基于ＳＯＡ架构实现企业应用集成
摘要：本文首先介绍了SOA架构、其支撑技术ESB和企业应用集成概念，接着分析了某电子研究所信息化现状。针对本所所面临信息化管理问题，利用SOA架构面向服务的思想和ESB总线技术给出了适合本所实现企业应用集成的解决方案，并以此提出了一种新的面向服务的企业应用集成思路。
关键词：SOA；企业应用集成；ESB
中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)17-21533-03
1 引言
随着计算机软件技术和企业信息化的不断发展，绝大部分企业都已通过使用OA系统、MIS、客户关系管理(customer relationship management,CRM)、财务管理等应用和管理系统实现了部门业务流程的自动化管理。企业内部这些管理着不同对象的系统往往是相互独立的，这些系统在企业内部就形成了一个个“信息孤岛”，这样既不利于企业中不同部门人员交流，也给企业间的交流带来了麻烦。这就需要把分散在不同系统的数据和信息进行整合，对不同的应用进行集成，实现部门应用上升到企业应用。
2 面向服务的体系架构和企业应用集成
2.1 面向服务的体系架构
面向服务的体系结构(Service–Oriented Architecture)是一个组件模型，它是许多可以实现一定业务功能的，自我打包的实体（称为服务）的集合。通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来，把应用功能以服务的形式交付，给终端应用或是其他服务调用，其接口是采用中立的方式进行定义的，它应该独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。这使得构建在各种这样的系统中的服务可以以一种统一和通用的方式进行交互。
SOA是基于面向对象技术和面向组件技术之上更高级别的抽象，它提出了服务的概念。具有服务之间松耦合、粗粒度、位置和传输协议透明的特性。其目的是为了减少异构性、互操作性，并提高企业软件的敏捷性和重用性。并在实践角度上搭建应用环境架构。图1为典型的SOA模型图：
图1给出了SOA体系架构中的三个角色：服务提供者、服务注册和服务请求者。其中：
服务提供者(Service provider)：是一个可通过网络寻址的实体，它将自己的服务和接口契约发布到服务代理中心，以便服务请求者可以发现和访问该服务。它接受和执行来自请求者的请求；
服务注册(Service broker)：包含一个可用服务的存储库，并允许感兴趣的服务使用者查找服务提供者接口，同时服务提供者可以把它们所要提供的服务在这里进行注册；
服务请求者(Service requester)：是一个应用程序、一个软件模块或需要一个服务的另一个服务。它发起对服务代理中心的服务的查询，通过传输绑定服务，并且执行服务功能。
对应于这三种角色，SOA有以下三种操作：
发布(Publish)：使服务提供者可以向服务代理注册自己的功能及访问接口；
发现(Find)：使服务请求者可以通过服务代理查找特定种类的服务；
绑定和调用(Bind and Call)：使服务请求者能够真正使用服务提供者。
2.2 企业服务总线
作为SOA架构中的一个支柱技术，企业服务总线（Enterprise Service Bus）是过去信息中间件的发展，它采用“总线”这样的一种模式来管理和简化应用之间的集成拓扑结构。以广为接受的开放标准为基础，来支持应用间在消息、事件和服务的级别上动态的互通互联。在服务请求者和提供者之间传递数据以及对这些数据进行转换，将应用中实现的功能或者数据资源转化为服务请求者能以标准的范式来访问的形式。
2.3 企业应用集成
企业应用集成(Enterprise Application Integration)是将企业内部已经建立好的分散“信息孤岛”连接起来实现数据共享和业务流程的共享。EAI可为企业带来以下一些便利：
1）充分利用企业已有的信息系统，保护企业在信息资源方面的投资；
2）可改善企业和客户的关系；
3）优化企业内部的业务流程；
4）可以减去不必要的数据重复输入，简化企业内部流程。
5）可以将分散在企业内部不同地方的数据进行汇总，为领导决策提供服务。
