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淺析以部門服務總線為基礎的林業(yè)網(wǎng)絡應用架構
論文關鍵詞:部門服務總線 Web Service SOA 網(wǎng)絡
論文摘要:以SOA為架構理念，以Web Service為技術基礎的部門服務總線是推進信息化建設，整合現(xiàn)有數(shù)字資源，加快系統(tǒng)開發(fā)的良好架構。
隨著林業(yè)信息化的發(fā)展，越來越多的軟件系統(tǒng)被應用到各個部門之中，尤其是基于網(wǎng)絡以數(shù)據(jù)為中心的信息采集、和分析系統(tǒng)是現(xiàn)在乃至未來林業(yè)信息化建設實施的重點。軟件的使用不僅僅是提高工作效率，也為林業(yè)各個部門規(guī)范工作流程，統(tǒng)一標準提供了有效的工具。但是在許多基于網(wǎng)絡的林業(yè)軟件系統(tǒng)實施的過程中，存在著開發(fā)周期長、推廣慢、使用率不高、可擴展性不強等問題。針對這些問題和目前各級林業(yè)部門的實際情況，筆者提出了部門服務總線(Department Service Bus，以下簡稱DSB)的解決方案，為各級林業(yè)部門網(wǎng)絡系統(tǒng)開發(fā)提供了較好的架構選擇。
1基于省級林業(yè)部門的軟件系統(tǒng)開發(fā)存在的兩個問題
1)業(yè)務流程統(tǒng)一困難。當前許多林業(yè)軟件系統(tǒng)在設計過程中存在一種誤區(qū)，用戶企圖用一套系統(tǒng)統(tǒng)一各級相關職能部門，這種做法出發(fā)點是:統(tǒng)一應用、統(tǒng)一標準、統(tǒng)一流程。但是不同業(yè)務部門，在其工作中都形成了一套和本部門相關業(yè)務需求和自身實際情況相適應的工作流程。若要實現(xiàn)各相關部門工作統(tǒng)一的軟件，只能向兩個方向發(fā)展:一是簡單化，只實現(xiàn)中心任務;二是全面化，照顧到不同部門的差異，各項功能均由軟件來實現(xiàn)。然而這兩種方式都無法給用戶帶來好的體驗。簡單化將大大減弱系統(tǒng)的功能，計算與存儲的優(yōu)勢無法充分體現(xiàn)，無論是業(yè)務系統(tǒng)還是辦公系統(tǒng)，計算機除了充當數(shù)字信息存儲介質外，還要具備一定的分析預測能力，沒有充分的數(shù)據(jù)源，沒有良好的業(yè)務，有效的數(shù)據(jù)分析是不可能的;而對于面向省級林業(yè)部門的系統(tǒng)，各業(yè)務部門管理需求各不相同，軟件系統(tǒng)功能全面化難以實現(xiàn)。首先是現(xiàn)有林業(yè)各業(yè)務工作流程的復雜性和不穩(wěn)定性使項目需求不可能在短時間內完成，而在項目的實施過程中，功能也將隨著業(yè)務的變更而不斷改變，開發(fā)周期必然不斷拖延，軟件的質量也更加難以保證。
2)已有系統(tǒng)的阻礙。目前，很多有遠見的林業(yè)部門已經(jīng)開始了信息化的工作，不同級別、不同業(yè)務部門針對白己的業(yè)務工作，也開發(fā)出了不少有效的系統(tǒng)軟件，如營造林管理系統(tǒng)、森林采伐管理系統(tǒng)、林地管理系統(tǒng)等。當人們逐漸熟悉一種事務后，另一種同樣功能但是不同表現(xiàn)的事務就很難再介人，這就是先人為主。畢竟軟件用戶是不愿意用自己的木職工作來做試驗的。由于小范圍使用的軟件直接面向該級別用戶，將會很好地滿足用戶的需求和體驗，而各省級林業(yè)部門統(tǒng)一的系統(tǒng)，其操作過程或對細節(jié)的處理方面會和現(xiàn)有系統(tǒng)不同，用戶就難以接受，就會對系統(tǒng)不滿甚至抵制。
以上兩個問題，可以說是在省級林業(yè)部門推廣辦公自動化、業(yè)務自動化、信息管理軟件方面的主要障礙。伴隨著林業(yè)標準化數(shù)據(jù)庫的不斷建立，網(wǎng)絡環(huán)境不斷優(yōu)化，實施面向服務的技術架構(SOA)的條件日趨成熟，建立界面友好、統(tǒng)一標準的網(wǎng)絡應用必將是大勢所趨。部門服務總線的應用將有效的解決各個系統(tǒng)推廣和兼容的問題。
2 DSB的解決方案
DSB(部門服務總線，Department Service Bus,)是林業(yè)網(wǎng)絡信息系統(tǒng)的中間層，作為系統(tǒng)的調配中樞，為不同的數(shù)據(jù)消費提供服務整合，隱藏服務提供者的特異性，為各級部門應用系統(tǒng)提供接口和協(xié)調，如圖1所示。DSB適用于網(wǎng)絡環(huán)境下的應用平臺搭建，處理省級和各級工作的系統(tǒng)應用層次。
2.1 DSB的實施基礎
[1]
