IBM數(shù)據(jù)交換平臺建設(shè)方案

1、XX 省電子政務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換平臺 國際商業(yè)機器中國有限公司 2005.5目 錄:1 概述數(shù)據(jù)交換共享平臺是協(xié)作式電子政務(wù)應(yīng)用平臺 (包括政府職能部門之間的電子協(xié)作、 政 府與公眾 /企事業(yè)單位的服務(wù)管理等的核心基礎(chǔ)服務(wù)模塊,負責(zé)實現(xiàn)跨系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換、 流程控制和分布式數(shù)據(jù)存儲服務(wù)。數(shù)據(jù)交換平臺的目的是實現(xiàn)每個合法用戶將其所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包安全可靠地傳輸?shù)街付?的地方。 數(shù)據(jù)交換平臺支持常見數(shù)據(jù)庫類型、 多種業(yè)務(wù)類型、 多種數(shù)據(jù)傳輸方式和網(wǎng)絡(luò)特性, 是各類應(yīng)用系統(tǒng)共享信息資源的公共渠道,是應(yīng)用系統(tǒng)擴展的接口。面向服務(wù)的體系架構(gòu)目前, 大多數(shù)企業(yè)都有各種各樣的系統(tǒng)、 應(yīng)用程序以及不同時期和技術(shù)的體系

2、結(jié)構(gòu)。 集 成來自多個廠商跨不同平臺的產(chǎn)品和應(yīng)用系統(tǒng),一直是企業(yè) IT 部門的主要挑戰(zhàn)。面向服務(wù) 的體系結(jié)構(gòu)為解決這一問題提供了良好的途徑。SOA 是一個組件模型,它將應(yīng)用程序的不同功能單元(稱為服務(wù)通過這些服務(wù)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, 它應(yīng)該獨立于實現(xiàn)服 務(wù)的硬件平臺、 操作系統(tǒng)和編程語言。 這使得構(gòu)建在各種這樣的系統(tǒng)中的服務(wù)可以以一種統(tǒng) 一和通用的方式進行交互。以服務(wù)為導(dǎo)向、 開放、松散耦合的總體目標(biāo)架構(gòu), 在應(yīng)用系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計時,我們遵循 如下業(yè)務(wù)集成參考架構(gòu)。 圖 IBM 基于 SOA 的業(yè)務(wù)集成參考架構(gòu)SOA 的主要組件包括服務(wù)、動態(tài)發(fā)現(xiàn)

3、和消息。服務(wù)是能夠通過網(wǎng)絡(luò)訪問的可調(diào)用例程。 服務(wù)公開了一個接口契約, 它定義了服務(wù)的行 為以及接受和返回的消息。 術(shù)語服務(wù)常與術(shù)語提供者互換使用, 后者專門用于表示提供服務(wù) 的實體。接口通常在公共注冊中心或者目錄中發(fā)布,并在那里按照所提供的不同服務(wù)進行分類,就像電話簿黃頁中列出的企業(yè)和電話號碼一樣。 客戶 (服務(wù)消費者 能夠根據(jù)不同的分類特 征通過動態(tài)查詢服務(wù)來查找特定的服務(wù)。這個過程被稱為服務(wù)的 動態(tài)發(fā)現(xiàn)。服務(wù)消費者或者客戶通過消息來消費服務(wù)。 因為接口契約是獨立于平臺和語言的, 消息 通常用符合 XML 模式的 XML 文檔來構(gòu)造。SOA 結(jié)構(gòu)中,中立的接口定義(沒有強制綁定到特定的實現(xiàn)

4、上的特征稱為服務(wù)之間 的松耦合。 松耦合系統(tǒng)的好處有兩點,一點是它的靈活性,另一點是, 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。 而另一方面, 緊耦合意 味著應(yīng)用程序的不同組件之間的接口與其功能和結(jié)構(gòu)是緊密相連的, 因而當(dāng)需要對部分或整 個應(yīng)用程序進行某種形式的更改時,它們就顯得非常脆弱。對松耦合的系統(tǒng)的需要來源于業(yè)務(wù)應(yīng)用程序需要根據(jù)業(yè)務(wù)的需要變得更加靈活, 以適應(yīng) 不斷變化的環(huán)境,比如經(jīng)常改變的政策、業(yè)務(wù)級別、業(yè)務(wù)重點、合作伙伴關(guān)系、行業(yè)地位以 及其他與業(yè)務(wù)有關(guān)的因素, 這些因素甚至?xí)绊憳I(yè)務(wù)的性質(zhì)。 我們稱能夠靈活地適應(yīng)環(huán)境變 化的業(yè)務(wù)為隨需應(yīng)變業(yè)

5、務(wù), 在隨需應(yīng)變業(yè)務(wù)中, 一旦需要, 就可以對完成或執(zhí)行任務(wù)的方式 進行必要的更改。服務(wù)包括:1 用戶交互服務(wù)。為用戶在界面上提供一個統(tǒng)一的信息服務(wù)功能入口。通過將內(nèi)部和 外部各種相對分散獨立的信息組成一個統(tǒng)一的整體,保證了用戶既能夠從統(tǒng)一的渠 道訪問其所需的信息,也可以依據(jù)每一個人的要求來設(shè)置和提供個性化服務(wù)。 2 應(yīng)用服務(wù)。通過 HUB 或總線架構(gòu),實現(xiàn)應(yīng)用與應(yīng)用之間的連接,完成相關(guān)的數(shù)據(jù) 路由與數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換。3 信息集成服務(wù)。實現(xiàn)數(shù)據(jù)或整合,在異構(gòu)的數(shù)據(jù)源之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)層的直接整合。通 過建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型來實現(xiàn)不同系統(tǒng)間的信息轉(zhuǎn)換。4 工作流程服務(wù)。實現(xiàn)業(yè)務(wù)流程管理,包括工作流管理、自動

