SOA技术研究报告

科 学 技 术 研 究 工 作 报 告 基于 数据仓库架构 张芳宁 岛大学邵峰晶教授科研梯队 2010 年 04 月 28 日 基于 数据仓库架构 技术研究报告 青岛大学邵峰晶教授科研梯队 - 2 - 文档修订记录 版本编号或者更改记录编号 *变化 状态 简要说明（变更内容和变更范围） 日期 变更人 批准日期 批准人 *变化状态： A 增加， M 修改， D 删除， N 正式发布 文档审 批信息 序号 审批人 角色 审批日期 签字 备注 基于 数据仓库架构 技术研究报告 青岛大学邵峰晶教授科研梯队 - 3 - 目 录 前 言 . 5 第一章 概述 . 6 语 . 6 什么需要 . 7 主要应用场景 . 8 么是 . 8 特点 . 8 点关注服务 . 8 耦合 . 9 构的灵活性 . 9 标准的支持 . 10 来的好处 . 10 第二章 技术资源 . 12 究机构 . 12 内外厂商 . 12 内外网站、会议与技术刊物 . 12 内外标准 . 12 准组织 . 12 准分类 . 13 第三章 术参考架构 . 22 术参考架构 . 22 关元素 . 23 源 . 23 开发服务 . 24 员 . 24 他平台 . 25 配器 . 25 通服务 . 26 作服务 . 26 程服务 . 27 务服务 . 27 互服务 . 28 息服务 . 28 行管理服务与工具 . 29 源管理服务与工具 . 29 全服务 . 30 第四章 关键技术 . 31 基于 数据仓库架构 技术研究报告 青岛大学邵峰晶教授科研梯队 - 4 - 键技术概述 . 31 务的描述 . 31 务的注册和查找 . 32 务注册中心 . 32 务查找 . 33 务的管理 . 33 务间的通信 . 34 信协议 . 35 信模式 . 35 信模式 . 36 务的应用 . 36 务应用的相关工具 . 36 程服务功能 . 37 一操作界面 . 38 渠道支持 . 38 务的开发 . 39 务质量属性 . 40 全性 . 40 靠传输 . 42 务性 . 42 势与适用性 . 43 施中需要考虑的问题 . 44 第五章 基于 数据仓库实例 . 45 统分布式方案的缺陷 . 45 于 数据仓库实现价值 . 46 于 数据仓库设计 . 47 统总体架构设计 . 47 统用例分析 . 48 统功能结构设计 . 49 于 数据仓库服务包装规范 . 50 统总体结构设计 . 51 务层 . 52 用服务层 . 53 据库服务层 . 53 统关键技术与实现方案 . 53 据交换标准制定 . 53 务的描述 . 54 务发布与撤销 . 54 务转换器设计 . 55 次服务请求实例 . 56 基于 数据仓库架构 技术研究报告 青岛大学邵峰晶教授科研梯队 - 5 - 前 言 随着数据仓库理论与技术的发展，越来越多的大中型企业或组织都构建了数据仓库系统，这些系统整合企业的历史数据，为企业制定决策提供了依据。但是，随着企业的发展和数据仓库系统的广泛应用，传统数据仓库的缺陷也开始显现，企业信息系统越来越臃肿，信息系统不断的重复建设使得企业的运营成本越来越高，企业的信息化建设渐渐成为企业的噩梦。 面向服务的体系结构（ 一个组件模型，它将应用程序的不 同功能单元（称为服务）通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。接口是采用中立的方式进行定义的，它应该独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。这使得构建在各种这样的系统中的服务可以以一种统一和通用的方式进行交互。 一种 系结构样式，支持将您的业务作为链接服务或可重复业务任务进行集成，可在需要时通过网络访问这些服务和任务。这个网络可能完全包含在您的公司总部内，也可能分散于各地且采用不同的技术，通过对来自纽约、伦敦和香港的服务进行组合，可让最终用户感觉似乎这些服务就安装在本地桌面上一样。 需要时，这些服务可以将自己组装为按需应用程序 即相互连接的服务提供者和使用者集合，彼此结合以完成特定业务任务，使您的业务能够适应不断变化的情况和需求 ，在有些情况下，甚至不需要人工干预 。 