基于SOA的網(wǎng)絡(luò)信息資源集成研究

基于SOA的網(wǎng)絡(luò)信息資源集成研究

所謂網(wǎng)絡(luò)信息資源集成，是指人們根據(jù)網(wǎng)絡(luò)信息資源本身的特點和屬性，運用各種工具和方法，對網(wǎng)絡(luò)信息資源進行搜集、加工、整理、排列、組合，使之有利于網(wǎng)絡(luò)信息資源的存儲、傳播、檢索、利用，以滿足人們的網(wǎng)絡(luò)信息需求的活動過程①。1網(wǎng)絡(luò)信息資源集成引入SOA1.1SOA的概念與結(jié)構(gòu)面向服務(wù)架構(gòu)（Service-OrientedArchitecture,SOA）是伴隨著企業(yè)、政府及互聯(lián)網(wǎng)上出現(xiàn)的大量“信息孤島”而產(chǎn)生和發(fā)展起來的。SOA的思想是著名咨詢公司Garter于1996年提出的②，并將其定義為：“一種client/server軟件設(shè)計方法，其中應(yīng)該含有軟件服務(wù)和軟件服務(wù)使用者（也稱客戶或服務(wù)請求者）。SOA不同于通常的client/server模型，它更強調(diào)軟件組件之間的松散耦合和使用分散的標(biāo)準(zhǔn)接口?！雹?006年10月，結(jié)構(gòu)信息標(biāo)準(zhǔn)化促進組織（OASIS）發(fā)布了SOA參考模型1.0版，其中將SOA定義為“一種模式，它能夠在多個不同的權(quán)限域的控制下組織、實現(xiàn)分布式的應(yīng)用?！雹躍OA結(jié)構(gòu)呈三角形，其相互支撐的三條邊分別為服務(wù)提供者、服務(wù)請求者和服務(wù)代理者，它們分別承擔(dān)服務(wù)發(fā)布、服務(wù)查找和服務(wù)綁定的操作：（1）服務(wù)發(fā)布：為了被訪問，必須發(fā)布服務(wù)的描述信息，以便服務(wù)消費者發(fā)現(xiàn)和調(diào)用。（2）服務(wù)查找：服務(wù)消費者通過查詢注冊中心來定位符合其需求標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)。（3）綁定和調(diào)用：在獲得服務(wù)描述信息之后，服務(wù)消費者據(jù)此去調(diào)用服務(wù)。服務(wù)提供者向服務(wù)代理者發(fā)布服務(wù)，服務(wù)請求者通過服務(wù)代理者查找所需的服務(wù)，并綁定到這些服務(wù)上。服務(wù)提供者和服務(wù)請求者之間可以交互，彼此之間的關(guān)系如圖1所示。圖1SOA結(jié)構(gòu)簡圖1.2SOA的特點及其引入網(wǎng)絡(luò)信息資源集成的可行性雖然不同學(xué)者對SOA的概括存在一定差異，但其實質(zhì)都是一致的。SOA的主要特點包括：（1）松耦合性。服務(wù)之間具有中立的連接接口，而不是強制的綁定到特定的實現(xiàn)上，這稱為服務(wù)的松耦合⑤。服務(wù)松耦合有兩個明顯的優(yōu)點，一是它的靈活性；二是當(dāng)組成整個應(yīng)用程序的每個服務(wù)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和實現(xiàn)逐漸地發(fā)生改變時，它能夠繼續(xù)存在，而又不改變原有的系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)。（2）粗粒度的服務(wù)。也叫大數(shù)據(jù)量低頻率訪問，粗粒度接口保證服務(wù)請求者以一致的方式使用服務(wù)。在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，我們獲取信息所進行的服務(wù)調(diào)用次數(shù)大大影響著系統(tǒng)的效率，SOA的粗粒度服務(wù)使大數(shù)據(jù)量信息查詢或訪問進行一次性信息交互，這使用戶能夠從一個統(tǒng)一的信息交互平臺（服務(wù)代理者）中獲得自己所需要的信息，而不必一次一次地進行多次訪問和查詢。（3）面向消息的請求／響應(yīng)通信方式。也叫基于文本的消息傳遞。