TOGAF企業(yè)架構框架在民航旅客服務系統(tǒng)架構設計中的應用

李永進 劉開勝 段鍇

TOGAF（The Open Group Architecture Framework）在企業(yè)架構設計中被廣泛使用，是一套非常成熟的企業(yè)架構管理標準，為設計、規(guī)劃、實施和管理企業(yè)信息技術體系結構提供了全面的方法，已被廣泛接受并作為世界各地企業(yè)架構設計的事實標準。

一、TOGAF企業(yè)架構設計框架

TOGAF企業(yè)架構設計框架，包括業(yè)務架構、應用架構、數(shù)據(jù)架構和技術架構四部分內容。

（一）業(yè)務架構

業(yè)務架構是指企業(yè)的業(yè)務策略、治理、組織和關鍵業(yè)務流程等方面的規(guī)劃。它以業(yè)務領域為基礎，描述了業(yè)務操作、流程和職責，以及業(yè)務流程間的聯(lián)系和依賴關系。

業(yè)務架構模型通常包括業(yè)務過程模型、業(yè)務能力模型和業(yè)務信息模型等，這些模型有助于更好地理解業(yè)務流程和業(yè)務需求，進而優(yōu)化業(yè)務流程、減少業(yè)務復雜性、提高業(yè)務創(chuàng)新能力、增強競爭力，最終為制定戰(zhàn)略和決策提供指導和支持，并為其他領域（數(shù)據(jù)架構、應用架構、技術架構）提供必要基礎和指南。

（二）應用架構

應用架構是企業(yè)信息系統(tǒng)部署的獨立應用程序的藍圖，展示應用的交互以及應用與核心業(yè)務流程的關系。它描述了企業(yè)內的應用程序的特征（包括功能、組件、數(shù)據(jù)、接口）以及這些應用程序之間的關系和依賴。

應用架構可以通過四個視圖加以表現(xiàn)：系統(tǒng)視圖、應用組成視圖、應用功能視圖和應用接口視圖。設計合理的應用架構可以支持企業(yè)優(yōu)化應用程序、降低系統(tǒng)復雜度、提高系統(tǒng)可靠性和性能以及提高效率。

（三）數(shù)據(jù)架構

數(shù)據(jù)架構是企業(yè)記錄各類邏輯和物理數(shù)據(jù)資產以及數(shù)據(jù)管理資源的結構。數(shù)據(jù)架構以業(yè)務為基礎，描述了組織的業(yè)務信息結構，包括數(shù)據(jù)實體、數(shù)據(jù)關系、數(shù)據(jù)屬性，以及數(shù)據(jù)使用、存儲、傳輸和管理等方面，從而對企業(yè)內部數(shù)據(jù)基礎設施、數(shù)據(jù)流和數(shù)據(jù)存儲進行描述和分析。

（四）技術架構

技術架構是企業(yè)架構中的最重要組成部分。技術架構描述了支持關鍵任務應用部署所需的硬件，軟件和網絡基礎架構，包括IT基礎設施、中間件、網絡、處理和標準。通過對企業(yè)內部的技術基礎設施、系統(tǒng)、軟件架構進行描述和分析，可以更好地理解、管理和規(guī)范組織的技術和架構。

技術架構的設計和建設可以幫助企業(yè)優(yōu)化技術架構、降低系統(tǒng)復雜度、提高系統(tǒng)可靠性和性能、保護企業(yè)信息安全。隨著技術環(huán)境和業(yè)務發(fā)展變化，技術架構也需要不斷調整和升級。

二、民航旅客服務系統(tǒng)的設計實踐

（一）架構設計框架：架構元模型

經過對TOGAF方法和國內先進企業(yè)實踐的研究和學習，我們首先定義了民航旅客服務系統(tǒng)的架構元模型。該架構元模型提供了標準化的、結構化的方式來描述和組織架構元素，實現(xiàn)自頂向下的架構設計，通過業(yè)務架構指導應用架構和數(shù)據(jù)架構設計，技術架構支撐應用架構和數(shù)據(jù)架構，幫助內部更好地理解和管理架構設計，為民航旅客服務系統(tǒng)的設計建設提供了有力的支持。

通過設計架構元模型，定義了架構中各構建塊（組成部分）的內涵及外延，確定業(yè)務架構、應用架構、數(shù)據(jù)架構和技術架構的范圍、邊界，統(tǒng)一架構設計語言。

（二）業(yè)務架構

民航旅客服務系統(tǒng)業(yè)務涉及國內和海外，客戶包括航空公司客戶，為國內40多家航空公司、全球400余家航空公司提供服務。機場客戶，為國內全部200多家機場、海外80余家機場提供服務。代理人客戶，為6000家代理人提供系統(tǒng)服務。民航旅客服務系統(tǒng)2019年旅客處理量突破6.6億。

