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    基于SOA的企业服务总线研究及其在勘察设计企业中的应用.pdf

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    基于SOA的企业服务总线研究及其在勘察设计企业中的应用.pdf

    第1卷第2期 2009年l2月 Vo1.1 No.2 Dee.20o9 基于SOA的企业服务总线研究及其在 勘察设计企业中的应用 文俊浩 , 姬楷 宋鹏飞 涂丽云 重庆大学计算机学院 重庆大学软件学院 ,重庆400030 【摘要】通过对现有企业服务总线技术和产品的剖析,研究了基于SOA的企业服务总线模型,该模型融入总线与 本地服务容器相结合的注册访问模式,进而增强了该模型的性能。文中以该模型为突破点,围绕“企业服务总线” 这个核心,首先分析了模型的体系结构、工作机制、现有产品分析,然后重点论述了SOA、企业服务总线,以及实现 标准化消息路由等关键技术及相应的勘察设计企业协同设计系统解决方案。 【关键词】SOA;企业服务总线;ServiceMix;标准化消息路由;勘察设计 【中图分类号】TP311.5 【文献标志码】A 【文章编号】16747461200902004506 1 引言 随着网络技术的飞速发展,使得勘察设计企业 从现有管理模式向设计总承包到专业分包模式的 转变成为可能。SOA架构系统以及企业服务总线 Enterprise Service Bus,ESB技术,已成为勘察设 计企业软件开发新的方向。 SOA的构建将改变勘察设计企业过去软件开 发应用的模式,将软件按照业务需求定义成“组 件”,作为共享资源,提供以服务为中心来设计应用 软件的方法。企业服务总线Enterprise Service Bus是实现SOA的途径,为勘察设计企业信息化集 成提供良好的方法。 2 ServiceMix及标准化消息路由-架构分析 ServiceMix是实现了JBIJSR208规范的,使用 Apache许可证的开源ESB和SOA工具包。它是一 个轻量级和可嵌入式的产品,综合了Spring的支持, 可以运行在客户端或服务器端,可以作为一个独立 的ESB提供基础服务的支持,也可以作为一个服务 引擎组件集成到其他的ESB产品中 。 同时ServiceMix可以被应用在J2SE或J2EE的 应用服务器中,现在ServiceMix被GeronimoApache 下开源J2EE应用服务器,已通过J2EE1.4认证提 交作为Apache的一个孵化器项目。ServiceMix将与 Geronimo可以完全集成,支持用户将JBI组件直接 部署到Geronimo中。 目前ServiceMix除了实现JBI规范定义的ESB 核心部分标准化消息路由器、管理组件、标准消息 模型、JBI组件框架之外,还提供了一些基于第三 方工具的JBI组件和一个开发轻量级JBI组件的框 架。基于此框架,开发一个JBI组件将比SUN公司 发布的,一个开发JBI组件的例子所使用的方法简 便的多。ServiceMix的结构如图1所示 。 图1开源ESB ServiceMix结构图 【基金项目】 国家“十一五”科技支撑计划课题“勘察设计企业信息化关键技术研究与应用”2007BAF23B03 【作者简介】文俊浩,博士,教授,博士生导师;Emailjhwencqu.edu.cn 通过在ServiceMix上部署不同的绑定组件,可 以支持具有不同接口和使用不同通信协议如JMS, SOAP等系统与ESB进行通信。 2.1标准化消息路由-服务总线全局注册 基于服务总线的应用由多个JBI组件组合而 成,组件之间通过消息进行交互。组件接口和交互 语义采用WSDL标准进行描述。与直接交互方式 不同,JBI环境中组件之间的交互过程是首先由使 用者产生一个服务请求消息,并将该消息按照JBI 规范要求标准化。然后标准化的消息被发送给 NMR,NMR根据请求消息中的服务名或者接口名进 行目的组件查找,并最终将消息转发至目的组件。 连接在总线上的组件无需了解其他组件和应用 系统的位置和交互协议,只需要向服务总线发出请求 消息即可获得所需服务。服务总线事实上实现了组 件和应用系统的位置透明和协议透明。技术人员可 以通过开发符合JBI标准的组件适配器将外部应 用连接至服务总线,实现与其他系统的互操作。A pache ServiceMix使用的就是总线全局注册的方式。 2.2标准化消息路由-服务容器本地注册 服务容器本地注册,是服务容器可维护一个本 地注册表,同时需要服务总线维护一个中心注册目 录。