基于web服务的企业应用集成

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《计算机集成制造系统CIMS》，Vol.9，No.10，2003，pp.864-867基于WEB服务的企业应用集成11223黄双喜,范玉顺,赵大哲,梅丛银,张力（1.清华大学自动化系北京100084;2.东软集团有限公司辽宁沈阳110179;3.清华大学软件学院北京100084）摘要：随着企业信息化程度的不断深入，企业不同应用之间的共享和交互问题成为企业信息化中的一个瓶颈。该文分析了目前企业应用集成的主要方式和类型，提出了基于WEB服务的企业应用集成框架，给出了基于WEB服务的企业应用集成实现方式与集成模型。最后，面向中小企业整体解决方案，开发了一个基于WEB服务的集成平台原型系统，为企业集成提供了一系列使能服务。关键词：企业信息化;企业应用集成;WEB服务;集成平台中图分类号：TP3111引言企业应用集成（EAI—EnterpriseApplicationIntegration）是解决企业现有的应用系统之间信息交互和共享问题的方法和技术。目前，随着我国企业信息化程度的不断提高，几乎每个企业中都有一些自己的应用程序和数据库，迫切需要一个集成框架来解决企业内部不同IT系统之间的交互问题。EAI提供一个开放的框架使现有的应用程序和数据库能够根据企业业务的需要实现集成，并且能够快速地添加新的应用和系统，这使企业一方面可以保护已有的投资，又可以使企业根据市场和业务的需求重新整合原有的IT系统，产生新的竞争力。需要指出的是，EAI并不是一个最终解决方案，它是一个灵活的、标准化的企业应用底层架构，来联系横贯整个企业的异构系统、应用、数据源等。它允许新的IT应用和商业活动能够更容易和更有效的被部署，使企业中的应用能够实时的，无缝的互相通信。但EAI的部署需要企业根据自身IT状况进行配置和开发。这是一项大的、长期的过程，需要投入大量资金，根据已有的一些EAI案例，EAI后期的开发和部署费用是EAI产品本身费用的5-10倍。因此，目前EAI的应用领域主要集中在那些实力较强，且对电子商务和实时业务需求较大的行业和企业，如电信、金融、制造领域、航空旅游等行业。2EAI的类型[1,2]EAI解决方案可以呈现许多种形式并以多种级别出现。EAI解决方案依赖于许多因素，包括公司的大小、公司的行业类别、公司应用的集成度或是项目的复杂度以及预算等等。这里列出了EAI解决方案几个主要类型：1)用户界面集成用户界面集成是面向用户的界面整合。它将原有系统的终端窗口和PC的图形界面使用一个标准的界面(有代表*国家十五863基金资助(2001AA415020).作者简介：黄双喜(1972-)，男，四川人，清华大学自动化系讲师，重要从事企业集成平台、企业建模、工作流管理、分布式产品设计等研究。E-mail:huangsx@cims.tsinghua.edu.cn 《计算机集成制造系统CIMS》，Vol.9，No.10，2003，pp.864-867性的例子是使用浏览器)来替换。一般的，应用程序终端窗口的功能可以一对一地映射到一个基于浏览器的图形用户界面。新的表示层需要与现存的遗留系统的商业逻辑或者一些封装的应用如ERP、CRM以及SCM等进行集成。企业门户应用(EnterprisePortal)也可以被看成是一个复杂的界面重组的解决方案。一个企业门户合并了多个企业应用，同时表现为一个可定制的基于浏览器的界面。2)数据集成数据集成发生在企业内的数据库和数据源级别。通过从一个数据源将数据移植到另外一个数据源来完成数据集成。数据集成是现有EAI解决方案中最普遍的一个形式。其主要方法包括：数据复制：它直接从一个应用数据源中拷贝出所需数据并复制到平台或其它应用系统中；数据邦联：将多数据库邦联集成为一个统一视图的虚拟数据库，建立一个中间件层次来邦联各个分布式数据库和应用；面向接口集成：主要用来集成企业通用套件如PDM、ERM、SCM等客户化应用。具体实现是通过开发专用的适配器。这些适配器可以是基于消息的中间件（MOM）、DBMS、文件系统等；析取、转换、装载解决方案(ETL方法)：ETL解决方案是基于ETL引擎的，从不同的应用程序析取、转换、过滤和装载数据到数据仓库或数据市集。