SOA技術研究報告

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科 學 技 術 研 究 工 作 報 告 基于 數據倉庫架構 張芳寧 島大學邵峰晶教授科研梯隊 2010 年 04 月 28 日 基于 數據倉庫架構 技術研究報告 青島大學邵峰晶教授科研梯隊 - 2 - 文檔修訂記錄 版本編號或者更改記錄編號 *變化 狀態(tài) 簡要說明（變更內容和變更范圍） 日期 變更人 批準日期 批準人 *變化狀態(tài)： A—— 增加， M—— 修改， D—— 刪除， N—— 正式發(fā)布 文檔審 批信息 序號 審批人 角色 審批日期 簽字 備注 基于 數據倉庫架構 技術研究報告 青島大學邵峰晶教授科研梯隊 - 3 - 目 錄 前 言 ...................................................................................................................................................... 5 第一章 概述 ............................................................................................................................................ 6 語 ............................................................................................................................................... 6 什么需要 ......................................................................................................................... 7 主要應用場景 ................................................................................................................... 8 么是 ................................................................................................................................. 8 特點 ................................................................................................................................... 8 點關注服務 ...................................................................................................................... 8 耦合 .................................................................................................................................. 9 構的靈活性 ...................................................................................................................... 9 標準的支持 .................................................................................................................... 10 來的好處 ......................................................................................................................... 10 第二章 技術資源 .................................................................................................................................. 12 究機構 ..................................................................................................................................... 12 內外廠商 ................................................................................................................................. 12 內外網站、會議與技術刊物 ................................................................................................. 12 內外標準 ................................................................................................................................. 12 準組織 ............................................................................................................................ 12 準分類 ............................................................................................................................ 13 第三章 術參考架構 ................................................................................................................... 22 術參考架構 ..................................................................................................................... 22 關元素 ............................................................................................................................. 23 源 .................................................................................................................................... 23 開發(fā)服務 ........................................................................................................................ 