基于SOA的數(shù)據(jù)中心建設方案

1、結合自來水公司構建數(shù)據(jù)中心的設計方案天津自來水公司經(jīng)過多年的信息化建設，目前總部以及各分公司、子公司的應用系統(tǒng)建設模式及其信息技術架構模型呈現(xiàn)以下幾種形式:“專業(yè)開發(fā)十應用集成/信息門戶.，“企業(yè)資源規(guī)劃ERP)"，“面向服務架構(Service-Oriented Architecture,SOA)"，這種多元化的模式不利于企業(yè)信息化建設的持續(xù)發(fā)展，帶來諸多問題。SOA技術是解決這一問題，構造天津自來水統(tǒng)一應用系統(tǒng)建設模式和信息技術架構模型是最佳選擇。1、SOA1.1概念及架構要素SOA是指為了解決在Internet環(huán)境下業(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

2、實現(xiàn)的一種軟件系統(tǒng)架構。SOA最根本的特性就是為了解決一些系統(tǒng)之間交互難的問題，它將應用程序的業(yè)務邏輯或某些單獨的功能模塊化并作為服務，呈現(xiàn)給客戶端。在面向服務的架構中，每個服務都被設計成面向主題任務的功能性元素，同時又作為整個系統(tǒng)流程的一環(huán)與其他服務相互調用。圍繞服務的所有模式均基于標準的技術實現(xiàn)，因此，SOA可適用于任何現(xiàn)有系統(tǒng)并避免了在集成過程中依賴遵循任何特殊定制。例如，服務的接口和實現(xiàn)相獨立。應用開發(fā)人員或者系統(tǒng)集成者可以通過組合一個或多個服務來構建應用，而無須理解服務的底層實現(xiàn)，使用該服務的應用程序可以在不同的平臺之上，使用的語言也可以不同。SOA不需限定于某種技術、開發(fā)語言來實現(xiàn)

3、，現(xiàn)階段最成熟，實現(xiàn)SOA的技術有很多，最方便的技術實現(xiàn)是Web Service。實現(xiàn)SOA必須有服務注冊中心、服務提供、服務請求、合同。服務注冊中心為服務消費和服務提供平臺;服務提供指服務提供者通過在服務注冊中心提供符合契約的服務.將他們發(fā)布到服務代理(包括注冊自己的功能和訪問接口)，并對使用其服務的請求進行響應;服務請求指發(fā)現(xiàn)并調用服務注冊中心注冊的服務;合同是服務提供商與服務消費者之間的一種協(xié)議。1.2 SOA的優(yōu)越性SOA遵循開放的標準，具有以下優(yōu)越性:(1)架構部署靈活。通過SOA可隨時調整現(xiàn)有的基礎架構，可以在現(xiàn)有的硬件、數(shù)據(jù)庫和應用服務器上運行任何基于SOA的軟件。同時，SOA也

4、具備了位置透明的特點，即能夠在網(wǎng)絡上的任意位置定位服務。(2)服務可重用。SOA將標準應用分解為單個業(yè)務功能(即服務)，產(chǎn)生各種可重用的組件，支持多種不同的應用。可以由多個用戶(和服務)從多個位置和多個上下文中進行訪問。在新組合服務的構造過程中，服務可以作為構建塊，共享重用。(3)松藕合。它定義的服務具有松藕合的屬性，松散藕合可保護SOA服務不受其與之交互系統(tǒng)和服務內更改的影響，能夠跨域和企業(yè)邊界發(fā)現(xiàn)和調用服務。(4)支持業(yè)務邏輯的持續(xù)改進。面向服務的架構通過對組件的封裝，隱藏了服務內部組成，服務提供者可以在不改變服務調用方式的情況下，對服務所包含的業(yè)務邏輯進行修改或替換。2、天津自來水數(shù)據(jù)中

5、心數(shù)據(jù)中心是指企業(yè)的業(yè)務系統(tǒng)與數(shù)據(jù)資源進行集中、集成、共享、分析的場地、工具、流程等的有機組合，它包括了操作型數(shù)據(jù)、分析型數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)之間的集成/整合流程。數(shù)據(jù)中心既是提供所有應用系統(tǒng)(包括集中的業(yè)務應用系統(tǒng)、業(yè)務應用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)交換平臺、應用集成平臺，數(shù)據(jù)倉庫)運營的場所，同時也是容納用以支持應用系統(tǒng)運行的基礎設施(包括服務器、網(wǎng)絡、存儲設備)的物理地點。天津自來水公司數(shù)據(jù)中心是對天津自來水信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)資源進行集中、集成、共享、分析、加工、流轉的核心場所，是天津自來水公司深度開發(fā)信息資源、加速信息流通、實現(xiàn)信息資源共享的核心支撐環(huán)境，能夠極大地促進天津自來水公司在管理和決策方式的改進和

