)維[9]，消除被動(dòng)運(yùn)維導(dǎo)致的相關(guān)業(yè)務(wù)中斷損失等情況。根據(jù)預(yù)警內(nèi)容，調(diào)研發(fā)生預(yù)警的接口是否存在邏輯問題，是否需要改造，從而借由預(yù)警信息方便地了解和解決頻繁出錯(cuò)的服務(wù)接口[2]。

2 服務(wù)應(yīng)用軟件周期的流程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

服務(wù)治理是一種服務(wù)管理的模式，服務(wù)治理平臺(tái)則是作為一個(gè)優(yōu)秀的工具，更加高效標(biāo)準(zhǔn)地管理現(xiàn)有的服務(wù)。該平臺(tái)主要依托現(xiàn)有的企業(yè)服務(wù)總線ESB的線上服務(wù)，實(shí)施高效、實(shí)時(shí)和自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)服務(wù)監(jiān)控管理機(jī)制。同時(shí)通過標(biāo)準(zhǔn)管理服務(wù)生命周期，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)治理。服務(wù)治理平臺(tái)中服務(wù)應(yīng)用軟件周期的流程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)視圖如圖1所示。

圖1 服務(wù)治理生命周期

服務(wù)治理平臺(tái)在服務(wù)定義的生命周期中，在前期服務(wù)定義，中期服務(wù)運(yùn)行管理以及后期服務(wù)運(yùn)行管理優(yōu)化，都起到了促使服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化的作用。只有依賴目前指定的標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)化的開發(fā)、接入服務(wù)，方能使現(xiàn)有的ESB+服務(wù)治理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)高內(nèi)聚低耦合[10]的效率最大化。

在設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵功能的過程中，需要從4個(gè)階段來完成服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)化管控，以及高效的集成。

1) 服務(wù)開發(fā)之初要根據(jù)服務(wù)治理平臺(tái)所分類的對(duì)應(yīng)模塊中找到是否存在相對(duì)應(yīng)的功能模塊，或者功能類似，可進(jìn)一步優(yōu)化開發(fā)的模塊。從業(yè)務(wù)的角度出發(fā)，識(shí)別企業(yè)服務(wù)，盡可能地考慮服務(wù)重用，從而避免多余功能接口開發(fā)，標(biāo)準(zhǔn)化地實(shí)施第一個(gè)階段可節(jié)約一定的開發(fā)成本，降低服務(wù)冗余性，從而提高管理服務(wù)的效率。在實(shí)施過程中需要留有有效的文檔，記錄其業(yè)務(wù)功能、范圍，以及服務(wù)級(jí)別協(xié)定、安全和性能等方面的協(xié)定，完整的文檔將有助于服務(wù)的管理和重用。

2) 在服務(wù)部署之初，需要通過根據(jù)平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)化分類對(duì)服務(wù)相關(guān)的信息進(jìn)行分區(qū)分類，從而有效地構(gòu)建服務(wù)資產(chǎn)的樹形結(jié)構(gòu)，避免服務(wù)交叉管理。根據(jù)實(shí)際的業(yè)務(wù)需要可以對(duì)重點(diǎn)關(guān)注的功能模塊添加預(yù)警實(shí)現(xiàn)著重關(guān)注，并自定義相關(guān)錯(cuò)誤處理機(jī)制。

3) 在服務(wù)運(yùn)行階段，可以根據(jù)服務(wù)治理平臺(tái)收集的信息對(duì)每個(gè)服務(wù)實(shí)現(xiàn)透明化監(jiān)控，并根據(jù)運(yùn)行期間的使用情況以及服務(wù)的運(yùn)行的KPI指標(biāo)對(duì)該服務(wù)進(jìn)行后續(xù)分析，判斷該服務(wù)是否需要添加預(yù)警。

4) 在服務(wù)運(yùn)行階段運(yùn)行一段時(shí)間后，對(duì)每個(gè)服務(wù)運(yùn)行情況以及服務(wù)運(yùn)行KPI指標(biāo)，進(jìn)行合理地分析，并根據(jù)業(yè)務(wù)需要以及實(shí)際運(yùn)行情況對(duì)這個(gè)接口實(shí)施一定的優(yōu)化。

標(biāo)準(zhǔn)化地實(shí)施上面描述的4個(gè)階段的工作，在服務(wù)的開發(fā)、監(jiān)控、運(yùn)維方面都能夠大大提高管理運(yùn)維服務(wù)效率。

3 實(shí)現(xiàn)和部分應(yīng)用效果分析

參考第2節(jié)的內(nèi)容，并結(jié)合第1節(jié)中描述的服務(wù)治理平臺(tái)的應(yīng)用目標(biāo)及關(guān)鍵功能需求分析，經(jīng)細(xì)化設(shè)計(jì)和部署實(shí)施了應(yīng)用軟件。目前處于測試調(diào)試階段，實(shí)現(xiàn)了服務(wù)治理管控的標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化和實(shí)時(shí)化的一種基于SOA模型和ESB技術(shù)路線的新的運(yùn)行和管理模式。圖2是目前測試環(huán)境中關(guān)于服務(wù)資產(chǎn)庫的總資產(chǎn)概覽，提供了每一個(gè)服務(wù)的詳細(xì)信息和運(yùn)行狀態(tài)。

圖2 服務(wù)資產(chǎn)概覽

圖3是服務(wù)實(shí)例的實(shí)時(shí)監(jiān)控界面，實(shí)現(xiàn)了服務(wù)治理監(jiān)控的新模式，通過實(shí)時(shí)服務(wù)監(jiān)控，以及服務(wù)詳細(xì)的KPI服務(wù)指標(biāo)來實(shí)時(shí)監(jiān)控服務(wù)和分析服務(wù)。圖4是服務(wù)實(shí)例的預(yù)警處理界面，可以實(shí)時(shí)將自定義預(yù)警內(nèi)容發(fā)送或推送給系統(tǒng)管理員。

圖3 服務(wù)整體監(jiān)控界面

圖4 服務(wù)實(shí)例的預(yù)警處理界面

4 結(jié) 語

本文依托鄭州市軌道交通有限公司一體化管理信息平臺(tái)集成接口規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，在ESB服務(wù)總線的基礎(chǔ)上，提出企業(yè)服務(wù)治理標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用目標(biāo)，通過實(shí)施服務(wù)治理平臺(tái)達(dá)到了期望要求。

本文從服務(wù)治理應(yīng)用目標(biāo)和實(shí)施過程出發(fā)，把服務(wù)治理標(biāo)準(zhǔn)融入到現(xiàn)有系統(tǒng)集成的服務(wù)模型中。通過選擇與關(guān)鍵業(yè)務(wù)功能處理環(huán)節(jié)相關(guān)的流程和對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行需求分析、功能分析、服務(wù)生命周期分析，并從分析的結(jié)果中提煉出適用于目前服務(wù)管理環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵解決方案，以提高服務(wù)管理效率的方案。

本文對(duì)系統(tǒng)涉及的6大應(yīng)用功能的業(yè)務(wù)流程，關(guān)于數(shù)據(jù)使用分類軟件模塊的原則，核定外部屬性可見模塊作為業(yè)務(wù)交互的接口，采用SOA模型和ESB的技術(shù)路線設(shè)計(jì)和服務(wù)治理標(biāo)準(zhǔn)的基本實(shí)現(xiàn)方法和內(nèi)容做了描述。對(duì)服務(wù)治理平臺(tái)中服務(wù)應(yīng)用軟件周期的流程結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，描述了4個(gè)階段的標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)施管控。最后，展示了該平臺(tái)的部分運(yùn)行結(jié)果。