在有大量異構(gòu)系統(tǒng)存在的網(wǎng)絡(luò)中，SOA服務(wù)用消息進行通信，該消息通常使用XMLSchema來定義（也叫XSD,XMLSchemaDefinition）消費者和提供者或消費者和服務(wù)之間的通信，多見于不知道提供者的環(huán)境中。采用SOA架構(gòu)后使用基于文本方式的SOAP調(diào)用，擺脫遠(yuǎn)程調(diào)用中出現(xiàn)的函數(shù)參數(shù)類型等與數(shù)據(jù)無關(guān)的信息，保證所有SOAP傳遞的都是有意義的數(shù)據(jù)或信息。（4）服務(wù)的可重用性和互操作性。服務(wù)的可重用性是指在保持原有系統(tǒng)不變的前提下對其進行重利用。這種設(shè)計不僅降低了成本，還能解決數(shù)據(jù)之間的異構(gòu)等問題。為了實現(xiàn)可重用性，服務(wù)只工作在特定處理過程的上下文（context）中，獨立于底層實現(xiàn)和客戶需求的變更。服務(wù)的互操作是通過服務(wù)之間既定的通信協(xié)議進行的，主要有同步和異步兩種通信機制，SOA提供服務(wù)的互操作特性更利于其在多個場合被重用。網(wǎng)絡(luò)信息資源每時每刻都在進行著更新，新系統(tǒng)不斷產(chǎn)生、舊系統(tǒng)不斷被淘汰……。在不改變原有系統(tǒng)的情況下如何使用新的信息呢？SOA的松耦合性為之提供了可能性。在SOA結(jié)構(gòu)中，服務(wù)提供者使用標(biāo)準(zhǔn)定義語言定義和公布它的服務(wù)接口，接口定義服務(wù)消費者和服務(wù)提供者之間的調(diào)用契約。只要服務(wù)接口保持一致，改動系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、功能和內(nèi)容對其他部分沒有任何影響。SOA可以在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)信息資源提供系統(tǒng)的基礎(chǔ)上來發(fā)展，不需要徹底的重新創(chuàng)建或組織所有的網(wǎng)絡(luò)信息資源提供系統(tǒng)，這種集成網(wǎng)絡(luò)信息資源的思想具有更好的可行性。以SOA思想將網(wǎng)絡(luò)信息資源集成后，還可以使用戶一次性獲得大量的所需數(shù)據(jù)或信息，而不必繁瑣地進行多次檢索，基于SOA的網(wǎng)路信息資源集成提供了一個“一站到位”的用戶界面，而后臺是整體化的網(wǎng)絡(luò)信息資源及其保障體系。在獲取信息或數(shù)據(jù)的過程中，也不會出現(xiàn)以往的數(shù)據(jù)不匹配、函數(shù)調(diào)用錯誤等問題，在SOA框架下，用戶不必關(guān)心網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的運作過程，只需將自己的服務(wù)需求（數(shù)據(jù)需求、信息需求、應(yīng)用需求等）傳遞給服務(wù)代理者，一切復(fù)雜的操作都在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部完成?？傊瑢OA思想引入網(wǎng)絡(luò)信息資源集成中不僅具有很好的可行性，而且將會在很大程度上改進目前網(wǎng)絡(luò)信息資源利用的狀況。2基于SOA的網(wǎng)絡(luò)信息資源集成設(shè)計2.1模型設(shè)計以上分析了SOA的體系結(jié)構(gòu)，據(jù)此可以建立網(wǎng)絡(luò)信息資源的集成模型，如圖2所示。該模型主要由網(wǎng)絡(luò)信息資源使用者（用戶）、網(wǎng)絡(luò)信息資源提供者、網(wǎng)絡(luò)信息資源代理和UDDI注冊中心組成。該模型的主要運作過程可以分為3個階段：（1）網(wǎng)絡(luò)信息資源的集成。