24 員 .................................................................................................................................... 24 他平臺 ............................................................................................................................ 25 配器 ......................................................................................................................................... 25 通服務 ..................................................................................................................................... 26 作服務 ..................................................................................................................................... 26 程服務 ..................................................................................................................................... 27 務服務 ..................................................................................................................................... 27 互服務 ..................................................................................................................................... 28 息服務 ..................................................................................................................................... 28 行管理服務與工具 ............................................................................................................... 29 源管理服務與工具 ................................................................................................................ 29 全服務 ................................................................................................................................... 30 第四章 關鍵技術 ....................................................................................................................... 31 基于 數據倉庫架構 技術研究報告 青島大學邵峰晶教授科研梯隊 - 4 - 鍵技術概述 ............................................................................................................................. 31 務的描述 ................................................................................................................................. 31 務的注冊和查找 ..................................................................................................................... 32 務注冊中心 .................................................................................................................... 32 務查找 ............................................................................................................................ 33 務的管理 ................................................................................................................................. 33 務間的通信 ............................................................................................................................. 34 信協(xié)議 ............................................................................................................................ 35 信模式 ............................................................................................................................ 35 信模式 ............................................................................................................................ 36 務的應用 ................................................................................................................................. 36 務應用的相關工具 ........................................................................................................ 