6、優(yōu)化，主要包括以下組成部分:數(shù)據(jù)倉庫及輔助分析、數(shù)據(jù)交換平臺、安全管理、標準化管理、展現(xiàn)層的應用集成、運行維護管理以及基礎設施管理。SOA的真正意義在于共享和集成，數(shù)據(jù)中心只是組成部分中一員，與外部應用系統(tǒng)聯(lián)系較為密切的是數(shù)據(jù)交換平臺和展現(xiàn)層的應用集成。3、基于SOA架構的數(shù)據(jù)中心建設可行性3.1數(shù)據(jù)交換與SOA結合的可行性天津自來水公司數(shù)據(jù)交換平臺的建設是實現(xiàn)全網(wǎng)數(shù)據(jù)交換的基礎，提供了交換數(shù)據(jù)實體的交換途徑。數(shù)據(jù)交換平臺要實現(xiàn)全網(wǎng)的縱向和橫向數(shù)據(jù)交換，即上下級數(shù)據(jù)交換和同級業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換。天津自來水公司中存在大量獨立的應用系統(tǒng)需要進行數(shù)據(jù)交換，其管理結構又呈樹狀，各級機構之間也存在信息交換

7、。數(shù)據(jù)交換的以下特點使得交換可以采用SOA架構:(1)數(shù)據(jù)交換具有共享性，多個業(yè)務部門需要共享同一交換服務。數(shù)據(jù)交換的重復使用率高；(2)數(shù)據(jù)交換不需要實時性，符合SOA架構不適合于實時的關鍵業(yè)務處理的特點；(3)交換提供者和交換使用者間具有松禍合特點，交換數(shù)據(jù)的使用者不需要了解數(shù)據(jù)提供的內部實現(xiàn)；(4)交換數(shù)據(jù)的應用系統(tǒng)間具有異構性，異構系統(tǒng)間的交互難度大，結合SOA技術可解決異構系統(tǒng)間的交互問題；(5)天津自來水公司信息化程度較高，具有采用SOA架構的基礎。對于下級向上級的數(shù)據(jù)交換，下級單位充當交換服務的提供者，上級單位是交換服務的使用者，上級單位的企業(yè)服務總線(ESB)是服務注冊中心，上

8、下級單位間可遵循簡單對象訪問協(xié)議(SOAP)實現(xiàn)服務的互操作，構成了SOA架構的四個基本要素。3.2數(shù)據(jù)展現(xiàn)與SOA結合的可行性應用展現(xiàn)體系建設是數(shù)據(jù)中心最終成果的體現(xiàn)，將為天津自來水公司各個層面的領導和業(yè)務分析人員提供對業(yè)務經(jīng)營數(shù)據(jù)的查詢和分析功能，包括展現(xiàn)、分析、企業(yè)儀表等內容，以及與天津自來水公司的企業(yè)門戶(EIP)和公開密鑰體系(PKI)的集成。(1)展現(xiàn)方式需要具有高靈活性，SOA遵循開放的標準，通過服務封裝，提供服務組合，服務重用等，避免功能重復，靈活性高。基于SOA的數(shù)據(jù)展現(xiàn)方案可以在任何網(wǎng)絡服務器上運行，并與現(xiàn)有的路由器和防火墻相匹配。統(tǒng)一的接口也確保了解決方案能夠輕松與其他程

9、序集成。(2)數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)與用戶松藕合。(3)粗粒度服務也是企業(yè)數(shù)據(jù)展現(xiàn)靈活性的一大保障，為了在多種環(huán)境中提供廣泛的數(shù)據(jù)展現(xiàn)訪問能力，并讓所有用戶可用，就需要部署一套能對變革做出快速反應的架構。(4)基于SOA的數(shù)據(jù)展現(xiàn)方案可以在任何網(wǎng)絡服務器上運行，并與現(xiàn)有的路由器和防火墻相匹配。統(tǒng)一的接口也確保了解決方案能夠輕松與其他程序集成。(5)自來水公司信息化程度較高，具有采用SOA架構的基礎?；赟OA架構的數(shù)據(jù)展現(xiàn)，可將展現(xiàn)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)提供者(數(shù)據(jù)庫/數(shù)據(jù)倉庫)在服務實現(xiàn)和展現(xiàn)系統(tǒng)如何使用數(shù)據(jù)方面隔離開來。數(shù)據(jù)庫/數(shù)據(jù)倉庫和展現(xiàn)系統(tǒng)間松散藕合背后的關鍵點是服務接口作為與服務實現(xiàn)分離的實體而存在。因