从技术角度而言， 散耦合”的应用程序组件，在此类组件中，代码不一定绑定到某个特定的数据库（甚至不一定绑定到特定的基础设施）。正是得益于这个松散耦合特性，才使得能够将服务组合为各种应用程序。这样还大幅度提高了代码重用率，可以在增加功能的同时减少工作量。由于服务和访问服务的客户机并未彼此绑定，因此可以完全替换用于 处理订单的服务，下订单的客户机 有交互都是基于“服务契约”进行的；服务契约用于定义服务提供者和客户机之间的交互。通常，您将通过创建“基于消息的”系统来实现此目标。 基于 数据仓库架构 技术研究报告 青岛大学邵峰晶教授科研梯队 - 6 - 第一章 概述 语 向服务的体系架构 单对象访问协议 一描述发现和集成 务流程执行语言 服务 服务是 统的基本元素，以明确且与实现无关的标准化接口完成业务功能定义，服务可在不同业务过程中被重复使用，而且具体的服务实现不依赖特定实现语言与工具。 资源 这里的资源指业务系统中所涉及到的企业、公众、政府部门和组织间存在的可用于业务处理的数据、信息、知识以及软硬件产品等。 连通服务 连通又称服务总线，是面向服务架构的骨干，在完成服务的接入，服务间的通信和交互基础上，还提供安全性、可靠性、高性能的服务能力保障。连通服务的一个典型实现就是企业服务总线（ 协作服务 协作服务是连通服务的一个重要补充，主要通过 式实现服务之间以更松散耦合方式进行通信和交互，可以简单认为其就是整个服务通信和交互环节中的 关。协作服务也提供安全性、可靠性、高性能的服务能力。 流程服务 流程服务支持复杂业务流程的设计，运行和监控管理。业务流程通过将若干基于 数据仓库架构 技术研究报告 青岛大学邵峰晶教授科研梯队 - 7 - 服务按流 程方式组织定义来实现，支持短时间运行的自动流程和可能长时间运行的有人工介入的流程。 什么需要 供了一种构建 织的标准和方法，通过建立可组合、可重用的服务体系来减少 务冗余，并加快项目开发的进程。 许一个企业高效地平衡现有的资源和财产，这种体系能够使得 门效率更高、开发周期更短、项目分发更快，在帮助 可以： 缩小业务和技术的鸿沟 以业务为中心 变了以往以技术为中心的信息系统建设模式，使得 术重新回到业务支撑 的角色。 术的目标是为业务、应用服务，而不是 术本身的发展。业务人员可以像组装硬件一样从业务角度即时构造应用，从而缩小业务和技术的鸿沟。 软件资源的共享与重用 供了一种把原有的组件按一定的标准封装为具有文档形式接口描述的服务，从而使服务的使用者和服务之间是一种松耦合关系。这样，一方面可以把遗留系统封装为服务加以复用，提高了投资回报率；另一方面，可以直接调用外部服务提供商提供的服务从而起到复用的作用。 应用的随需扩展 灵活性和敏捷性 务使用者 和服务提供者在保持接口契约一致性的情况下，可以独立演化。基于 应用可以看成是一组服务以及服务之间松散耦合的集合。因此，一方面新的服务可以很容易地加入这个松散集合，另一方面也可以根据业务需求重新编排集合内的服务，以生成新的复合服务。因此基于 于扩展的特点，从而支持了业务的快速反应和敏捷性。 总之，面向服务架构（ 图将网络上需要共享的各种资源统一以服务的形式进行封装和接入，让它们在物理上保持分布自治的同时实现以“虚拟信息中心”为基础的逻辑上的一体化管理，以透明的方式进行 资源的优化选取、按需中介和有效访问，并能够支持用户主动参与应用配置。 要通过复用性、灵活性和共享性从技术上支持上述目标。 服务基于 数据仓库架构 技术研究报告 青岛大学邵峰晶教授科研梯队 - 8 - 为基本单元，更加贴近于企业的商业活动，业务建模和流程编排的复杂度会有效降低，重用性也会有效提高。因此，采用 以让 加关注于业务流程而非底层 而获得竞争优势的更高级别的应用程序开发架构。 主要应用场景 跨部门资产联合使用 组织内部或组织之间应用整合需要，可以适应未来变化，实现对已有资产的保护，简化开 发 互联网环境下虚拟企业的建立，可以利用互联网上的服务进行组合提供新的业务服务 为用户提供多渠道支持服务，服务接口的统一，有利于与服务展现方式和服务渠道的多样化 么是 对 一种软件体系结构范型，可以组织和使用处于不同所有者控制下的分布式功能。 