36 程服務功能 .................................................................................................................... 37 一操作界面 .................................................................................................................... 38 渠道支持 ........................................................................................................................ 38 務的開發(fā) ................................................................................................................................. 39 務質量屬性 ............................................................................................................................. 40 全性 ................................................................................................................................ 40 靠傳輸 ............................................................................................................................ 42 務性 ................................................................................................................................ 42 勢與適用性 ............................................................................................................................. 43 施中需要考慮的問題 ........................................................................................................... 44 第五章 基于 數據倉庫實例 ...................................................................................................... 45 統(tǒng)分布式方案的缺陷 ............................................................................................................. 45 于 數據倉庫實現(xiàn)價值 ............................................................................................... 46 于 數據倉庫設計 ....................................................................................................... 47 統(tǒng)總體架構設計 ............................................................................................................ 47 統(tǒng)用例分析 .................................................................................................................... 48 統(tǒng)功能結構設計 ............................................................................................................ 49 于 數據倉庫服務包裝規(guī)范 ........................................................................................ 50 統(tǒng)總體結構設計 ..................................................................................................................... 51 務層 ......................................................................................................................... 52 用服務層 ........................................................................................................................ 53 據庫服務層 .................................................................................................................... 53 統(tǒng)關鍵技術與實現(xiàn)方案 ......................................................................................................... 53 據交換標準制定 ............................................................................................................ 53 務的描述 ........................................................................................................................ 54 務發(fā)布與撤銷 ................................................................................................................ 54 務轉換器設計 ................................................................................................................ 55 次服務請求實例 ..................................................................................................................... 