10、此，采用這種SOA服務方式，可以增強靈活性，當展現(xiàn)需要的數(shù)據(jù)結構發(fā)生變化時，只需修改相關的服務即可，工作量大大減少。4、基于SOA的數(shù)據(jù)中心設計4.1數(shù)據(jù)交換平臺設計數(shù)據(jù)中心交換平臺需要實現(xiàn)橫向與縱向的多種異構數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)交換與接口管理功能。采用SOA架構的數(shù)據(jù)交換平臺設計如圖1所示。ESB支持數(shù)據(jù)交換功能的實現(xiàn)，ESB由一組基本的交換服務功能組成，包括:接入服務、訪問控制服務、消息轉換服務、路由服務、適配器服務以及管理服務等。采用SOA架構的交換平臺通過UDDI建立數(shù)據(jù)交換服務管理中心，為數(shù)據(jù)交換服務提供目錄查找功能。服務提供者通過UDDI注冊并發(fā)布數(shù)據(jù)交換服務，服務使用者可通過UDDI (

11、 Universal Description，Discovery and Integration)實現(xiàn)服務查找和綁定。交換數(shù)據(jù)采用XML進行封裝。數(shù)據(jù)交換服務間互操作的協(xié)議為簡單對象訪問協(xié)議(SOAP)。4.2數(shù)據(jù)展現(xiàn)設計數(shù)據(jù)展現(xiàn)對于數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)應用起著關鍵性的作用。根據(jù)數(shù)據(jù)中心應用功能的實現(xiàn)形式，可以把用例模型劃分為兩大類:可以通過現(xiàn)有成熟軟件實現(xiàn)的功能，例如:一些多維分析的工具，元數(shù)據(jù)管理工具等;需要根據(jù)業(yè)務決策需求定制開發(fā)的功能，如一些基本信息展示功能，KPI指標、數(shù)據(jù)挖掘功能和數(shù)據(jù)服務等。對于第1類功能，需要工具提供對SOA服務封裝的支持。對于第2類功能，可直接應用于報表展示、決策支持

12、、專題分析或其他應用系統(tǒng)，服務封裝和共享的可利用性較高。為達到訪問便捷、易于推廣的設計性能目標，并考慮良好的可擴展性及低廉的維護成本，在SOA架構下，數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)展現(xiàn)可采用基于.NET應用的B/S設計模式進行構建，即用戶可以通過瀏覽器隨時隨地對數(shù)據(jù)進行查詢。SOA架構實現(xiàn)了平臺中立，并為應用提供了統(tǒng)一的訪問接口。同時，SOA跨越.NET應用各層，在系統(tǒng)拓展中能夠升級單個服務而避免對整個架構進行大規(guī)模變動。所有這些優(yōu)勢都適應了各專業(yè)業(yè)務規(guī)范尚未統(tǒng)一、需求變化量大的特點，并為數(shù)據(jù)中心的進一步推廣應用奠定了良好的基礎。采用SOA結構的數(shù)據(jù)展現(xiàn)應用中，展現(xiàn)程序即服務申請者通過簡單對象訪問協(xié)議提出查詢某

13、些數(shù)據(jù)的服務請求，Web Service組件構成的業(yè)務處理邏輯響應請求，以Web服務描述語言(W eh Service Description Language, WSDL)對服務進行描述.最后通過統(tǒng)一描述、發(fā)現(xiàn)和集成UDDI進行注冊，即將封裝后的、包含所請求數(shù)據(jù)信息的服務發(fā)布給外部展現(xiàn)程序，完成其請求過程。通過將SOA與數(shù)據(jù)展現(xiàn)結合，數(shù)據(jù)展現(xiàn)將以服務調用的形式實現(xiàn)。通過增加一些Web服務，使得數(shù)據(jù)訪問程序讀取數(shù)據(jù)都使用Web服務，將數(shù)據(jù)倉庫從一個數(shù)據(jù)源演變?yōu)槟塥毩⑻峁┓盏南到y(tǒng)。這樣只需要把不同類數(shù)據(jù)的訪問服務接入到ESB(企業(yè)服務總線)中，總部綜合管理系統(tǒng)的應用程序前端和商業(yè)智能BI前端工具就可以方便地從ESB中獲取需要的服務，最終通過調用服務來獲取應用系統(tǒng)或數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)。5、小結通過基于