首先，各網(wǎng)絡(luò)信息資源提供者，如各類數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)站等向各自相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)信息資源代理請求資源發(fā)布，網(wǎng)絡(luò)信息資源代理響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)信息資源提供者的請求，并針對網(wǎng)絡(luò)信息資源封裝的接口模塊、封裝的粒度、網(wǎng)絡(luò)信息資源的服務(wù)時間、安全級別等進行協(xié)商。協(xié)商完成后，網(wǎng)絡(luò)信息資源代理按照一定的規(guī)則將網(wǎng)絡(luò)信息資源進行封裝，將各類網(wǎng)絡(luò)信息資源都封裝為服務(wù)，而不是散亂無序的各類信息，至此，便完成了網(wǎng)絡(luò)信息資源的集成過程。（2）網(wǎng)絡(luò)信息資源的注冊。在完成網(wǎng)絡(luò)信息資源集成的同時，網(wǎng)絡(luò)信息資源代理和網(wǎng)絡(luò)信息資源注冊代理進行協(xié)商。然后，網(wǎng)絡(luò)信息資源注冊代理將網(wǎng)絡(luò)信息資源提供者提供的網(wǎng)絡(luò)信息資源存儲在UDDI注冊中心，UDDI注冊中心定義了4種數(shù)據(jù)類型來提供服務(wù)提供者的信息：BusinessEntity,BusinessService,BindingTemplate和Model。BusinessEntity提供關(guān)于服務(wù)提供者的信息，可以包含一個或多個BusinessService。WebService的技術(shù)和業(yè)務(wù)描述，在BusinessService和BindingTemplate中被定義，每個BindingTemplate包含一對一或一對多個Model的引用，Model被用于定義服務(wù)的技術(shù)規(guī)范。UDDI通過Model和BusinessService描繪抽象和實體之間的區(qū)別。這樣，便可通過把WSDL內(nèi)容映射到UDDI數(shù)據(jù)庫中，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息資源在UDDI中的注冊。圖2基于SOA的網(wǎng)絡(luò)信息資源集成模型（3）網(wǎng)絡(luò)信息資源的使用。首先，網(wǎng)絡(luò)信息資源使用者（用戶）向平臺提出使用網(wǎng)絡(luò)信息資源的請求，網(wǎng)絡(luò)信息資源請求代理接到請求后，交由任務(wù)處理代理進行分析，任務(wù)處理代理根據(jù)用戶的請求進行分析，并根據(jù)處理結(jié)構(gòu)，將任務(wù)分成不同的模塊，交由相應(yīng)的子模塊代理做進一步的處理。子模塊代理到UDDI注冊中心進行搜索，如果要查找的資源在UDDI注冊中心，則將其返回給用戶；如果不能找到，則和各局部的資源服務(wù)代理進行協(xié)商，返回相應(yīng)的結(jié)果，最后通過資源組合代理將資源集成起來返回給用戶。這種各專有網(wǎng)絡(luò)信息資源代理之間相互交流和協(xié)作，共同完成一個子任務(wù)，最終達(dá)到完成整個任務(wù)的信息集成模式，使用戶可以方便、快捷、全面地獲得自己所需要的信息。2.2基于SOA的網(wǎng)絡(luò)信息資源集成結(jié)構(gòu)設(shè)計SOA的功能模塊可以分為7層，依次為已經(jīng)存在的程序資源、組件層、服務(wù)層、業(yè)務(wù)流程層、表面層、企業(yè)服務(wù)總線、安全管理總線。服務(wù)層是SOA中最重要的一層，從功能角度，大致又可以分為3層：業(yè)務(wù)服務(wù)、業(yè)務(wù)功能服務(wù)和技術(shù)功能服務(wù)。企業(yè)服務(wù)總線（ESB）構(gòu)建了一個集成的環(huán)境來保證以上5個層次的運行，是傳統(tǒng)中間件技術(shù)與XML、Web服務(wù)等技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。安全管理總線主要為整個SOA提供一些輔助功能，它貫穿于整個SOA的層次結(jié)構(gòu)中，如服務(wù)質(zhì)量管理、安全管理等輔助功能，如圖3所示⑥。