对 技术角度看， 是一种体系架构，它描述了一种 础设施，使得不同的业务服务可以相互交换数据 ，参与业务流程，通过灵活的互相协作方式来完成具体的业务操作。这些业务服务独立于编程语言，独立于实现方法，独立于运行环境。 特点 点关注服务 对前续的面向过程、面向消息、面向数据库和面向对象开发方法的补充。 服务从更高抽象层次上定义，直接与业务相对应，且其实现可采用面向过程、面向消息、面向数据库和面向对象等不同开发方法。 与面向对象的调用接口相比，服务一般定义较粗粒度的接口，会接收更多的基于 数据仓库架构 技术研究报告 青岛大学邵峰晶教授科研梯队 - 9 - 数据，消耗更多的计算资源。服务一般是用来解决应用间互操作问题 ，以及将服务组合成新应用或新的应用系统，而不是为应用创建具体的业务逻辑。 通过 绕服务构建 统，有利于 统更靠近实际业务要求，使 统更容易适应业务变化的要求，另外，对已有应用系统，通过服务化封装，可以使这些系统得到更好的重用，能有效保护对已有应用系统建设的投资。 耦合 松耦合是软件设计中一个重要概念， 调服务间的松耦合。在 松耦合包括以下几个方面： 接口松耦合 接口耦合是指服务请求者与服务提供者之间的耦合。度量的是请求者与服务提供者的依赖性。接口松耦合 强调服务请求者仅需要根据已发布的服务契约和服务水平协议（或称服务等级协议）就可以请求一个服务，任何时候服务请求者都不需要了解服务提供者对内部实现的信息。即服务接口封装了所有的实现细节，使服务请求者看不到这些实现细节。 技术松耦合 技术耦合度量的是服务对特定技术，产品或开发环境的依赖程度。技术松耦合强调服务请求者和服务提供者的实现和运行不需要依赖与特定的某种技术，或某个厂家的解决方案或产品，从而减少对某个厂商的依赖。在 统中服务请求者和服务提供者可以使用不同技术实现，可以在不同厂商的环境中运行。 流程 松耦合 流程松耦合度量的是服务与特定业务流程的依赖程度。强调服务不应与具体的业务流程相关，以便能够被重用于多种不同的业务流程与应用。这一点强调的是服务的可重用性，在 统中对业务服务的合理规划，使得一个业务服务可以在多个业务流程中得到复用，并且随着业务要求的改变，一个服务可以在变化后的新的业务流程中能够得到继续使用。 构的灵活性 在 本的单位是实现业务功能的服务，而不是实现业务逻辑的对象，过程，函数等较小的技术单位。 服务与实际业务功能相关，具有明确的接口。这些服务可在 不同的业务流程基于 数据仓库架构 技术研究报告 青岛大学邵峰晶教授科研梯队 - 10 - 中得到重用，提高了服务的价值；其次在使用中只需按其接口要求进行访问，屏蔽服务实现细节，服务实现的修改不会影响到服务访问方的逻辑，提高了业务流程的适应性；另外，一旦业务流程变更，仅需对服务进行重新编排，并不修改服务本身，提高了业务流程实现的灵活性。 重构的灵活性，不仅可以使业务服务可以有更好的重用性，也使得业务流程更容易重构，使 统具有了更好的灵活性，可以快速面对变化的市场需求。 标准的支持 为了强调互操作性，在 务需要尽量符合开放标准。与服务相关的技术几乎都存在 相应标准，通过对标准的使用可以得到众多好处，包括： 减少对特定厂商的依赖； 为服务请求者增加了使用不同服务提供者的机会； 为服务提供者增加了被更多服务请求者使用的机会； 增加了使用开放源代码的标准实现，以及参与这些实现的开发机会； 在 强调需要遵守技术标准（如 外，服务层的数据模型和流程模型也有需尽可能基于一些成熟的业务领域标准或纵向的行业标准。 来的好处 按 获得技术、业务层面的不同优势。 在技术层面带来的好处 有： 开发过程更有效，缩短开发周期 更利于重用 简化维护 增量采纳，在统一的规划下，系统可以通过试点后分步骤建立 流畅的演进，可以逐步改进业务目标 在业务层面带来的好处有： 增强业务机动性，有更好敏捷性 更好的配合业务，可以优化业务框架 改善客户满意度 基于 数据仓库架构 技术研究报告 青岛大学邵峰晶教授科研梯队 - 11 - 提高现有 降低集成成本，节省费用 降低对厂商的依赖和降低转换成本，获得技术的独立性 基于 数据仓库架构 技术研究报告 青岛大学邵峰晶教授科研梯队 - 12 - 第二章 技术资源 究机构 正文为宋体小四，段落缩进 2字符， 行距 内外厂商 正文为宋体小四，段落缩进 2字符， 行距 内外网站、会议与技术刊物 正文为宋体小四，段落缩进 2字符， 行距 内外标准 准组织 与 维网联盟） 该标注组织主要进行 制定工作。 