DSB是利用Web Service技術和基于SOA的架構思想，以開放、穩(wěn)定為目標建立起來的，它提供與SOA的原則保持一致的集成基礎架構嘰
Web Service是一種可以用來解決跨網(wǎng)絡應用集成問題的開發(fā)模式，這種模式為實現(xiàn)軟件作為服務提供技術保障。Web Service描述了操作的接口，通過標準化的XML消息傳遞機制，可以通過網(wǎng)絡訪問這些操作。Web Service是用標準的、規(guī)范的、基于XML的WSDL描述的。
Web Service已經(jīng)提出了很多年，但是其推廣的速度卻遠沒有想象中的那么快。其原因有:一是人為造成的不開放性。由于利益的緣故，大多數(shù)公司不會向外界提供自己辛苦制作的服務，即使提供服務，也需要收取一定的服務使用費用。這就造成了以開放性為活力的Web Service被經(jīng)濟利益的囚籠困在一個個固定的區(qū)域內，很難發(fā)揮其最大效益。二是人為造成的不可靠性。Web Service是一種共享和統(tǒng)一，但是這種共享使得我們的應用的基礎建立在其他廠商提供的服務之上，即使是收費的服務，我們又如何保證明天這項服務依然能夠正常使用呢，太多的不確定性也限制了Web Service的作用。三是人們對WebService認識的匾乏。雖然Web Service的概念提了許多年，由于其在普及中的困難，使得人們在很大程度上仍然未意識到Web Service能夠提供什么。
在領域中的應用完全可以避免Web Service在商業(yè)推廣中的阻礙。首先，在林業(yè)中的Web Service不存在經(jīng)濟利益，各單位可以根據(jù)各自的特點，提供相應的服務，也可以根據(jù)各自的需要，不同的服務;而且由于有林業(yè)體系的嚴格保障，這些服務可以是穩(wěn)定的、長期有效的，避免了以上的人為障礙，在需求應用的驅動下，林業(yè)領域的Web Service一定可以得到長足的發(fā)展。
SOA(service-oriented Architecture，也稱面向服務的體系結構或面向服務架構)是指為了解決在Internet下業(yè)務集成的需要，通過連接能完成特定任務的獨立功能實體實現(xiàn)的一種軟件系統(tǒng)架構。SOA是一個組件模型，它將應用程序的不同功能單元(稱為服務)，通過這些服務之間定義良好的接口和契約聯(lián)系起來。接口是采用中立的方式進行定義的，它獨立于實現(xiàn)服務的硬件平臺、操作系統(tǒng)和編程語言。這使得構建在各種這樣的系統(tǒng)中的服務可以以一種統(tǒng)一和通用的方式進行交互。SOA有別于傳統(tǒng)的Web技術，采用面向服務的建模技術和Web服務技術，實現(xiàn)系統(tǒng)之間的松輛合，實現(xiàn)系統(tǒng)之間的整合與協(xié)同。
Web Service和SOA的本質思路在于使得信息系統(tǒng)個體在能夠溝通的基礎上形成協(xié)同工作。在確保Web服務在林業(yè)業(yè)務領域的廣泛應用的同時，也會推動SOA的發(fā)展。現(xiàn)在Web服務是實現(xiàn)SOA最好的方式，也成為了實現(xiàn)DSB的技術基礎，而SOA成為了實現(xiàn)DSB的方法論。
2.2 DSB的實施目標
集中數(shù)據(jù)管理、分散數(shù)據(jù)采集，是目前基于網(wǎng)絡的應用系統(tǒng)的特點。DSB作為系統(tǒng)架構的中間層，其目的是建立統(tǒng)一通用的數(shù)據(jù)消費與提供接口，集中管理，隱藏細節(jié)。使用DSB可以大大減少因各林業(yè)部門業(yè)務工作的差異而引起的系統(tǒng)開發(fā)周期長、推廣慢等問題，提高系統(tǒng)的部署速度，加快現(xiàn)有應用系統(tǒng)間的互聯(lián)互通。
在現(xiàn)實工作中，許多林業(yè)業(yè)務管理系統(tǒng)因為協(xié)議不同，基于的架構不同，采用的數(shù)據(jù)庫不同而無法協(xié)調工作，造成系統(tǒng)的重復建設、資源的浪費，十分不利子林業(yè)信息化建設的發(fā)展。而DSB可以很大程度上解決這一問題。其主要功能如下。
2.2.1統(tǒng)一數(shù)據(jù)標準
包括兩個方面:
1)數(shù)據(jù)過濾。由DSB來定義數(shù)據(jù)的標準，仿佛一個過濾器，符合標準的數(shù)據(jù)可以通過，不符合標準的數(shù)據(jù)不能通過。統(tǒng)一數(shù)據(jù)標準要比統(tǒng)一軟件系統(tǒng)容易的多，各業(yè)務部門完全可以根據(jù)自己的具體要求，來尋找開發(fā)單位，定制自己習慣的工作方式。但是其上報和接收的數(shù)據(jù)標準必須統(tǒng)一。這樣，作為省級林業(yè)管理部門的系統(tǒng)開發(fā)，只需要考慮對數(shù)據(jù)標準的定義和處理，而不用關心各業(yè)務部門具體流程的差異。開發(fā)單位可以減少系統(tǒng)調研的時間，減少為顧全各部門的特殊情況而增加的代碼量，進一步提高工作效率，提高代碼質量。