现在ETL已经是企业实现数据集成的一个非常有效的途径。3)业务流程集成虽然数据集成已经证明是EAI的一个流行的形式。然而，从安全性、数据完整性、商务流程角度来看，数据集成仍然存在着很多问题。组织内大量的数据是被业务活动所访问和维持的。业务流程集成重点面向供应链企业解决以业务流程为核心的企业集成问题。它通过过程集成模型决定如何进行交互和业务的处理。并对企业业务过程的状态和性能进行实时监控，通过过程可视化工具对企业业务流程进行配置和管理。同时业务流程集成还以业务流程为核心,通过业务过程和其它资源的绑定，实现企业相关数据、应用和服务的深层次集成。同时面向过程的集成还可以针对跨企业供应链，实现企业间业务过程的共享和集成。4)函数/方法集成函数和方法集成是指在网络环境中的跨平台应用程序之间的应用到应用(A2A)的集成。它涵盖了普通的代码(COBOL,C++,Java)撰写、应用程序接口(APIs)、远端过程调用(RPCs)、分布式中间件如分布式对象、公共对象访问中介(CORBA)、Java远端方法调用(RMI)、面向消息的中间件以及Web服务等等各种软件技术。面向函数和方法的集成一般来说是处于同步模式的，即基于客户(请求程序)和服务器(响应程序)之间的请求响应交互机制。3基于WEB服务的企业应用集成基于WEB服务的应用集成是目前最为先进的一种的企业应用集成方法。它可以通过INTERNET，或者分布式服务器、中心服务器提供访问方法。企业和用户可以通过标准的接口和一些公共服务来发现、描述和使用这些共享的系列服务。 《计算机集成制造系统CIMS》，Vol.9，No.10，2003，pp.864-867在本文中，我们采用Web服务来实现Internet环境下的企业应用的松散耦合和集成，使企业可以方便地集成现有的应用和开发新的应用。Web服务依照UDDI（统一描述、发现和集成）标准通过名字和目录来定位服务，服务描[3]述使用WSDL（Web服务描述语言）语言规范，而这些消息对象采用SOAP（简单对象访问协议）标准协议。WEB服务可以广泛应用在网络化供应链企业的协作中，与传统基于对象和组件的服务提供方式相比，WEB服务具有更加灵活[4]和轻型的构建方式。图1显示了基于WEB服务的企业应用集成的特点。与以往的应用集成方式相比，开以看出：在访问方式上，企业应用集成的耦合度正在逐渐减小，从最早的程序间的之间对象接口调用逐渐过渡为基于组件和消息中间件的集成。而目前的基于WEB服务的应用集成则是在组件和消息中间件的基础上结合XML标准所形成的一种最为松散的应用集成方式；在集成范围上，企业应用集成也从单纯的程序间集成逐渐过渡为企业范围和跨企业的不同应用之间的集成。而WEB服务为实现供应链企业间的应用集成提供了最有利的支持。范围访问方式：供应链企业应用WebServicesXML/HTTPWeb服务ServicesMOM消息企业内部应用ComponentsORB组件程序Ob对象jects粒度紧松藕合藕合度度图1WEB服务的特点基于WEB服务技术，对于企业原有应用，在不需要对原有系统进行修改，不影响原有系统功能的情况下，只要在原有系统的基础上加上一个SOAP接口就可以将现有的、用不同技术实现的系统互联起来，提供相互的数据交流和访问操作，进而各种不同的系统可以互相协作，形成一个更为强大的大系统。图2显示了基于WEB服务的企业应用[5]集成实现框架。企业后台的各种应用资源通过SOAP封装，以Web服务的形式部署在企业Web服务器上。不同客户端的SOAP请求会被嵌入在一个HTTPPOST请求中，发送到Web服务器。Web服务器再把这些请求转发给Web服务请求处理器。请求处理器的作用在于，解析收到的SOAP请求，调用Web服务，然后再生成相应的SOAP应答。Web服务器得到SOAP应答后，会再通过HTTP应答的方式把它送回到客户端。 《计算机集成制造系统CIMS》，Vol.9，No.10，2003，pp.864-867企业器理后台WEB处求应用客户端请资源SOAP请求WEBWINDOW服务客户端SOAP回复WEB服务器其他平台图2基于WEB服务的企业应用集成实现Web服务实现了对企业应用的封装。为了使企业能将自身提供的Web服务注册以使别的企业能够发现和访问这些[6]服务。