本地服务容器接收到请求时,服务容器将从本 地注册表中检索服务提供者。当中心服务目录或 者本地服务发生变化时,需要实现与中心目录的通 讯,以保证两个目录的一致性。 2.3服务总线全局与服务容器本地注册局限性 企业服务总线全局注册方式,虽然具有很多优 点,但是也具有一定局限性,主要表现在以下几点 1所有的JBI组件只能运行在一个Java虚拟 机环境中,集成应用的负载集中在一个计算节点 上,该计算节点是整个集成应用系统的性能瓶颈。 2负责应用集成的服务会形成单点故障问 题,当该节点出现故障,整个集成应用系统会处于 瘫痪状态。 3JBI规范目前不支持消息传输的持久性,一 旦JB节点出现故障,所有内存中的消息将被丢弃, JBI环境重新启动后也无法重新获得丢失的消息。 服务容器本地注册方式,虽然可以运行在多个 iava虚拟机环境中,较好的解决负载问题,但是也有 一定的不足,主要表现在 1每当中心服务目录发生变化时,中心服务 目录需要及时与本地目录通讯更新,以保证两个目 录的一致性。 2每当本地服务发生变化时,本地目录也需 要与中心目录的通讯,将自己的变更的列表更新到 中心服务目录上去。 3如果中心目录与本地目录频繁的更新,会 造成系统网络中大量的更新信息,以及系统需要使 用比较多的资源来处理更新。 3 总线-本地模式标准化消息路由设计与 实现 3.1总线-本地模式概念 总线.本地模式,是指中心总线与本地服务容器 相结合的服务注册访问模式。该模式需要将服务容 器之间建立层次关系,包括中心中线与各个本地服务 容器,采用树形结构存储,每个容器存储本地服务的 注册表,每个使用者需要查找服务时首先看本地是否 能满足,不能满足则将请求提交到父容器,查找父目 录。总线一本地模式概念中,有以下几个要点 1所有服务使用者和服务提供者都是封装在 服务端点中的。 2每个服务容器都维护本地注册列表。 3请求消息发送方向始终向上。 4本地容器内注册了新服务,则逐级向上更 新,直至中心总线,但中心总线并向其他服务容器 广播。 3.2总线-本地模式目标 总线.本地服务注册访问模式的建立,是为了解 决总线全局注册与服务容器本地注册的局限性,总 线一本地服务注册访问模式的目标主要体现在一下 几个方面 1端点相对独立。服务使用者向本地服务容 器发送请求时,本地服务容器的服务注册列表中如 果含有对应的服务信息,则本地服务容器自行处理 该请求,不需要将该请求转发给上层或者其他服务 容器。 2减少中心服务器请求负荷。只有当本地服 务器在本地注册列表中找不到对应服务时,才向上 层服务容器转发请求,也只有当路径所有服务容器 都无法找到对应请求,且都将请求转发给上层时, 中心服务容器才收到该请求。 3相对可靠。总线全局模式中,可能会出现 基于SOA的企业黢务总线研究瑕其在勘察设计企业中的应用 47 单点故障问题,就是说如果中心总线故障,则整个 系统将无法再执行服务注册和访问,系统将陷入瘫 痪状态。而总线一本地模式不依靠某一总线,而是各 个本地容器都维护者本地注册列表,所以当中心总 线故障,各个本地容器仍可以提供有限服务。 4网络资源占用相对较少。本地注册模式中 每个服务容器都有与中心总线维护的服务列表一 致,虽是较为安全,但是任何一个新增注册、变更注 册、取消注册都需要与更新中心总线,然后中心总 线得到某一容器的新增注册服务信息后,再将该新 增服务信息更新给所有其他服务容器,会给网络和 中心总线造成较大的压力。而总线一本地注册访问 模式中,当有新增服务注册时,本地服务容器只更 新上层服务容器,直至中心总线,中心总线只接收 该注册服务信息,并不把该信息广播给其他任何服 务容器,这样一来,在新增服务的情况下,只会有中 心接收服务注册的容器到中心总线增加了该服务。 3.3树形存储结构 总线与本地结合的注册方式,建立容器间的层 次关系,需要一个树形结构实现,叶子节点是本地 容器,本地容器的父节点是该叶子节点的上层容 器,依次类推直到根节点一中心总线。 3.4判断机制设计 当本地容器接收到服务请求时,遍历本地容器 所维护的服务注册列表,如果没有找到,则将此服 务请求发送至上层容器。 服务使用者发送一个服务请求给本地服务容 器,JBI的已有绑定组件接收该请求,并将请求传给 总线一本地模式消息路由,如果路由在自己维护的服 务列表中有找到了服务,则提供给使用者;如果路 由没有找到服务,则转发给“转发服务”,转发服务 传递给路由,路由对此服务请求的响应是利用服务 引擎转发给_卜层容器,如图2所示。 地服务 未. 