2)數(shù)據(jù)整合。由DSB根據(jù)需要從各個服務提供單位調取數(shù)據(jù)，再用統(tǒng)一的標準向外發(fā)布出去。雖然目前主要使用的數(shù)據(jù)庫是Oracle，但是隨著信息化的不斷發(fā)展，不同的開發(fā)單位會根據(jù)實際工作的需要，提供不同的數(shù)據(jù)庫解決方案。即使同一個廠家的數(shù)據(jù)庫也存在著版本不兼容的問題。如果應用需要從不同的數(shù)據(jù)庫調用數(shù)據(jù)，那么就涉及到多個數(shù)據(jù)連接與操作，給程序的開發(fā)和維護造成極大的困難。如果這些操作都由DSB來完成，應用系統(tǒng)調用就將簡單的多，相對于其他系統(tǒng)的應用，只需要面對一個DSB層提供的操作接口，而不必考慮該連向哪臺數(shù)據(jù)庫，采用什么版本的數(shù)據(jù)庫，如圖2所示。
[2]
2.2.2統(tǒng)一操作接口
由DSB來提供系統(tǒng)開放的功能，各系統(tǒng)可以按需調用。由于向外界提供的接口統(tǒng)一為Web Service的方式進行發(fā)布，用戶的調用就可以被限定在具體的方法之中。統(tǒng)一的操作接口，既簡化了用戶開發(fā)的難度，又保證了數(shù)據(jù)調用的可靠性，提高了DSB上各掛接系統(tǒng)的健壯性。當前，開發(fā)工具的進步日新月異，各式各樣的和新技術層出不窮，這也帶來了標準不統(tǒng)一、不規(guī)范的問題，使得不同工具之間開發(fā)的系統(tǒng)無法相互協(xié)調。由DSB采用統(tǒng)一的操作接口，穩(wěn)定了技術升級對現(xiàn)有系統(tǒng)的沖擊，增強了可維護性和可擴展性。當有新技術推出時，只要升級DSB中對數(shù)據(jù)和服務的處理，而對外的接口依然保持不變，這樣各個連接的應用服務和系統(tǒng)就在“不知不覺中”就進行了技術升級。
2.2.3統(tǒng)一
這里的管理分為兩個部分:
1)安全管理。安全問題一直是網(wǎng)絡應用系統(tǒng)的首要問題，不同的系統(tǒng)采用不同的安全措施，這就可能會出現(xiàn)一名用戶要記住多個系統(tǒng)的用戶名和密碼。而DSB則可以對用戶的權限進行統(tǒng)一管理，由于DSB是處于用戶端和其核心應用之間的中間層，可以通過相應的規(guī)則對使用本DSB提供的服務的人員進行審核。即只要記住一個用戶名和密碼就可以有效地使用具有權限的系統(tǒng)。
2)系統(tǒng)管理。包括DSB的日常維護和技術升級.由專業(yè)部門負責，可以保證DSB的運行穩(wěn)定高效，避免了系統(tǒng)分散、難以管控的問題。
2.3 DSB的實施步驟
1)對林業(yè)現(xiàn)有數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡資源進行整合，詳細列出各業(yè)務部門已經(jīng)和將要提供的數(shù)字資源，為DSB的設計提供架構基礎;
2)選擇合適的服務器和網(wǎng)絡機房建立DSB的硬件基礎;
3)分批分步驟對可用數(shù)字資源進行服務建立，逐步擴充DSB內容;
4)向外發(fā)布DSB數(shù)字服務接口，供其他系統(tǒng)調用。
2.4 DSB實施中可能的困難
從上述介紹可以看到，DSB最大的優(yōu)勢就是可以將整體效益最大化。DSB是一個整體工程，絕非一兩個開發(fā)單位可以建立的，沒有各個分系統(tǒng)的支持，沒有統(tǒng)一的協(xié)調和計劃是無法設計和實施有效的DSB。所以在實施DSB之前，必須有一個可以充分協(xié)調各方面意見和需求，并由對Web Service和SOA設計有豐富經(jīng)驗的部門來組織，如何建立這樣一個有效的部門將是DSB實施中的首要問題。
3結論
綜上所述，DSB是現(xiàn)有網(wǎng)絡應用技術的有效集成，可以建立標準統(tǒng)一、接口統(tǒng)一、管理統(tǒng)一的系統(tǒng)應用中間層，可以有效的整合現(xiàn)有系統(tǒng)，加快未來系統(tǒng)的開發(fā)。在林業(yè)系統(tǒng)當前優(yōu)良的網(wǎng)絡下，DSB是網(wǎng)絡應用架構的良好選擇。
[3]
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