基于行業(yè)需求整理以及客戶需求分析，旅客服務系統(tǒng)逐漸發(fā)展成四個業(yè)務領域對外提供服務，即產品管理業(yè)務領域（航班管理）、產品展示業(yè)務領域（航班運價查詢）、產品銷售業(yè)務領域（預定和票證）和產品交付業(yè)務領域（旅客值機）。產品管理業(yè)務領域主要制定航班計劃、座位庫存控制和旅客保護。產品展示業(yè)務領域主要提供航班查詢、運價計算、運價發(fā)布功能。產品銷售業(yè)務領域主要提供機票預訂及機票出票等功能。產品交付業(yè)務領域主要進行離港航班控制、旅客值機、航班配載平衡及旅客登機等功能。

（三）應用架構

根據(jù)對民航旅客服務系統(tǒng)的應用分析，隨著旅客服務業(yè)務持續(xù)國際化、零售化和數(shù)字化創(chuàng)新發(fā)展，旅客服務業(yè)務三大應用訂座、離港、分銷系統(tǒng)也在持續(xù)迭代演進發(fā)展，對航班、訂座和離港業(yè)務相關的處理流程、業(yè)務對象、業(yè)務實體的理解也在不斷深入，旅客服務系統(tǒng)的應用架構也在一直持續(xù)不斷演進。根據(jù)“高內聚、松耦合”的思想，核心業(yè)務共設五層。

1.前端應用層

包括旅客服務系統(tǒng)的配套前端和應用。配套前端負責向航空公司、機場和代理人提供前端，提供業(yè)務操作人員（如機場柜臺值機操作人員，航空公司和代理人的營業(yè)部銷售人員，航空公司航班控制人員）使用的前端。應用，為航空公司、機場和代理人客戶提供的應用系統(tǒng)，指基于各類業(yè)務的API接口（如預定接口，旅客值機接口，航班控制接口）開發(fā)的應用系統(tǒng)。

2.接口服務層

接口服務層負責旅客服務系統(tǒng)對外（航空公司、機場、代理人客戶）提供API服務接口和數(shù)據(jù)接口，支持配套前端層軟件服務調用，支持用戶利用接口服務層提供的服務開發(fā)應用，建設旅客服務系統(tǒng)的生態(tài)圈。包括對外服務接口，外部關聯(lián)系統(tǒng)適配接口和數(shù)據(jù)下載接口。

3.托管服務層

托管服務層負責旅客服務系統(tǒng)的業(yè)務處理，橫向分為產品管理、產品展示、產品銷售、產品銷售4個業(yè)務領域。

4.托管服務支撐層

后臺支撐層負責對托管服務層軟件提供基礎技術和數(shù)據(jù)支撐，保障托管服務層軟件處理高效、高可靠連接，支持跨應用、跨域數(shù)據(jù)整合與共享，提供公用的基礎業(yè)務共享服務，包括連接服務、數(shù)據(jù)支撐服務、基礎信息服務、包括分布式支撐服務、基礎數(shù)據(jù)服務、信息安全服務、基礎設施服務和運維服務，保障軟件高效率研發(fā)、高可靠高可用運行、高質量運維服務，守住信息安全的底線。

（四）數(shù)據(jù)架構

為了滿足民航旅客服務系統(tǒng)內部之間的數(shù)據(jù)交互以及外部數(shù)字化出行、行業(yè)對數(shù)據(jù)的迫切需求，數(shù)據(jù)架構主要考慮原有主機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲（文件形式）到分布式平臺（關系數(shù)據(jù)庫形式）的變化，分別從數(shù)據(jù)分布流轉、數(shù)據(jù)整合、數(shù)據(jù)服務和管控三個方面進行設計。

1.數(shù)據(jù)分布流轉

數(shù)據(jù)分布流轉設計首先明確核心數(shù)據(jù)對象，然后進行數(shù)據(jù)對象分布以及跨系統(tǒng)流轉關系設計。根據(jù)數(shù)據(jù)分布流轉設計，可以相應調整數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)交換模式，滿足數(shù)據(jù)源的采集、存儲及傳輸需求，為數(shù)據(jù)整合及數(shù)據(jù)服務的能力提升打好基礎。

根據(jù)業(yè)務流程，核心數(shù)據(jù)對象主要包括航班、訂單、票證、離港、配載，結合應用架構的應用劃分調整，并充分繼承業(yè)務架構中的業(yè)務對象設計，梳理數(shù)據(jù)的分布及流轉。

2.數(shù)據(jù)整合

數(shù)據(jù)整合設計的核心目標是在采集多類別數(shù)據(jù)基礎上，通過數(shù)據(jù)建模、數(shù)據(jù)挖掘等技術生成多層次、多維度的數(shù)據(jù)服務，并提供給數(shù)據(jù)需求方使用。數(shù)據(jù)整合設計建立兩個關鍵數(shù)據(jù)標準：航班數(shù)據(jù)標準和旅客數(shù)據(jù)標準，在數(shù)據(jù)整合層新建航班整合數(shù)據(jù)和旅客整合數(shù)據(jù)，提供一體化的數(shù)據(jù)服務。