企业还必须将这些服务在UDDI中心进行注册。UDDI是一套基于Web的、分布式的、为Web服务提供的信息注册中心的实现标准规范，同时也包含一组使企业能将自身提供的Web服务注册以使别的企业能够发现的访问协议的实现标准。这样，服务提供者就可以将应用作为服务部署在WEB上，通过使用WEB服务描述语言（WSDL）来描述给定WEB服务提供的功能。服务请求者使用API向服务代理寻求它所需要的服务，并由服务代理返回服务请求与特定服务的绑定，继而完成基于WEB服务的企业应用集成。其集成模型如图3所示：客户SOAP服务供适配器现有系统应商SOAP客户端COM路由JAVA客户端WSDL生成器JavaWSDLWSDLWSDL容器库基于消息.NET客户端UDDI加密DBMS/文件认证其它客户端其它Webservices注册（UDDI中心）图3基于WEB服务的应用集成模型4基于WEB服务的集成平台原型系统开发WEB服务为企业应用集成提供了强有力的支持。然而利用WEB服务实现企业应用集成是一项长期和系统化的工作。企业必须对IT系统进行统一规划，并建立企业集成平台，为企业提供一个基础集成环境和一系列集成使能服务，支持异构环境下企业应用之间的互操作和协作。这些服务包括必要的交换和通讯服务、信息服务、表示服务和协调服务等。在十五863自动化领域/CIMS主题的支持下，由东软集团和清华大学共同开发了一个面向中小企业整体解决方案的集成平台原型系统（IPPsys）。IPPsys是一个基于WEB服务的中间件平台。整个平台共分为三个独立的服务器，分别为代理服务器，应用服务器和工作流服务器。分别负责遗留系统的集成，商业逻辑的封装和调用，复杂商业流程的集成。同时，平台也提供系统运行和管理所需的基础服务，包括事务管理、消息管理、日志管理、目录管理和权 《计算机集成制造系统CIMS》，Vol.9，No.10，2003，pp.864-867限管理等功能（图4）。图4面向中小企业整体解决方案的集成平台原型系统1)代理服务器：是Agent的容器，对Agent进行管理。负责Agent的添加、删除和修改，以及Agent访问权限的检验、Agent的查询等服务；代理服务器提供企业间数据交换和应用与流程集成的规范与接口。向下它连接企业不同的业务系统，并可以取得其业务数据以及调用其业务逻辑；向上它将企业的业务数据转换为符合平台规范的数据，并提供统一的标准和接口来访问企业的业务逻辑（SOAP形式）。2)企业应用服务器：是一个基于Web服务的中间件系统。它由三部分组成：界面层，业务逻辑层，业务对象持久化层。界面层负责业务对象的表现管理，它为业务组件的表现提供了统一的模型；业务逻辑层负责描述企业及企业间的业务及业务的集成，它的核心部分是BOMA（业务对象管理体系结构）,负责商业对象（BO）的管理；业务对象持久化层负责将业务逻辑层定义的业务对象保存在数据库中，并提供编程接口实现程序中对象向数据库中进行增、删、改、查的操作。企业应用服务器同时负责与代理服务器之间的通讯，包括注册BO到代理服务器，增加、删除和修改Agent，查询现有服务等功能。3)工作流服务器：工作流服务器负责复杂的商业过程的构建和执行，实现对BO的组织和调用。主要包括工作流定义模块和工作流引擎。实现工作流模板定制，工作流对象生成，工作流运行中监控等服务，另外还实现独立的事务、安全服务，并实现消息和日志接口。系统中所有工作流提供的服务均以SOAP接口方式向外界提供。5结论Web服务实现了Internet环境下企业应用的松散耦合与集成，使企业可以方便地集成现有的应用和部署新的应用。基于Web服务，本文开发了一个面向中小企业整体解决方案的集成平台原型系统，把复杂的IT资源管理归结为 《计算机集成制造系统CIMS》，Vol.9，No.10，2003，pp.864-867简单的平台运营，为企业提供了一个开放的、统一的应用集成环境。然而，由于Web服务和相关的标准目前仍然处[7]于开发阶段，基于WEB服务的企业应用集成工作也主要集中在研究和原型系统开发上，下一步的主要工作将是对WEB服务相关的技术、标准以及原型系统在企业的实际应用和验证推广。