6、化流程兩層面。它將不 同的應(yīng)用系統(tǒng)連接在一起,進行協(xié)同工作,并提供商業(yè)流程管理的相關(guān)功能,包括 流程設(shè)計、 監(jiān)控和規(guī)劃, 實現(xiàn)業(yè)務(wù)流程的實時管理。 同時支持行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) (如 RossetNet 、 ebXML 、 EDI 、 CIDX 、 SWIFT 、 FIX 以適應(yīng)企業(yè)集中、扁平、透明的管理機制, 適應(yīng)企業(yè)供應(yīng)鏈、企業(yè)內(nèi)部流程共享和流程優(yōu)化。5 B2B 集成服務(wù)。通過多種連接方式,接入第三方的系統(tǒng),如 ERP 等。企業(yè)服務(wù)總線每個企業(yè)在信息系統(tǒng)建設(shè)過程中必然涉及到多個應(yīng)用系統(tǒng)(可能運行于不同的平臺之 上 , 采 用 不 同 的 開 發(fā) 語 言 與 模 式 進 行 開 發(fā) 之 間 的 相 互

7、集 成 需 求 (Information Connectivity&Integration或者大家熟知的 EAI , 采用何種集成體系結(jié)構(gòu)必須慎重考慮。 當(dāng)前 大部分的企業(yè)采用的應(yīng)用系統(tǒng)之間的集成是一種點對點的體系結(jié)構(gòu),具體請見下圖:圖 基于點對點的集成架構(gòu)點對點的應(yīng)用系統(tǒng)集成結(jié)構(gòu)的出發(fā)點很簡單, 當(dāng)兩個系統(tǒng)之間需要相互協(xié)作時, 為這兩 個系統(tǒng)開發(fā)相應(yīng)的連接組件 (Adapter將二者互聯(lián)。這種由簡單出發(fā)的結(jié)構(gòu)存在著嚴重的隱 患:隨著應(yīng)用系統(tǒng)個數(shù)的增加,連接組件 (Adapter的數(shù)目將快速增長(總數(shù)為 n*(n-1個連 接組件,其中 n 為應(yīng)用系統(tǒng)的個數(shù) ,而且在不同應(yīng)用系統(tǒng)之間由于

8、缺乏自動提交請求的機 制,必須在相關(guān)的連接組件內(nèi)部固化請求的提交功能,應(yīng)用系統(tǒng)之間存在著高度的藕合性, 這為系統(tǒng)的維護帶來了巨大的復(fù)雜性, 任何一個系統(tǒng)的升級或改動都將影響到其它與之相關(guān) 的應(yīng)用系統(tǒng)的修改; 同時當(dāng)一個新的應(yīng)用系統(tǒng)需要納入整個應(yīng)用集成體系時整個工作變得非 常復(fù)雜。The Hub and Spoke提供克服傳統(tǒng)點對點缺點和 Enterprise Service Bus (ESB趨勢的分配 和模塊架構(gòu)。重要的是一個建立在 ESB 上的集成趨勢,它提供一個普通的商業(yè)目標(biāo)模式, 它運作起來像數(shù)據(jù)隔離層, 分隔特別應(yīng)用數(shù)據(jù)和邏輯過程相關(guān)數(shù)據(jù)。 另外, 相比以前的趨勢, 連接器和接口數(shù)減少

9、,整合努力減少了。繼續(xù)上面的例子,只有 5個連接器和 10個接口需 要建設(shè)。 圖 基于 Application Hub的集成架構(gòu)良好的 EAI 體系結(jié)構(gòu)應(yīng)該保證不同應(yīng)用系統(tǒng)之間的高度內(nèi)聚,同時又保持各個應(yīng)用系 統(tǒng)的相對獨立性,系統(tǒng)之間存在著松散的藕合關(guān)系?；?Application Hub 的 EAI 結(jié)構(gòu)能夠 滿足復(fù)雜的企業(yè)應(yīng)用集成需求和發(fā)展的需求。與點對點的 EAI 結(jié)構(gòu)相比,在基于 Application Hub的 EAI 體系結(jié)構(gòu)中,連接組件的數(shù) 目很少 (一個應(yīng)用系統(tǒng)對應(yīng)于一個針對 Application Hub的連接組件, 總數(shù)為 n 個。 n 為被集 成的應(yīng)用系統(tǒng)的個數(shù) ;而且

10、各相互集成的應(yīng)用系統(tǒng)之間不存在直接的關(guān)聯(lián),所有的集成工 作通過中央 Application Hub 進行,當(dāng)某應(yīng)用系統(tǒng)需要與其它的系統(tǒng)集成時該應(yīng)用程序發(fā)請 求(一般通過消息的方式給 Application Hub ,由 Application Hub 自動地將該請求轉(zhuǎn)發(fā)給 相應(yīng)的目標(biāo)系統(tǒng)進行處理后將結(jié)果返回給請求者。 在這種體系結(jié)構(gòu)中, 系統(tǒng)的維護非常簡單, 每一個應(yīng)用系統(tǒng)的更新和修改都能夠?qū)崟r地實現(xiàn), 同時當(dāng)新的應(yīng)用系統(tǒng)出現(xiàn)時能夠簡便的納 入到整個 IT 環(huán)境當(dāng)中,與其它的應(yīng)用系統(tǒng)相互協(xié)作,共同為用戶提供服務(wù)。企業(yè)服務(wù)總線(ESB 和以服務(wù)為導(dǎo)向的應(yīng)用架構(gòu)體系(SOA 緊密連接在一起,企業(yè)