圖3SOA架構(gòu)的分層模型在SOA層次模型的基礎(chǔ)上，可以建立相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)信息資源集成模型，它包括網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)層、資源層、服務(wù)層、業(yè)務(wù)流程層、應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)信息資源集成標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范層、網(wǎng)絡(luò)信息資源集成安全管理及運行保障層等層次，如圖4所示。圖4基于SOA的網(wǎng)絡(luò)信息資源集成層次結(jié)構(gòu)其中，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)層是指統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，包括軟件和硬件等；資源層是指網(wǎng)絡(luò)信息資源的提供者，包括各類數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)站和網(wǎng)頁等；服務(wù)層是指將網(wǎng)絡(luò)信息資源提供者的信息資源進行整合、封裝后形成的各類服務(wù)，以供上層的業(yè)務(wù)流程層調(diào)用，如學(xué)術(shù)信息資源、政府信息資源和商業(yè)信息資源等，它是整個集成模型的核心所在。業(yè)務(wù)流程層主要通過調(diào)用服務(wù)層的各種服務(wù)來完成用戶相應(yīng)的需求，如滿足用戶的信息檢索或獲取，使用戶能夠共享網(wǎng)絡(luò)信息資源等；網(wǎng)絡(luò)信息資源集成標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范層貫穿于網(wǎng)絡(luò)信息資源集成的全過程，它是指在網(wǎng)絡(luò)信息資源集成中應(yīng)遵循的一些規(guī)范和集成的標(biāo)準(zhǔn)等；網(wǎng)絡(luò)信息資源集成安全管理和運行保障層是保證網(wǎng)絡(luò)信息資源集成順利進行和滿足用戶信息需求的基礎(chǔ)。3結(jié)論在計算機和互聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展，人們的信息需求迅速增長的環(huán)境下，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息資源的共享和交流，解決由于以前無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)分別建立各自系統(tǒng)所引起的“信息孤島”問題，網(wǎng)絡(luò)信息資源集成迫在眉睫，成為當(dāng)前的一個熱門課題。SOA的松耦合性、粗粒度的服務(wù)、面向消息的請求／響應(yīng)通信方式、服務(wù)的重用和互操作性等特點使其在異構(gòu)系統(tǒng)集成中具有很好的應(yīng)用性。將這種新的架構(gòu)理念引入到網(wǎng)絡(luò)信息資源集成中來，將提高網(wǎng)絡(luò)信息資源集成的效率，降低成本，解決不同平臺、不同系統(tǒng)和不同網(wǎng)絡(luò)之間的互操作?；赟OA的網(wǎng)絡(luò)信息資源集成將在很大程度上提高用戶的網(wǎng)絡(luò)信息資源利用效率，減輕用戶在資源利用過程中的負(fù)擔(dān)。無論從SOA的角度，還是網(wǎng)絡(luò)信息資源集成的角度，都是今后網(wǎng)絡(luò)信息資源研究的課題，將兩者結(jié)合起來的研究更顯示出其潛力。我們希望更多的學(xué)者予以關(guān)注和研究。注釋：①李新霞．網(wǎng)絡(luò)信息資源的集成化與標(biāo)準(zhǔn)化．情報資料工作，2006(2)②沈毅．基于面向服務(wù)架構(gòu)（SOA）的港口企業(yè)信息集成系統(tǒng)的應(yīng)用研究．廈門大學(xué)，2007③趙晨．基于SOA的企業(yè)應(yīng)用集成架構(gòu)研究．北