56 基于 數據倉庫架構 技術研究報告 青島大學邵峰晶教授科研梯隊 - 5 - 前 言 隨著數據倉庫理論與技術的發(fā)展，越來越多的大中型企業(yè)或組織都構建了數據倉庫系統(tǒng)，這些系統(tǒng)整合企業(yè)的歷史數據，為企業(yè)制定決策提供了依據。但是，隨著企業(yè)的發(fā)展和數據倉庫系統(tǒng)的廣泛應用，傳統(tǒng)數據倉庫的缺陷也開始顯現(xiàn)，企業(yè)信息系統(tǒng)越來越臃腫，信息系統(tǒng)不斷的重復建設使得企業(yè)的運營成本越來越高，企業(yè)的信息化建設漸漸成為企業(yè)的噩夢。 面向服務的體系結構（ 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，它應該獨立于實現(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。 一種 系結構樣式，支持將您的業(yè)務作為鏈接服務或可重復業(yè)務任務進行集成，可在需要時通過網絡訪問這些服務和任務。這個網絡可能完全包含在您的公司總部內，也可能分散于各地且采用不同的技術，通過對來自紐約、倫敦和香港的服務進行組合，可讓最終用戶感覺似乎這些服務就安裝在本地桌面上一樣。 需要時，這些服務可以將自己組裝為按需應用程序 —— 即相互連接的服務提供者和使用者集合，彼此結合以完成特定業(yè)務任務，使您的業(yè)務能夠適應不斷變化的情況和需求 ，在有些情況下，甚至不需要人工干預 。 從技術角度而言， 散耦合”的應用程序組件，在此類組件中，代碼不一定綁定到某個特定的數據庫（甚至不一定綁定到特定的基礎設施）。正是得益于這個松散耦合特性，才使得能夠將服務組合為各種應用程序。這樣還大幅度提高了代碼重用率，可以在增加功能的同時減少工作量。由于服務和訪問服務的客戶機并未彼此綁定，因此可以完全替換用于 處理訂單的服務，下訂單的客戶機 有交互都是基于“服務契約”進行的；服務契約用于定義服務提供者和客戶機之間的交互。通常，您將通過創(chuàng)建“基于消息的”系統(tǒng)來實現(xiàn)此目標。 基于 數據倉庫架構 技術研究報告 青島大學邵峰晶教授科研梯隊 - 6 - 第一章 概述 語 ? 向服務的體系架構 ? ? 單對象訪問協(xié)議 ? 一描述發(fā)現(xiàn)和集成 ? 務流程執(zhí)行語言 ? 服務 服務是 統(tǒng)的基本元素，以明確且與實現(xiàn)無關的標準化接口完成業(yè)務功能定義，服務可在不同業(yè)務過程中被重復使用，而且具體的服務實現(xiàn)不依賴特定實現(xiàn)語言與工具。 ? 資源 這里的資源指業(yè)務系統(tǒng)中所涉及到的企業(yè)、公眾、政府部門和組織間存在的可用于業(yè)務處理的數據、信息、知識以及軟硬件產品等。 ? 連通服務 連通又稱服務總線，是面向服務架構的骨干，在完成服務的接入，服務間的通信和交互基礎上，還提供安全性、可靠性、高性能的服務能力保障。連通服務的一個典型實現(xiàn)就是企業(yè)服務總線（ ? 協(xié)作服務 協(xié)作服務是連通服務的一個重要補充，主要通過 式實現(xiàn)服務之間以更松散耦合方式進行通信和交互，可以簡單認為其就是整個服務通信和交互環(huán)節(jié)中的 關。協(xié)作服務也提供安全性、可靠性、高性能的服務能力。 ? 流程服務 流程服務支持復雜業(yè)務流程的設計，運行和監(jiān)控管理。業(yè)務流程通過將若干基于 數據倉庫架構 技術研究報告 青島大學邵峰晶教授科研梯隊 - 7 - 服務按流 程方式組織定義來實現(xiàn)，支持短時間運行的自動流程和可能長時間運行的有人工介入的流程。 什么需要 供了一種構建 織的標準和方法，通過建立可組合、可重用的服務體系來減少 務冗余，并加快項目開發(fā)的進程。 許一個企業(yè)高效地平衡現(xiàn)有的資源和財產，這種體系能夠使得 門效率更高、開發(fā)周期更短、項目分發(fā)更快，在幫助 可以： ? 縮小業(yè)務和技術的鴻溝 —— 以業(yè)務為中心 變了以往以技術為中心的信息系統(tǒng)建設模式，使得 術重新回到業(yè)務支撐 的角色。 術的目標是為業(yè)務、應用服務，而不是 術本身的發(fā)展。業(yè)務人員可以像組裝硬件一樣從業(yè)務角度即時構造應用，從而縮小業(yè)務和技術的鴻溝。 ? 軟件資源的共享與重用 供了一種把原有的組件按一定的標準封裝為具有文檔形式接口描述的服務，從而使服務的使用者和服務之間是一種松耦合關系。這樣，一方面可以把遺留系統(tǒng)封裝為服務加以復用，提高了投資回報率；另一方面，可以直接調用外部服務提供商提供的服務從而起到復用的作用。 ? 應用的隨需擴展 —— 靈活性和敏捷性 務使用者 和服務提供者在保持接口契約一致性的情況下，可以獨立演化?；?應用可以看成是一組服務以及服務之間松散耦合的集合。因此，一方面新的服務可以很容易地加入這個松散集合，另一方面也可以根據業(yè)務需求重新編排集合內的服務，以生成新的復合服務。因此基于 于擴展的特點，從而支持了業(yè)務的快速反應和敏捷性。 總之，面向服務架構（ 圖將網絡上需要共享的各種資源統(tǒng)一以服務的形式進行封裝和接入，讓它們在物理上保持分布自治的同時實現(xiàn)以“虛擬信息中心”為基礎的邏輯上的一體化管理，以透明的方式進行 資源的優(yōu)化選取、按需中介和有效訪問，并能夠支持用戶主動參與應用配置。 要通過復用性、靈活性和共享性從技術上支持上述目標。 服務基于 數據倉庫架構 技術研究報告 青島大學邵峰晶教授科研梯隊 - 8 - 為基本單元，更加貼近于企業(yè)的商業(yè)活動，業(yè)務建模和流程編排的復雜度會有效降低，重用性也會有效提高。因此，采用 以讓 加關注于業(yè)務流程而非底層 而獲得競爭優(yōu)勢的更高級別的應用程序開發(fā)架構。 主要應用場景 ? 跨部門資產聯(lián)合使用 ? 組織內部或組織之間應用整合需要，可以適應未來變化，實現(xiàn)對已有資產的保護，簡化開 發(fā) ? 互聯(lián)網環(huán)境下虛擬企業(yè)的建立，可以利用互聯(lián)網上的服務進行組合提供新的業(yè)務服務 ? 為用戶提供多渠道支持服務，服務接口的統(tǒng)一，有利于與服務展現(xiàn)方式和服務渠道的多樣化 么是 對 一種軟件體系結構范型，可以組織和使用處于不同所有者控制下的分布式功能。 對 技術角度看， 是一種體系架構，它描述了一種 礎設施，使得不同的業(yè)務服務可以相互交換數據 ，參與業(yè)務流程，通過靈活的互相協(xié)作方式來完成具體的業(yè)務操作。這些業(yè)務服務獨立于編程語言，獨立于實現(xiàn)方法，獨立于運行環(huán)境。 特點 點關注服務 對前續(xù)的面向過程、面向消息、面向數據庫和面向對象開發(fā)方法的補充。 服務從更高抽象層次上定義，直接與業(yè)務相對應，且其實現(xiàn)可采用面向過程、面向消息、面向數據庫和面向對象等不同開發(fā)方法。 與面向對象的調用接口相比，服務一般定義較粗粒度的接口，會接收更多的基于 數據倉庫架構 技術研究報告 青島大學邵峰晶教授科研梯隊 - 9 - 數據，消耗更多的計算資源。服務一般是用來解決應用間互操作問題 ，以及將服務組合成新應用或新的應用系統(tǒng)，而不是為應用創(chuàng)建具體的業(yè)務邏輯。 通過 繞服務構建 統(tǒng)，有利于 統(tǒng)更靠近實際業(yè)務要求，使 統(tǒng)更容易適應業(yè)務變化的要求，另外，對已有應用系統(tǒng)，通過服務化封裝，可以使這些系統(tǒng)得到更好的重用，能有效保護對已有應用系統(tǒng)建設的投資。 耦合 松耦合是軟件設計中一個重要概念， 調服務間的松耦合。在 松耦合包括以下幾個方面： ? 接口松耦合 接口耦合是指服務請求者與服務提供者之間的耦合。度量的是請求者與服務提供者的依賴性。接口松耦合 強調服務請求者僅需要根據已發(fā)布的服務契約和服務水平協(xié)議（或稱服務等級協(xié)議）就可以請求一個服務，任何時候服務請求者都不需要了解服務提供者對內部實現(xiàn)的信息。