11、服務(wù)總線(ESB 是以服務(wù)為導(dǎo)向的應(yīng)用架構(gòu)體系(SOA 的核心組成部分。企業(yè)服務(wù)總線 (ESB 為以服務(wù)為導(dǎo)向的應(yīng)用架構(gòu)體系(SOA 提供了連通性基礎(chǔ)架構(gòu),它是 SOA 架構(gòu) 下 Application Hub 的具體體現(xiàn)。 如上圖所示, 在 SOA 架構(gòu)上發(fā)布的業(yè)務(wù)服務(wù)是 ESB 的 “用 戶” ,這些基于 SOA 架構(gòu)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)所開放出來的服務(wù)通過 ESB 進行交互。它們的交互請 求被以事件的方式進行發(fā)布和訂閱。 IBM 的企業(yè)服務(wù)總線解決方案是 WebSphere MQ 以及 WebSphere Business Integration Message Broker。2 數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)采用

12、中間件的必要性中間件是一種獨立的系統(tǒng)軟件或服務(wù)程序, 分布式應(yīng)用軟件借助這種軟件在不同的技術(shù) 之間共享資源, 管理計算資源和網(wǎng)絡(luò)通訊。 它在計算機系統(tǒng)中是一個關(guān)鍵軟件, 它能實現(xiàn)應(yīng) 用的互連和互操作性,能保證系統(tǒng)的安全、可靠、高效的運行。中間件的跨平臺性可以屏蔽操作系統(tǒng)的差異, 克服網(wǎng)絡(luò)狀況不理想的限制, 另外, 使用 中間件可以縮短系統(tǒng)的開發(fā)周期,使集成商把更多的精力投入到各有價值的業(yè)務(wù)應(yīng)用開發(fā) 中。 目前中間件的種類很多, 為實現(xiàn)安全、 可靠的數(shù)據(jù)傳輸交換平臺和應(yīng)用整合方案, 利用 消息傳輸中間件 (MOM是最佳的選擇。它簡化了應(yīng)用之間數(shù)據(jù)的傳輸,屏蔽底層異構(gòu)平臺, 提供一致的通訊標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)

13、用開發(fā), 確保數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)上可靠的、 跨平臺的信息傳輸和數(shù)據(jù)交 換。它基于消息隊列的存儲 -轉(zhuǎn)發(fā)機制,并提供了特有的異步傳輸機制。優(yōu)秀的消息中間件 能夠基于消息傳輸和異步事務(wù)處理實現(xiàn)應(yīng)用整合與數(shù)據(jù)交換。在 XX 省電子政務(wù)數(shù)據(jù)交換項目中,使用中間件的必要性有以下幾個方面:數(shù)據(jù)傳輸量大數(shù)據(jù)交換應(yīng)用系統(tǒng)建成以后是一個覆蓋各委辦局的復(fù)雜的應(yīng)用系統(tǒng), 并且在這些節(jié)點之 間存在大量的數(shù)據(jù)需要傳輸,在如此眾多的應(yīng)用節(jié)點之間如果缺乏快速可靠的消息傳輸機 制, 將導(dǎo)致整個系統(tǒng)的故障率大幅上升, 從而使整個系統(tǒng)陷于不可用狀態(tài)。 因此快速而可靠 的消息傳輸機制將是企業(yè)內(nèi)部統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)取得成功的重要保證。數(shù)據(jù)傳

14、輸?shù)陌踩砸蠛芨咝畔⒌臏?zhǔn)確性和安全性直接影響客戶滿意度系統(tǒng)維護和管理的任務(wù)和風(fēng)險很大,某些單位的工作人員的 IT 水平有限,需要采 用一種自動化的數(shù)據(jù)傳輸和管理手段,降低系統(tǒng)維護的成本與其他單位的數(shù)據(jù)交換在實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的同時,電子政務(wù)系統(tǒng)還存在與其它系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換的需求。 各種應(yīng)用系統(tǒng)的互通, 在多個應(yīng)用系統(tǒng)之間進行數(shù)據(jù)交換, 而未來參與數(shù)據(jù)交換的 局委辦應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)目更會不斷的增加,如何應(yīng)用維護的工作量最小。在未來數(shù)據(jù)交換的進行過程中, 對于用戶需求的變化帶來的用于應(yīng)用系統(tǒng)之間交換 的數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)內(nèi)容的改變,如何進行有效的管理和維護。鑒于以上方面的考慮, 我們建議在電子政務(wù)數(shù)據(jù)交換項目中