（四）技術架構

技術架構作為企業(yè)架構的重要組成部分，是對應用架構和數(shù)據(jù)架構的支撐，承載了業(yè)務架構需要的所有應用服務。技術架構充分考慮到云計算、大數(shù)據(jù)技術和微服務架構的技術發(fā)展趨勢，設計了六大技術平臺，包括研發(fā)平臺（TDEV）、云計算應用平臺（TAP）、運維平臺（TOP）、基礎設施云平臺（TIP）、數(shù)據(jù)平臺（TDP）和信息安全平臺（TSP）。

1.研發(fā)平臺（TDEV）

研發(fā)平臺定位是面向軟件的設計、開發(fā)、測試及應用運維人員，提供從需求、開發(fā)、測試到交付的全流程DevOps工具集合，提升軟件交付質量和交付效率。工具集包括需求管理、微服務接口管理、開發(fā)流水線、持續(xù)集成（含單元測試及代碼掃描）、自動化鏡像構建與部署、環(huán)境與配置管理、自動化測試等研發(fā)功能。

2.云計算應用平臺（TAP）

云計算應用平臺定位是面向托管服務層應用，基于TIP平臺基礎設施資源池，提供完善的應用層分布式技術框架，支撐托管服務層應用以微服務方式穩(wěn)定、高性能運行。該平臺實現(xiàn)上是分布式容器云平臺，以容器為資源調度和隔離的單位。

3.運維平臺（TOP）

運維平臺定位是面向系統(tǒng)運維、應用運維以及服務支持人員，基于TIP平臺、TAP平臺、應用軟件提供的運維接口，提供變更管理能力（代碼變更、配置變更、環(huán)境變更）、監(jiān)控告警能力（日志中心、全息監(jiān)控、統(tǒng)一告警）以及故障應急能力（應急組織、診斷定位、除障恢復）等，提供從底層基礎設施到上層應用的全方面日常維護、變更、監(jiān)控、應急以及服務支持，為開放分布式環(huán)境下的穩(wěn)定運行提供保障。

4.基礎設施云平臺（TIP）

基礎設施云平臺屬于基礎支撐，平臺定位是面向 TAP平臺和TDP平臺提供基礎設施資源池，面向TDEV平臺提供基礎設施服務管理能力，實現(xiàn)基礎設施資源的云化與管理，實現(xiàn)安全、效率與成本的有機結合。基礎設施云平臺實現(xiàn)上是IaaS云平臺，作為服務器、存儲、網絡及數(shù)據(jù)庫等基礎資源的管理平臺和入口。向上構建多種標準化資源池，對上層應用和數(shù)據(jù)平臺提供各類資源服務和運維服務；向下對接計算、存儲、網絡、安全等基礎設施資源，統(tǒng)一管理底層資源。

5.數(shù)據(jù)平臺（TDP）

數(shù)據(jù)平臺屬于基礎支撐，平臺定位是面向數(shù)據(jù)接口，基于TIP平臺基礎設施資源池，提供整合數(shù)據(jù)的供給，內部實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)資產管理，為數(shù)據(jù)服務提供數(shù)據(jù)支撐。數(shù)據(jù)平臺實現(xiàn)上是企業(yè)級數(shù)據(jù)技術平臺，提供數(shù)據(jù)采集與計算、數(shù)據(jù)整合以及數(shù)據(jù)服務等能力，為各業(yè)務方向各應用產品提供高效、低成本和安全的數(shù)據(jù)支撐方案。

6.安全平臺（TSP）

安全平臺屬于基礎支撐，平臺定位是基于基礎架構安全、應用安全、數(shù)據(jù)安全以及安全治理等多方面基礎支撐工具或服務，提供安全技術、安全運營、安全管理等能力。安全平臺是信息安全技術以及信息安全管控平臺，以信息安全策略為指導，以各類信息安全軟件為支撐，依靠運營工具進行信息安全管理，為各軟件提供信息安全服務，使旅客服務系統(tǒng)安全、合規(guī)化地為客戶提供服務。

三、結語

企業(yè)信息架構的設計是提升企業(yè)信息管理工作的關鍵任務。本文以民航旅客服務系統(tǒng)這個中國民航行業(yè)性基礎服務系統(tǒng)為例，結合中國民航旅客服務業(yè)務發(fā)展規(guī)劃、特點和需求，運用TOGAF企業(yè)架構的方法論，對民航旅客服務系統(tǒng)進行了業(yè)務架構、應用架構、數(shù)據(jù)架構和技術架構的設計，從四個層面對民航旅客服務業(yè)務及其IT系統(tǒng)進行了整體的規(guī)劃，使民航旅客服務業(yè)務架構管理更加清晰和標準，從而有效指導民航旅客服務系統(tǒng)各項升級改造任務的有序開展。