制定的与 关的技术标准主要有 构化信息标准促进组织） 该标准组织成立时主要关注 的互操作。当前 关技术标准的制定和推进工作是该组织的一个主要工作方向，相关技术标准有 该组织主要工作是确保各种 组织不直接定义标基于 数据仓库架构 技术研究报告 青岛大学邵峰晶教授科研梯队 - 13 - 准，主要工作是提出一些标准应用的概要（ 以指导 准 分类 随着近几年 念的推广及相关技术 标准的发展， 在电子政务及企业应用的建设中逐步得到应用。但是，面对众多纷繁复杂的 关技术标准， 业在开发 关软件产品及用户实施 行选择时，往往分不清楚哪些技术标准是他们所需要的，而且相当部分的 一定的重合。因此，选择适合的 关技术标准，成为业和实施 户的面临的难题。下面，简单介绍一下部分 关技术标准，并作简单分析。 标准与规范基本相似，但略微不同，规范是标准的建议文档。标准一 般是由业 界公认的标准化组织制定和发布，而规范多为厂商或非标准化组织发布。本文不对它们进行区分，统一称为标准。 文介绍两种。 分类方法一 一种方法是将其分成三类，即 考模型： 准集 主要包括两类，一是基于纯文本的编码技术， 。二是允许不透明的二进制数据与传统的基于文本的标记交织在一起的编码技术。如 进制优化封装协议 ( 息优化 (。 们多数是由 得到了众多软件厂商及用户的支持和 使用，如不管是 营还是 营，乃至其他软件开发技术，大都提供 标注，它还是其他 数据仓库架构 技术研究报告 青岛大学邵峰晶教授科研梯队 - 14 - 服务标准，都是以 务标准集 务 标准集已经初具 规模，内容涵盖传输层、消息机制、编程模型、服务发现和描述、可靠性、事务处理、安全和管理等方面。如 于 务的语义描 述， 务相关安全性要求，等等。目前，多数 务标准集，由 些 在发展中。 考模型 展早期，不 同厂商宣扬的 考模型不尽相同，随着相关技术标准的发展，各个厂商的认识逐渐统一。当前， 参考模 范，它提供了一个整体的抽象框架，它用来理解 在面向服务环境里的重要衔接方式，是标准逐步统一的重要发展进程，也是服 务支持的详尽规范。 考架构，能够在企业的 体计划中提供一个很具有全局性的整体框架加以指导，但却不能在现实的 行中提供太多具体可 行的意见。 虽然已经有了 标准化组织和厂家在 分类方法二 关技术标准的另一种分类方式，是根据技术标准在 的角色功能，将其分 为三大类：服务层次上的信息交互规范、基础通信标准规范、元数据标准规范。根据各种标准规范在 系中的角色功能，可以将 议栈分为 7 层，如图 1 所示。从底向上，包括传输层、消息层、描述层、管理层、服务组合层、表示层，其中除了 电子商务相关的技术标准 (如资源注册的 息表示 部服务资源编排的 )外，大多数在国内已经得到了相当的应用，如东方通科技的应用集成产品 应用服务器 支持部分 输层 作为传统的传输协议，在 术实现中，依然发 挥着重要的作用 ;消息层 经是 务消费基于 数据仓库架构 技术研究报告 青岛大学邵峰晶教授科研梯队 - 15 - 的消息传输载体的首选 ;务描述标准 然在语义方面的描述还不完善，但它已经被绝大 多数厂商和用户接受并使用了 ;在管理层的相关技术标准，目前还在发展完善，国内实际应用的还不多，但诸如常用的安全要求靠传输 要求 ，已经有用户和厂家开始考虑使用 ;服务组合层，已经有不少的商业及开源组织，基于 了 ;表示层的标准如 要用于 件的开发。 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 层服 务 组 合 层管 理 层W S D L O W L - - P o l i c y e b R I 层S O A P e b M S J M 层H T T P , R I M / I I O P , S M T P , T C P / I 层图