15、采用適當(dāng)?shù)闹虚g件技術(shù)來實 現(xiàn)項目的建設(shè)和規(guī)劃。為了解決數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴},我們推薦 IBM 公司的 WebSphere MQ和 Message Broker通 訊中間件。 WebSphere MQ 是 IBM 公司為用戶提供的消息服務(wù)中間件,以 80%左右的全球 市場占有率遙遙領(lǐng)先于其它所有的 MOM(Message-Oriented Middleware 中間件產(chǎn)品。 WebSphere MQ采用異步的消息機制在不同的服務(wù)器節(jié)點之間保證可靠的信息傳遞服務(wù), 在 此過程中 WebSphere MQ能夠自動屏蔽各種異常和故障而保證將數(shù)據(jù)信息傳送到目的地, 每 種信息將至少被傳遞一次而且只被傳遞一次。

16、在電子政務(wù)數(shù)據(jù)交換應(yīng)用系統(tǒng)中,采用 WebSphere MQ,相關(guān)信息(以及其它任何所需的信息能夠在各局委辦之間實現(xiàn)靈活而可 靠的消息傳遞,即使在傳輸過程中網(wǎng)絡(luò)或任何軟件、硬件系統(tǒng)出現(xiàn)故障, WebSphere MQ也 能夠保證將信息安全地傳送到目的地。它的特點:統(tǒng)一的接口,縮短開發(fā)周期;可跨多種平臺;保證復(fù)雜環(huán)境下的可靠傳輸; 適用于分布式處理;處理不依賴于時間的限制。我們建議采用 IBM 公司的應(yīng)用整合中間件 WBI Message Broker 作為一個信息 /數(shù)據(jù)總 線。它提供了基于 Application Hub的通訊連接和應(yīng)用整合方式,能夠有效地提供數(shù)據(jù)路由、 加工處理和格式轉(zhuǎn)換等

17、功能。Message Broker位于電子政務(wù)數(shù)據(jù)交換平臺的核心,連接各個委辦局,起到一個交通和 通訊樞紐的作用。它可以簡化系統(tǒng)的配置,同時提供各種數(shù)據(jù)處理服務(wù),如:數(shù)據(jù)的計算、 過濾、數(shù)據(jù)庫操作等;實現(xiàn)各種不同數(shù)據(jù)格式之間的轉(zhuǎn)換,如:傳統(tǒng)數(shù)據(jù)格式與 XML 格式 之間的轉(zhuǎn)換; 實現(xiàn)基于數(shù)據(jù)內(nèi)容的智能路由, 從而調(diào)用不同的字模塊所提供的服務(wù); 對原有 應(yīng)用的修改減少到最低限度,并具有高可擴展性。3 IBM 解決方案3.1 方案描述XX 電子政務(wù)數(shù)據(jù)交換平臺是是基于成熟可靠的 JMS 技術(shù)的數(shù)據(jù)交換、 數(shù)據(jù)流管理和跨 廳局協(xié)同工作功能的應(yīng)用支撐平臺系統(tǒng)。信息交換系統(tǒng)是電子政務(wù)綜合業(yè)務(wù)支撐平臺所提

18、供的關(guān)鍵服務(wù)。 通過信息交換系統(tǒng), 實 現(xiàn)電子政務(wù)系統(tǒng)跨平臺、 跨系統(tǒng)、跨應(yīng)用、跨地區(qū)的互聯(lián)互通和信息共享, 為政府部門之間 進行公文交換、網(wǎng)上審批等提供支持。數(shù)據(jù)交換中心處于核心位置, 通過配置在數(shù)據(jù)交換中心的數(shù)據(jù)交換服務(wù)器提供的標(biāo)準(zhǔn)化 的適配器和接口為每個數(shù)據(jù)交換節(jié)點 (需要進行數(shù)據(jù)交換的各個廳局 提供服務(wù)。 每個數(shù)據(jù) 交換節(jié)點只需要與數(shù)據(jù)交換中心通過數(shù)據(jù)適配器進行交互,并通過 XML 進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。 在充分了解當(dāng)前項目需求并考慮未來擴展的基礎(chǔ)上, 建議采用如下的系統(tǒng)架構(gòu)來實現(xiàn)數(shù) 據(jù)交換平臺?！?數(shù)據(jù)交換平臺 ” 功能架構(gòu)圖在上面的系統(tǒng)架構(gòu)圖中,主要由如下幾個主要功能模塊組成:可靠的消息傳

19、輸服務(wù)可靠的消息傳輸服務(wù)是 " 數(shù)據(jù)交換平臺 " 最重要的底層基礎(chǔ)服務(wù)。利用消息中間件軟件, 通過業(yè)界流行的隊列機制可以方便地實現(xiàn)跨越不同廳局、 不同網(wǎng)絡(luò)、 不同操作系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交 換與共享,并可以透明地處理諸如宕機、網(wǎng)絡(luò)堵塞、網(wǎng)絡(luò)中斷等各種復(fù)雜的通訊異常。 該基礎(chǔ)模塊提供了標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)封裝接口, 能夠以多種協(xié)議為基礎(chǔ)實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換功能, 屏蔽底 層通訊機制,從而提供了可靠的數(shù)據(jù)傳輸保證。消息代理服務(wù)消息代理服務(wù)是 " 數(shù)據(jù)交換平臺 " 的核心服務(wù)。 消息代理服務(wù)運行在基礎(chǔ)消息傳輸服務(wù)之上, 為數(shù)據(jù)交換平臺提供了強大的信息格式轉(zhuǎn)換與信息路由的功能。 其高性能的