即服務接口封裝了所有的實現(xiàn)細節(jié)，使服務請求者看不到這些實現(xiàn)細節(jié)。 ? 技術松耦合 技術耦合度量的是服務對特定技術，產品或開發(fā)環(huán)境的依賴程度。技術松耦合強調服務請求者和服務提供者的實現(xiàn)和運行不需要依賴與特定的某種技術，或某個廠家的解決方案或產品，從而減少對某個廠商的依賴。在 統(tǒng)中服務請求者和服務提供者可以使用不同技術實現(xiàn)，可以在不同廠商的環(huán)境中運行。 ? 流程 松耦合 流程松耦合度量的是服務與特定業(yè)務流程的依賴程度。強調服務不應與具體的業(yè)務流程相關，以便能夠被重用于多種不同的業(yè)務流程與應用。這一點強調的是服務的可重用性，在 統(tǒng)中對業(yè)務服務的合理規(guī)劃，使得一個業(yè)務服務可以在多個業(yè)務流程中得到復用，并且隨著業(yè)務要求的改變，一個服務可以在變化后的新的業(yè)務流程中能夠得到繼續(xù)使用。 構的靈活性 在 本的單位是實現(xiàn)業(yè)務功能的服務，而不是實現(xiàn)業(yè)務邏輯的對象，過程，函數等較小的技術單位。 服務與實際業(yè)務功能相關，具有明確的接口。這些服務可在 不同的業(yè)務流程基于 數據倉庫架構 技術研究報告 青島大學邵峰晶教授科研梯隊 - 10 - 中得到重用，提高了服務的價值；其次在使用中只需按其接口要求進行訪問，屏蔽服務實現(xiàn)細節(jié)，服務實現(xiàn)的修改不會影響到服務訪問方的邏輯，提高了業(yè)務流程的適應性；另外，一旦業(yè)務流程變更，僅需對服務進行重新編排，并不修改服務本身，提高了業(yè)務流程實現(xiàn)的靈活性。 重構的靈活性，不僅可以使業(yè)務服務可以有更好的重用性，也使得業(yè)務流程更容易重構，使 統(tǒng)具有了更好的靈活性，可以快速面對變化的市場需求。 標準的支持 為了強調互操作性，在 務需要盡量符合開放標準。與服務相關的技術幾乎都存在 相應標準，通過對標準的使用可以得到眾多好處，包括： ? 減少對特定廠商的依賴； ? 為服務請求者增加了使用不同服務提供者的機會； ? 為服務提供者增加了被更多服務請求者使用的機會； ? 增加了使用開放源代碼的標準實現(xiàn)，以及參與這些實現(xiàn)的開發(fā)機會； 在 強調需要遵守技術標準（如 外，服務層的數據模型和流程模型也有需盡可能基于一些成熟的業(yè)務領域標準或縱向的行業(yè)標準。 來的好處 按 獲得技術、業(yè)務層面的不同優(yōu)勢。 在技術層面帶來的好處 有： ? 開發(fā)過程更有效，縮短開發(fā)周期 ? 更利于重用 ? 簡化維護 ? 增量采納，在統(tǒng)一的規(guī)劃下，系統(tǒng)可以通過試點后分步驟建立 ? 流暢的演進，可以逐步改進業(yè)務目標 在業(yè)務層面帶來的好處有： ? 增強業(yè)務機動性，有更好敏捷性 ? 更好的配合業(yè)務，可以優(yōu)化業(yè)務框架 ? 改善客戶滿意度 基于 數據倉庫架構 技術研究報告 青島大學邵峰晶教授科研梯隊 - 11 - ? 提高現(xiàn)有 ? 降低集成成本，節(jié)省費用 ? 降低對廠商的依賴和降低轉換成本，獲得技術的獨立性 基于 數據倉庫架構 技術研究報告 青島大學邵峰晶教授科研梯隊 - 12 - 第二章 技術資源 究機構 正文為宋體小四，段落縮進 2字符， 行距 內外廠商 正文為宋體小四，段落縮進 2字符， 行距 內外網站、會議與技術刊物 正文為宋體小四，段落縮進 2字符， 行距 內外標準 準組織 與 ? 維網聯(lián)盟） 該標注組織主要進行 制定工作。 制定的與 關的技術標準主要有 ? 構化信息標準促進組織） 該標準組織成立時主要關注 的互操作。當前 關技術標準的制定和推進工作是該組織的一個主要工作方向，相關技術標準有 ? 該組織主要工作是確保各種 組織不直接定義標基于 數據倉庫架構 技術研究報告 青島大學邵峰晶教授科研梯隊 - 13 - 準，主要工作是提出一些標準應用的概要（ 以指導 準 分類 隨著近幾年 念的推廣及相關技術 標準的發(fā)展， 在電子政務及企業(yè)應用的建設中逐步得到應用。但是，面對眾多紛繁復雜的 關技術標準， 業(yè)在開發(fā) 關軟件產品及用戶實施 行選擇時，往往分不清楚哪些技術標準是他們所需要的，而且相當部分的 一定的重合。因此，選擇適合的 關技術標準，成為業(yè)和實施 戶的面臨的難題。下面，簡單介紹一下部分 關技術標準，并作簡單分析。 ? 標準與規(guī)范基本相似，但略微不同，規(guī)范是標準的建議文檔。標準一 般是由業(yè) 界公認的標準化組織制定和發(fā)布，而規(guī)范多為廠商或非標準化組織發(fā)布。本文不對它們進行區(qū)分，統(tǒng)一稱為標準。 文介紹兩種。 ? 分類方法一 一種方法是將其分成三類，即 考模型： ? 準集 主要包括兩類，一是基于純文本的編碼技術， 。二是允許不透明的二進制數據與傳統(tǒng)的基于文本的標記交織在一起的編碼技術。如 進制優(yōu)化封裝協(xié)議 ( 息優(yōu)化 (。 們多數是由 得到了眾多軟件廠商及用戶的支持和 使用，如不管是 營還是 營，乃至其他軟件開發(fā)技術，大都提供 標注，它還是其他 數據倉庫架構 技術研究報告 青島大學邵峰晶教授科研梯隊 - 14 - 服務標準，都是以 ? 務標準集 務 標準集已經初具 規(guī)模，內容涵蓋傳輸層、消息機制、編程模型、服務發(fā)現(xiàn)和描述、可靠性、事務處理、安全和管理等方面。如 于 務的語義描 述， 務相關安全性要求，等等。目前，多數 務標準集，由 些 在發(fā)展中。 ? 考模型 展早期，不 同廠商宣揚的 考模型不盡相同，隨著相關技術標準的發(fā)展，各個廠商的認識逐漸統(tǒng)一。當前， 參考模 范，它提供了一個整體的抽象框架，它用來理解 在面向服務環(huán)境里的重要銜接方式，是標準逐步統(tǒng)一的重要發(fā)展進程，也是服 務支持的詳盡規(guī)范。 考架構，能夠在企業(yè)的 體計劃中提供一個很具有全局性的整體框架加以指導，但卻不能在現(xiàn)實的 行中提供太多具體可 行的意見。 雖然已經有了 標準化組織和廠家在 ? 分類方法二 關技術標準的另一種分類方式，是根據技術標準在 的角色功能，將其分 為三大類：服務層次上的信息交互規(guī)范、基礎通信標準規(guī)范、元數據標準規(guī)范。根據各種標準規(guī)范在 系中的角色功能，可以將 議棧分為 7 層，如圖 1 所示。從底向上，包括傳輸層、消息層、描述層、管理層、服務組合層、表示層，其中除了 電子商務相關的技術標準 (如資源注冊的 息表示 部服務資源編排的 )外，大多數在國內已經得到了相當的應用，如東方通科技的應用集成產品 應用服務器 支持部分 輸層 作為傳統(tǒng)的傳輸協(xié)議，在 術實現(xiàn)中，依然發(fā) 揮著重要的作用 ;消息層 經是 務消費基于 數據倉庫架構 技術研究報告 青島大學邵峰晶教授科研梯隊 - 15 - 的消息傳輸載體的首選 ;務描述標準 然在語義方面的描述還不完善，但它已經被絕大 多數廠商和用戶接受并使用了 ;在管理層的相關技術標準，目前還在發(fā)展完善，國內實際應用的還不多，但諸如常用的安全要求靠傳輸 要求 ，已經有用戶和廠家開始考慮使用 ;服務組合層，已經有不少的商業(yè)及開源組織，基于 了 ;表示層的標準如 要用于 件的開發(fā)。 R 1 6 8? ?W S R E - S e c u r i t y W S D - R e l i a b i l i t - C D L e b C P P A S C A J B - T r a n s a c t i o 層服 務 組 合 層管 理 層W S D L O W L - - P o l i c y e b R I 層S O A P? ?e b M S J M 層H T T P , R I M / I I O P , S M T P , T C P / I 層圖 ?