浅到,凋用转发服务 容器 \\竖 // 线 l 』 绑 定 本 服 组 地 务 件 模 引 式 擎 路 由 图2 NMR设计-判断机制 3.5判断机制设计 在对标准化消息路由设计时,分层、树形结构, 所以当服务使用者需要访问服务时,先在本地标准 化消息路由里面找,如果没有找到,就由本地消息 路由将请求发送至上层消息路由,至此类推,直到 找到适合的服务为止,如图3所示。 囤 囤圃露 虹1ji 地 ]发送服务请求 J r、 列表 遍历本地 }‘一夏送服务请求 注册列表 i 请誊 , l 图3 NMR设计-序列图 3.6总线-本地模式标准化消息路由实现 总线.本地模型是标准化消息路由的一种注册 访问模式,因此需要对开源软件ServieeMix的源代 码进行修改。实现过程如下 1Apache ServiceMix官方代码服务器支持代 码控制软件subversionSVN。在控制台下使用svn 获得ServiceMix源代码 cd../ svn CO http//svn.apache.org/repos/asf/servi eemix/smx3/trunk/ 2SVN eclipse插件方式开发。通过eipse中 help software update来安装subclipse Plugin插件, 即可从servicemix代码服务器取出标准化消息路由 模块的代码。 3建立Maven工程。项目构建和报告部分包 含项目构建信息如源代码目录、单元测试用例目 录和要在构建中生成的报告。下面是创建标准化 消息路由项目myNMRtmnk的project.xml文件内容 部分 一 4.0.0 ~ org.apache.servicemix servicemixpom -●●‘ org.apache.servicemix.nmr nmrparent pom Apache ServiceMix NMR 一 nmr document jbi bundle assembly 一 ●●●‘ 4基于SOA的企业服务总线协同设计系统 的设计与实现 本文涉及项目的是“勘察设计企业信息化关键 技术研究与应用”的子项目,课题以勘察设计企业 协同设计与管理为重点,研究勘察设计企业协同设 计规范、协同设计制图标准以及建筑产品分类及编 码标准,采用面向服务架构SOA技术,以多参与方 参与的设计项目协同管理为主线,研究开发勘察设 计企业协同设计与管理的信息化关键业务系统,促 进行业建筑产品信息和企业资源的有效利用,提升 勘察设计企业协同设计与管理水平。 4.1项目总体系统结构 图4说明了勘察设计企业协同设计系统-企业 服务总线的体系结构模型。 勘察设计也协同设计系统包括中心服务服务 总线,由ServieeMix承担,工程设计咨询端点对工程 设计咨询系统中的应用和组件进行封装,以服务容 器的形式与中心总线相连。此处,工程设计咨询服 务端点有两个角色 勘察没I十企业协同设计系统.企业服务总线ServiceMix _J程设汁咨询系统端点 设 系 端 工程项目管理系统端点 藿藿 ll广j 囊嚣蚤}I端点I l查 图4项目总体系统结构 1作为服务提供者,为其他端点提供服务,如 工程设计咨询系统注册了咨询合同查询服务,此时 建筑工程设计系统需要查询这些合同信息,后者就 可以向工程咨询系统端点发出请求消息,经确认后 即可使用该服务。 2作为服务使用者,工程设计咨询端点也可 以发送请求到自身,或者到更高的端点上去,例如, 工程设计咨询系统需要得到水利电力工程系统提 供的公开数据,工程设计咨询系统端点发送请求到 自身,本地服务注册列表中没有该向服务可以提 供,然后端点将次请求发送给中心中线,中心总线 发现水利电力工程系统端点可以提供,就接转发给 水利电力工程系统端点,让其为工程设计咨询系统 提供服务。 4.2系统实现 编译总线.本地模式的消息路由ServiceMix后, 搭建ServiceMix运行环境,配置好JAVA环境,确保 系统变量正确,所在目前的\ bin\myservicemix。 Netbeans6.5创建“转发服务”,该服务接收到 标准消息路由发送的调用消息,以自身请求服务的 方式向标准消息路由发送传送至上层容器的请求, 消息路由接收该消息,并通过服务引擎将该消息发 送给上层容器,实现过程如下 4.3系统应用测评 测试的目的是为了确定基于SOA的企业服务 总线协同设计系统的运行能力,以便日后完善原 型,真正的运用于实际业务系统中。表1为软件/硬 件测评配置情况。 并发访问处理测试的日的是确定协同在大用 户并发访问的压力下系统的整体性能,以确保集 成到应用系统的效率以中心总线放置在局域网 内和放置在广域网内为对比,测评两种网络状态 下的性能。图5 示了协同设计平台下的测试 效果。 