20、消息處理引 擎, 靈活的系統(tǒng)擴展機制與負載均衡的架構(gòu)設(shè)計, 完全滿足了 " 數(shù)據(jù)交換平臺 " 未來的升級擴 展。人員交互、安全認證、管理監(jiān)控、信息存儲等輔助服務(wù)相關(guān)平臺輔助服務(wù)是 " 數(shù)據(jù)交換平臺 " 不可或缺的功能,進一步簡化并完善了平臺的功 能。我們建議在省電子政務(wù)系統(tǒng)中心配置 WebSphere Business Integration Message Broker, 在各局委辦安裝配置 WebSphere MQ。 對于 WebSphere MQ 來說,兩個 WebSphere MQ 系統(tǒng)要進行通訊,需要建立它們之間 WebSphere MQ的邏輯

21、連接 通道。 因此在這里需要在每一節(jié)點上為需要進行通訊的相鄰 的節(jié)點定義配置 WebSphere MQ通道。采用這種點對點的通訊方式,如圖: 系統(tǒng)將會是一個復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) ,n 個系統(tǒng)要建立 n(n-1個連接,系統(tǒng)的維護和管理將 會比較復(fù)雜, 重要的是局委辦的數(shù)量很多, 并且它們之間存在著互相通信的需求, 在這種情 況下, 如果將這么多的節(jié)點兩兩相連,其配置將會比較復(fù)雜, 最為重要的是,其管理和維護 的成本會很高,所以這種方法顯然是不可行的。Message Broker的設(shè)計理念恰恰是要改變這一結(jié)構(gòu)的弊端,將網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)變?yōu)樾切徒Y(jié)構(gòu), 它采用 ” hub and Spoke ” 的設(shè)計思想。大大減

22、少系統(tǒng)間的連接個數(shù),從 n(n-1個減少到 n 個, 使系統(tǒng)的配置和管理大大簡化。 隨之而來的是, 系統(tǒng)的可擴展性大大增強, 每新增加一個局委辦, 不必建立它和其他局 委辦之間的兩兩連接,而只需連接到 Message Broker 上,通過 Message Broker 便可以實現(xiàn) 與其余支局的連接和通訊。這樣, 我們構(gòu)造了一個 WebSphere MQ通訊網(wǎng)絡(luò), 作為各種應(yīng)用系統(tǒng)的公共數(shù)據(jù)傳輸平 臺, 使得縱向、 橫向的信息可以在系統(tǒng)內(nèi)部順暢地流動, 而不會因為網(wǎng)絡(luò)或系統(tǒng)故障造成信 息的丟失或重復(fù)傳遞。對于各種應(yīng)用程序來說,只需調(diào)用 WebSphere MQ提供的編程接口來 發(fā)送 /接收消息

23、即可 , 大大提高了應(yīng)用開發(fā)的效率和質(zhì)量,并降低了系統(tǒng)維護的難度。此外, 在各應(yīng)用系統(tǒng)通過中心數(shù)據(jù)交換平臺進行數(shù)據(jù)交換時, 如何根據(jù)數(shù)據(jù)內(nèi)容的確定 數(shù)據(jù)的路由選擇也是一個較大的挑戰(zhàn)。 Message Broker的智能路由功能能夠讓用戶根據(jù)消息 的格式和內(nèi)容定義消息轉(zhuǎn)換和路由決策,規(guī)則的定義可以通過 GUI 界面來實現(xiàn),十分簡單 易行。 如我們可以在數(shù)據(jù)中設(shè)定路由信息標(biāo)志位, MQ 本身是無法解析數(shù)據(jù)報中內(nèi)部的具體 信息的, 而 Message Broker,可以解析和識別消息的具體內(nèi)容, 可以根據(jù)消息中設(shè)定的路由標(biāo) 志位進行數(shù)據(jù)的智能路由。如:從 A 市將數(shù)據(jù)發(fā)給 Message Broke

24、r, Message Broker可以智 能地分析數(shù)據(jù)的目的地,并準(zhǔn)確將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)出去。通過智能化數(shù)據(jù)路由和轉(zhuǎn)換功能, 用于可以在應(yīng)用程序之間實現(xiàn)消息流, 同時滿足業(yè)務(wù) 過程的數(shù)據(jù)流要求;同時它可以隨著業(yè)務(wù)要求的變化而變化,當(dāng)業(yè)務(wù)需求變化時,僅需對 Message Broker,做必要的更改,而無需改動原有的應(yīng)用程序,使系統(tǒng)的可擴展性大大增強。 除了智能路由功能之外, Message Broker還具有以下更加豐富和完善的功能:對數(shù)據(jù)的各種復(fù)雜的計算和處理功能。它用每一個 Node 表示對消息的一種處理,如 compute node 可以對消息進行各種計算操作, 其他 Process Node

25、有:input node, output node, filter node, check node 等; node 與 node 相連, 便組成了一個 Message Flow, 由各種 “ Processor Node ” 組成的 Message Flow ,可對消息進行各種處理操作,在消息從數(shù)據(jù)中心經(jīng)過時便可 以被進行相應(yīng)地計算,從而發(fā)往目的應(yīng)用系統(tǒng);數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換和路由服務(wù)。 Message Broker提供多種數(shù)據(jù)格式服務(wù),其中包括:自定 義格式,用戶可以通過 MRM(Message Repository Manager來定制自己的消息格式; XML 格 式;面向紀(jì)錄的信息格式,如 C