参考文献[1]WEIYinxing,ZHANGShensheng,etal.ResearchonEnterpriseApplicationIntegrationTechnology[J].ComputerIntegratedManufacturingSystem—CIMS,2002,8(8):p.593-596(inchinese).[韦银星,张申生，等.企业应用集成技术研究[J].计算机集成制造系统-CIMS,2002,8(8):593-596.][2]FanYushun,ShiWei,WuCheng.EnterpriseWideApplicationIntegrationPlatformforCIMSImplementation[J].JournalofIntelligentManufacturing,1999,10(6):587-601[3]PhilipGreenspun.DistributedComputingwithHTTP,XML,SOAP,andWSDL[EB/OL].http://www.soapware.org/bdg.2001,10,8[4]GrahamGlass.ApplyingWEBServicetoapplications[EB/OL].http://www.mindspring.com.2001,10,5[5]W3C.WebServicesArchitecture[EB/OL].http://www.w3.org/TR/2002/WD-ws-arch-20021114/.2002,11,14[6]XiaoluCai.WhitebokkofUDDI[EB/OL].http://www.uddi-china.org.2001,11.4[7]e-works.Thekeytechnologyproblemsofwebservice[EB/OL].http://www.e-works.net.cn/zt40/2001119/40368.htm.2001,1,19WEBServiceBasedEnterpriseApplicationIntegrationShuangxiHuang,YushunFAN,DazheZhao,CongyinMei,LiZhang(1.DepartmentofAutomation,TsinghuaUniv.Beijing100084;2.NeusoftGroupLtd.,Shenyang110179;3.SchoolofSoftware,TsinghuaUniv.Beijing100084)Abstract:Withthedeep-goingexploitationofenterpriseinformationalization,thesharingandinter-operatingbetweenapplicationshasbecomethebottleneckofimplementingenterpriseinformationalization.ThroughtheanalysistocurrentmethodsofEAI(EnterpriseApplicationIntegration),aWEBservicebasedEAIarchitectureisproposed.TheintegrationmechanismandmodelofWEBservicebasedEAIisprovidedtoshowhowtheWEBserviceisusedinEAI.Finally,anintegrationplatformprototype 《计算机集成制造系统CIMS》，Vol.9，No.10，2003，pp.864-867systemisdeveloped.Aseriesofenablingservicesareprovidedtosupporttheenterpriseintegration.Keywords:enterpriseinformationalization;enterpriseapplicationintegration;WEBservice;integrationplatformFoundationItem:ProjectsupportedbythenationalHighTech.R&DProgramme(863),China(GrantNo.2001AA415020)