3 某电子研究所的现状
某电子研究所经历几十年的发展，信息化水平已经很高。在物资、生产计划、质量、财务、PDM等各部门都有自己独立的信息系统。但是这些系统却不是互联互通的，而是相对独立的一个个“信息孤岛”从整个研究所信息管理系统来看，该电子研究所现行信息管理系统存在以下不足：
1）所里各部门根据自身需要建设信息系统，各自的使用范围不一致、使用要求不一致，所建设的系统也不一致；
2）不同的系统具有不同的数据格式，编码格式、使用不同的数据库。致使所有系统之间数据无法得到有效交流；
3）系统之间没有进行集成处理；
4）要将这些独立的系统进行集成化处理，技术难度较大；集成后的使用效果也不一定理想；
5）信息技术应用缺乏总体规划，未使用全所统一集成化的应用软件系统平台，因此难以实现全所信息资源的集成与共享。
随着市场竞争的日益激烈，本研究所迫切需要打通各功能区、各业务职能来整合管理流程实现企业应用集成。传统的集成方法包括点到点集成、企业消息总线或中间件的集成、基于业务流程的集成。但是这些集成方法都存在不尽如人意之处：
1）三种方法都需要在消息总线和每项应用间进行定制化或专有集成，并且在每个集成点都需要采用不同的专有数据格式；
2）所有的应用都需要知道与其集成的其它应用的内部工作机制。系统之间的集成是粒度化的，并与消息类型存在紧密耦合关系，即消息总线和应用之间是紧密耦合的；
3）大部分数据访问、集成和转换工作（企业信息集成）都留给了开发人员采用人工编码方式来完成。企业IT环境中存在多个不同的数据源，开发人员要有不同的适配器来访问这些数据源、要有转换引擎来重新定义数据格式、还需要进行数据复制以实现数据的物理整合。要实现数据源的集成，开发人员需使用工具将集成需求编写到应用中去。这既没有效率也缺乏灵活性。
可见，传统的应用集成方法不够灵活，未能基于标准，无法构建能够满足动态企业变化需求的、敏捷的企业IT环境。
4 基于SOA架构实现企业应用集成
SOA以最佳实践的设计原则、架构模式、集成能力、基于标准的开放性和交互能力，弥补了传统应用集成的不足：1）SOA是面向服务的，2）SOA基于标准的交互能力和ESB架构模式，解决了传统应用集成不够灵活和未能基于标准的问题。
ESB将应用服务器上的多种应用迁移到总线以及连接点上，从而降低企业内部信息共享的成本。对企业而言，采用ESB中间件系统作为企业级信息系统整合方案中的中枢技术，无需添加任何软硬件设备，可以把过去、现有和未来的IT系统整合在企业级的信息应用框架下，并且能为企业提供实时、大容量的信息通信和实时控制、管理和分配消息传递的能力。
基于SOA架构和ESB支撑的ERP应用架构，通过流程引擎，对流程进行管理，形成不同企业之间，不同应用之间的统一架构。满足了未来企业业务动态发展对动态软件的需要，并支持集中应用模式、分布应用模式和集中/分布混合应用模式。
图2是运用ESB技术，在本电子研究所现有系统的基础上“非入侵”式的实现各种应用的集成。这种运用ESB技术实现的企业应用集成简化了IT结构，减少了接口的数量，降低了维护成本；屏蔽了传输协议的不同，实现位置和传输协议的透明；松耦合，增加了系统的灵活性和扩展能力；SOA基础，为将来的应用提供了丰富的扩展能力。
通过对该电子研究所信息化规划后，形成基于SOA的企业总体架构。如图3：
通过SOA，将功能包装为服务，提供某种方式的接口描述，应用于服务之间即可进行协商建立通信，从而可以调用由其他应用提供的已有的远程服务。横向跨部门、跨公司的业务流程需要不同系统完成相应的功能。企业应用集成后，实现了以内容管理为基础，全所企业信息架构为规范的信息管理系统，从而帮助各个部门业务人员及时获取最新的信息，实现有效的信息共享；可提供标准业务工作流程，并与已有的办公系统进行集成，建立了灵活的协同办公平台。统一了全所人员组织、权限管理、统一认证和访问控制。经过集成后，全所信息系统实现了如下功能：
1）营销管理：将销售网络延伸到供应商、客户和组织以外的其他团队，可以对客户需求或市场变化立即做出反应；建立了基于企业网和互联网的信息集中管理，销售业务协同运作的、统一监控的信息化统一管理平台；在实现信息共享的基础上，规范化、标准化、模式化先进的管理模式和业务管理流程；在实现人财物信息一体化管理的基础上，为经营管理者和决策者提供各类经营管理和决策的统计分析与评价信息，提高了企业经营管理和决策的科学性。