26、 的頭文件, COBOL records 等。對于這些消息格式,它提供相應(yīng)的剖析器進行解析,實現(xiàn)它們之間的格式轉(zhuǎn)換。如對于用戶的 bit stream的輸入信息 可以輸出為 XML 的格式,反之亦然。與數(shù)據(jù)庫緊密集成。 提供了與 DB 操作相關(guān)的各種 Node, 如 INSERT,UPDATE,DELETE 等 Node ,用戶可以之間通過 ESQL 進行和數(shù)據(jù)庫的操作,如把數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫,從數(shù)據(jù)庫 中取數(shù)據(jù)等; 這樣, 當(dāng)數(shù)據(jù)通過 Message Broker時, 我們便可以將數(shù)據(jù)進行各種數(shù)據(jù)庫操作, 為今后的數(shù)據(jù)倉庫做準(zhǔn)備。應(yīng)用整合功能, Message Broker是 IBM 的應(yīng)用整合

27、中間件。從電子政務(wù)系統(tǒng)的一個橫 截面來看, 存在很多業(yè)務(wù)系統(tǒng), 在系統(tǒng)今后的發(fā)展過程中,必然需要進行應(yīng)用整合,即實現(xiàn) 各個子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)共享。為了實現(xiàn)各應(yīng)用系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)共享,我們更加建議星型 Message Broker 解 決方案即位于同一層次上的各應(yīng)用系統(tǒng)均通過它互相連接?？紤]到在各業(yè)務(wù)系統(tǒng)建立時都是以各業(yè)務(wù)部門為主進行, 且各自的業(yè)務(wù)屬性也有較大的 不同, 故各應(yīng)用系統(tǒng)間在數(shù)據(jù)定義、 數(shù)據(jù)格式上必然會存在著或多或少的差異性。 這就為各 應(yīng)用系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換帶來了一定的困難。通過 Message Broker,用戶完全不需要專門開發(fā) 接口和路由選擇程序, 只需要在中心

28、的 Message Broker上對每個業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)格式作相應(yīng) 定義, 并定義相關(guān)的數(shù)據(jù)路由規(guī)則即可。 這樣一方面簡化了其實現(xiàn)方法, 另一方面大大提高 了系統(tǒng)的可維護性。3.2 方案設(shè)計中的核心要點:1采用業(yè)界成熟的產(chǎn)品:對于一個企業(yè)級的應(yīng)用,這一點是非常必要的;2采用一個合理的架構(gòu):在通訊節(jié)點眾多時,要避免采用復(fù)雜的網(wǎng)狀架構(gòu),要采用先 進的星型架構(gòu);3關(guān)于 MQ Server和 MQ Client的選擇:MQ Client為我們提供了一個 MQ 應(yīng)用程序的開發(fā)和運行環(huán)境,它是 MQ API的 Client 實現(xiàn)。在 Client 環(huán)境下,沒有隊列管理器、隊列等對象,它通過 MQI 通道與

29、Server 之間建 立實時的通訊,并將消息從 Client 端發(fā)往 Server 端的隊列,或從 Server 端的隊列中取得消 息。MQ Client提供下列好處:適合同步處理的工作模式;減少系統(tǒng)負擔(dān);減少系統(tǒng)管理開 銷;減少磁盤空間要求等。MQ Client比較適合于網(wǎng)絡(luò)條件較好或?qū)崟r通訊的情況。它的劣勢在于以下幾方面:它和服務(wù)器端是一個實時、同步的連接,失去了 MQ Server產(chǎn)品所具有的異步、可靠傳 輸?shù)奶攸c;在大數(shù)據(jù)量傳輸時的效率問題,在進行大數(shù)據(jù)量傳輸時的問題,由于要進行拆包處理, 這時為了保證數(shù)據(jù)的完整性,我們要對多個被拆的小包設(shè)置在同一個工作單元中,用 Client 傳輸時

30、,如果中間網(wǎng)絡(luò)斷了,所有的包都會被回退,然后被重傳,降低了傳輸效率。通訊方向問題:MQ Client和 Server 之間的通信是單向的, Client 只能向 Server 發(fā)數(shù)據(jù), 在取數(shù)據(jù)時, 它只能主動地到 Server 上取, 這時就必須利用一個輪循程序, 不斷地到 Server 上去取,在輪循的間隙,如果網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題,該程序就會出現(xiàn)問題,被掛起,必須人工干預(yù) 來將該程序重起。其它方面的功能:MQ Client不具備其他一些 Server 具有的重要功能,如:SSL 加密, 群集負載均衡等。MQ 產(chǎn)品分為 Server 和 Client 兩種版本, 與 Client 不同, Serv

31、er 的運行環(huán)境擁有隊列管 理器、隊列、消息通道等對象,它提供全面的消息服務(wù)。通常在廣域網(wǎng)環(huán)境下,以及在企業(yè)與企業(yè)之間進行通訊的情況下,我們都建議配置 MQ Server對 Server 的通訊環(huán)境。MQ Server是一個異步傳輸中間件,用于實現(xiàn)客戶位于不同系統(tǒng)、不同平臺下的數(shù)據(jù)交 換。 WebSphere MQ 具有強大的跨平臺性,可以支持 35種平臺,它利用消息機制實現(xiàn)應(yīng)用 系統(tǒng)間數(shù)據(jù)的傳輸和通訊,無論出現(xiàn)何種異常故障 (如網(wǎng)絡(luò)斷線、 網(wǎng)絡(luò)阻塞、 系統(tǒng)當(dāng)機等 , 都能確保應(yīng)用程序數(shù)據(jù)在傳遞過程中不丟失、 不重復(fù), 而當(dāng)故障恢復(fù)時, WebSphere MQ 可 以將未成功發(fā)送的信息自動發(fā)

32、送至應(yīng)用系統(tǒng),而無需人工干預(yù)。在大數(shù)據(jù)量傳輸上,在 MQ 中有邏輯消息和物理消息的概念,利用邏輯消息和物理消 息, 我們可以將大消息進行分段處理, 也可以將若干個本身完整的消息在應(yīng)用邏輯上歸為一 組進行處理。對于分段消息的傳輸, MQ 用一階段提交的方式來處理,即把所有 segment 消 息當(dāng)成一個完整的事務(wù),保證他們或者都被傳輸?shù)浇邮辗降膽?yīng)用程序,或者一個都不傳輸。 MQ Server之間可以通過自身的群集功能,實現(xiàn)負載均衡。MQ Server 的隊列管理器可以具有事務(wù)控制的功能,即它可以 利用與數(shù)據(jù)庫之間 XA 的連接,實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫與 MQ 隊列操作的兩階段提交。MQ Server支持觸發(fā)

33、、消息分發(fā) /訂閱等功能。在安全控制方面, MQ Server支持 Server 之間通道的 SSL 加密。在可靠性上, MQ Server支持 HA 。從 XX 電子政務(wù)的業(yè)務(wù)需求來看, 各個局委辦之間的數(shù)據(jù)傳輸, 可以用異步的處理方式 處理。要在網(wǎng)絡(luò)條件暢通的前提下,及時發(fā)送到達。在這種需求下,建議采用 MQ Server。 另外,針對 XX 電子政務(wù)目前的網(wǎng)絡(luò)狀況、系統(tǒng)的規(guī)模以及可靠性、安全性的要求,我 們認為使用 MQ Server能更好地滿足系統(tǒng)需求。3.3 推薦配置省中心:軟件:WBI Message Broker硬件:IBM pServer 570, 操作系統(tǒng):AIX V5.3各

34、局委辦:軟件:WebSphere MQ Server硬件:PC Server,操作系統(tǒng) : Linux省中心各局委辦 服務(wù)器 服務(wù)器 服務(wù)器 服務(wù)器4 IBM 解決方案的優(yōu)勢WebSphere MQ和 Message Broker在電子政務(wù)數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在傳輸?shù)目?靠性、安全性、靈活性、應(yīng)用集成和數(shù)據(jù)交換等諸多方面。4.1 強 健的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),靈活的通訊方式采用 WebSphere MQ可以實現(xiàn)關(guān)鍵數(shù)據(jù)在任意網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的安全、可靠傳輸。采用消息中間件 WebSphere MQ 的應(yīng)用系統(tǒng)是三層次的結(jié)構(gòu),而由于將通訊邏輯的部分 獨立出來, 使得系統(tǒng)的可移植性、 可擴充性和可維護性都

35、大大提高。 中間件是隨著計算機在 社會生活的各個層次廣泛應(yīng)用近年來迅速發(fā)展、 壯大起來的一個軟件領(lǐng)域。 在系統(tǒng)應(yīng)用的層 次結(jié)構(gòu)中, 中間件位于操作系統(tǒng)和用戶應(yīng)用之間。 對應(yīng)用程序來說, 其主要作用是屏蔽操作 系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。應(yīng)用開發(fā)人員編程時只需利用中間件產(chǎn)品提供的跨平臺的、統(tǒng)一的接口, 而不必考慮操作系統(tǒng)的差異。在提高應(yīng)用程序的可移植性的同時也縮短了應(yīng)用開發(fā)的周期。 中間件的采用可以為我們節(jié)約大量的人力、 物力和財力, 使我們可以將更多的精力投入到真 正有價值的業(yè)務(wù)應(yīng)用的開發(fā)中。采用 WebSphere MQ 作為電子政務(wù)數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的通訊平臺不但可以使整個系統(tǒng)在較短 的時間內(nèi)建立起廣域網(wǎng)上

36、的可靠的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng), 還能夠為以后應(yīng)用系統(tǒng)的擴充提供統(tǒng)一的 通信接口。另外, WebSphere MQ 還支持與數(shù)據(jù)庫協(xié)同工作(如 IBM DB2, Oracle 等,并 可連接辦公自動化系統(tǒng)軟件(如 LotusNotes 等、系統(tǒng)管理軟件(如 Tivoli 等、企業(yè)資源 規(guī)劃系統(tǒng)(如 SAPR/3等。因此,從發(fā)展的角度看,選擇 WebSphere MQ不僅可以作為統(tǒng)一 的通訊平臺, 還能夠?qū)崿F(xiàn)整個企業(yè)各個應(yīng)用系統(tǒng)的業(yè)務(wù)整合, 實現(xiàn)信息在最大程度上的共享。 WebSphere MQ提供了基于消息隊列的通訊機制,而利用這種通訊機制提供給應(yīng)用程序 極為靈活的通訊方式:一對一、 一對多、 多對一、