2）项目管理：实现了以项目管理为纽带，以计划管理、物流管理、质量管理和成本管理为支持，对科研生产项目管理过程可视可控，满足了科研生产任务并行工作、快速变化和灵活调度，全面提升了科研生产的创新能力、协同能力、盈利能力。
3）物资管理：实现了对下属各单位的采购行为进行管理控制；建立了研究所级供应商管理平台，统一对重要供应商进行资质审核、评估；建立了物资集中质量管理控制平台，可以对关键重要物资进行集中质量管理控制，从而避免了人员、质检设备的重复投资。
4）供应链管理：与供应商的信息系统集成，实现了供需信息的发布和反馈。
5）质量管理：建立了质量信息的实时共享和处理机制，能够对产品全生命周期，包括研发、供应、生产、售后等环节产生的质量信息进行统一收集管理；提供了多种可扩展的分析质量工具，支持质量的持续改进过程。
6）财务管理：建立了全所“决策层 —>管理控制层 —>业务操作层”自上而下的全透明分析、管理和监控的财务信息网络，保证了会计信息的真实性、及时性、准确性和完整性；建立了统一、高效、安全、可靠、易于扩展的财务管理信息化平台，为企业实现集中统一的管理提供强有力的支撑，并能满足未来业务发展的需要；通过系统实施，使业务流程制度化、规范化，优化了财务人员配置，建立了公平、公开、公正、科学的考核体系，从而大幅提高了财务工作效率；通过本项目的实施，实现了与原有相关信息系统的数据交换、财务与业务管理的一体化。
7）资金管理：加强了对下属公司及项目部现金收支活动的实时监控，减少了资金的外部流动；可以统一调剂研究所内部资金，保证资金头寸；降低了各分公司和子公司现金持有水平，从而避免不必要的资金闲置；减少了外部贷款、降低了资金成本。
8）资产管理：可以如实反映该所的所有固定资产的价值，确保账面价值的真实、准确和完整；可以对固定资产的日常使用情况进行及时、详细了解。
9）人力资源管理：可以及时掌控下级管理机构及岗位设置变化情况，提高了人员考核效率、加强考核依据的合理性。
10）知识管理：提供了高性能的全文检索/存储数据库、跨应用系统/跨多库统一检索、智能信息分类导航、智能检索、资源管理和发布等多种资源服务。
11）战略管理：建立了战略管理各环节的、垂直维度的全新的信息系统。
5 结论
本文通过对SOA架构和现行企业信息化状况的研究，提出了基于SOA架构的企业应用集成的新方法。通过这种企业应用集成方法，在某电子研究所内部实现了信息整合，有效地消除了“信息孤岛”；同时整合了企业原有系统。在企业应用集成过程中不仅实现了企业流程管理的优化，缩短了管理链条，提高了企业运作效率，实现了跨部门、跨业务领域不同应用系统的一体化无缝集成，保证了企业级数据信息流的畅通性、唯一性、完整性和全程动态共享，实现了全程动态跟踪与反馈，从而有效指挥并带动企业物流、资金流和伴生信息流的集成与控制管理，为管理者提供及时、可靠、科学的决策支持，增强了企业竞争力。相信基于SOA架构及其支撑技术ESB将成为解决企业应用集成的最佳选择。
参考文献：
[1] 毛新生.SOA原理方法实践[M].北京：电子工业出版社,2007.
[2] Norbert Bieberstein，Sanjay Bose，Marc Fiammante.Service-Oriented Architecture (SOA)Compass[M].人民邮电出版社,2008.
[3] Thoms Er. Service-Oriented Architecture Concepts、Technology and Design.机械工业出版社,2007.
[4] 梁爱虎.SOA思想、技术与系统集成应用详解[M].北京：电子工业出版社,2007.
[5] Dirk Krafzig, Karl Banke, Dirk Slama. Enterprise SOA[M].北京：清华大学出版社,2006.
[6] 温昱.软件架构设计[M].北京：电子工业出版社,2007.
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