37、 多對多的關(guān)系; 實時的、 批量的數(shù)據(jù)傳輸; 同步的、異步的通訊模式。從電子政務(wù)數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸實時性上來看, 數(shù)據(jù)的傳輸可以分為實時數(shù)據(jù)傳輸 和集中數(shù)據(jù)傳輸兩類。從傳輸方式來看,可以分為點對點傳輸和單點對多點的分發(fā)式傳輸。 顯然采用 WebSphere MQ可以很好地滿足上述多種傳輸方式。利用 WebSphere MQ,可以方便地實現(xiàn)關(guān)鍵數(shù)據(jù)在各局委辦之間的傳輸。整個網(wǎng)絡(luò)的任 何兩個節(jié)點之間通訊,不需要建立直接的物理連接,而可以通過 MQ 的通訊網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)。WebSphere MQ由于采用了先進的程序設(shè)計思想以及內(nèi)部工作機制,保證消息的可靠傳 遞,即只傳一次,不丟失、不重復(fù),可以克服一

38、些地區(qū)網(wǎng)絡(luò)線路質(zhì)量差的現(xiàn)狀。同時 WebSphere MQ支持永久性的 (Persistent消息和隊列, 永久性的消息保存在硬盤上,并提供獨立的日志 (log系統(tǒng), 當(dāng)關(guān)機和系統(tǒng)掉電消息仍完好地保存在隊列中, 即使存放消息 的硬盤發(fā)生介質(zhì)故障,我們?nèi)匀豢梢詮娜罩局袑⑾⒒謴?fù)出來。相應(yīng)地, WebSphere MQ提 供了一整套消息的備份和恢復(fù)手段。因此, 采用 WebSphere MQ可以在最大程度上保證信息的可靠傳輸, 而且利用 WebSphere MQ 的先進的傳輸機制,應(yīng)用程序只需運行一次,將信息放入 MQ 的隊列中, MQ 將負責(zé)將 其傳送到目的系統(tǒng)的隊列中,而不再需要人工的干預(yù)。利

39、用 WebSphere MQ不但可以支持數(shù)據(jù)的斷點續(xù)傳, 而且如果在傳輸過程中, 通信線路 出現(xiàn)故障或遠端的主機發(fā)生故障, 本地的應(yīng)用程序都不會受到影響, 可以繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù), 而 無需等待網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)或遠端主機正常后再重新運行。同時 MQ 確保信息只傳輸唯一的一次,而不會發(fā)生數(shù)據(jù)重復(fù)的問題。 MQ 的這些特點可以 幫助我們極大的提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院托?。WebSphere MQ可以實現(xiàn)安全的數(shù)據(jù)傳輸,支持 SSL 加密。MQ 為我們提供了全方位、多層次的安全管理。確保隊列管理者所擁有的資源不被非法 存取,防止消息泄漏。 MQ 提供了 OAM(Object Authority Manager機

40、制實現(xiàn)資源級和應(yīng)用級 的安全控制, OAM 維護了各種資源的 Access Control List(控制列表 ;在消息級別上,還 設(shè)置了 Message Context 標(biāo)識。這些機制從以下幾個方面保證了系統(tǒng)內(nèi)部的安全性:用戶應(yīng) 用與隊列管理者的連接;用戶對 MQ 資源,如隊列、通道、過程的操作;隊列管理器的管 理命令;對消息的存取等。MQ 為用戶提供了多種途徑確保網(wǎng)絡(luò)傳輸過程的數(shù)據(jù)安全。安全出口:主要用于兩個 MQ Series系統(tǒng)之間通道啟動時的雙方的身份認證;發(fā)送和接收出口:可以用來進行數(shù)據(jù)的加密 /解密以及數(shù)據(jù)的壓縮 /解壓縮;消息出口:可以用來在消息級實現(xiàn)用戶的特定功能,如數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

41、,加密 /解密等。 此外, MQ Series在 TCP/IP上還支持防火墻?？梢噪S著業(yè)務(wù)規(guī)模的擴大或項目的進行, 隨時增加新的城市, 能夠與現(xiàn)有系統(tǒng)無縫整合, 又能隨時增加新的應(yīng)用,大大減少系統(tǒng)間接口開發(fā)的個數(shù)。4.2 統(tǒng) 一的應(yīng)用開發(fā)接口,簡化開發(fā)WebSphere MQ 支持 35種不同的軟硬件平臺,在所有這些平臺上 WebSphere MQ 均 提供相同的應(yīng)用編程接口, 便于應(yīng)用程序在不同的平臺之間進行移植。 WebSphere MQ 提供 的 API 函數(shù)共有 13個,開發(fā)簡單迅速,可大大提高軟件開發(fā)的效率。4.3 跨 平臺性和異構(gòu)系統(tǒng)連接能力,屏蔽網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)異構(gòu)性WebSphere MQ支持 35種系統(tǒng)平臺,包括 IBM 和非 IBM 。應(yīng)用開發(fā)人員編程時只需利 用中間件產(chǎn)品提供的跨平臺的、統(tǒng)一的接口,而不必考慮操作系統(tǒng)的差異。利用 WebSphere MQ 可以簡單有效地實現(xiàn)跨平臺,跨系統(tǒng),跨網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的消息通訊和應(yīng)用整合。將企業(yè)復(fù)雜的信息孤島聯(lián)接成為共享的信息資源。 4.4分布式系統(tǒng)上的數(shù)據(jù)一致性 WebSphere MQ對交易處理的支持分為三個層次： 首先，WebSphere MQ內(nèi)部一系列隊列的存取操作可以構(gòu)成一個工作單元，同時進行提 交或回退。 其次，支持XA標(biāo)準(zhǔn)，可以在多種交易處理軟件的參與下實現(xiàn)WebSphere MQ隊列操作與 數(shù)據(jù)