表1 软件/硬件测评配置表 堕 墨至 旦 墨 TUn1cat5.5 服务器 。。~ Web服务容器 Axis2 数据库 SQLSmwer 2000 网络环境 局域网/教育网 测试程序 测试用例 图5 LAN与WAN网络状况下访问性能 由图5可以看出,中心总线放置于局域网内,访 问一般都在400毫秒之内,相对稳定。中心总线放 置于广域网时,访问时间要依照服务注册情况而 定,本地容器保存有服务信息的,访问响应时间就 比较快,本地容器没有保存服务信息的,需要转发 服务请求,响应时间比较慢,但总体响应比总线全 局注册访问模式要快。 5 结束语 文中通过对现有企业服务总线技术和产品的 剖析,提出了一个基于SOA的企业服务总线模型, 该模型融入了总线一本地服务注册访问机制,进而增 强了该模型的性能。文中以该模型为突破点,紧紧 围绕“企业服务总线”这个核心,首先讨论了模型的 体系结构、工作机制,现有产品分析,然后重点论述 了SOA、企业服务总线,以及实现标准化消息路由 等关键技术及相应的协同设计解决方案。 参考文献 [1]张广胜,蒋昌俊等.面向服务的企业应用集成系统描 述 丁验证 J].软件学报,2007,181230153030. [2]徐远.基于面向服务体系结构的企业服务总线研究 实现[【 .南京航空航天大学,2007. 存 一 罟 仔 加 内 2 Ⅺ; 50 [3]谢继晖.企业服务总线研究综述[J].计算机科学, 20071113-18. [4]Steve Vinoski.Java Business Integration,IEEE lnternet Computing,2005989-91. [6]MinJeong An.Design of the material control system based on service oriented architecture『J].Contro1.Au tomation and Systems,IEEE,200710978-983. [7]吕航飞.基于SOA的信息复用技术研究与应用『D]. 同济大学,2008. [8]徐罡,黄涛,刘绍华,等.分布应用集成核心技术研 究综述[J].计算机学报,2005,285433 . [9]Ayhan,S.Implementing geospatially enabled aviation web smwices[J].Integrated Communications,Navigation and Surveillance Conferenee,IEEE,2008518. [10]李磊,牛春雷,陈宁江,等.一种高效的Web服务性 能优化策略[J].计算机研究与发展,2007,447 l19】一1198. The Enterprise Service Bus Based on SOA Research and Application on Surveying and Design Company Wen Junhao,Ji Kai,Song Pengfei,Tu Liyun College of Software Engineering,Chonqing University,Chongqing 400030,China AbstractAccording to the analysis of ESB technology and products,this thesis provides an ESB model based on SOA,which contains BusLocal service register and promotes the acce ibicity of ESB mode1.Then this thesis discusses the architecture of system model,mechanism of running,analysis similar products,and puts emphasis on the SOA and ESB technology,and implements BusLocal service register and access. Key WordsSOA;ESB;Service;NormalizedMessageRouter;Survey Design 上接第44页 l、为了反映企业的真实情况,减少数据波动性 造成的不良影响,以上定量指标值在计算时均取 企业连续三个年度的评价值; 2、定性指标通过专家打分法进行评价,按极 好、很好、好、一般和较差五个档次给予评分。其 中最优秀企业的分值用专家给出的行业最佳分值 代替,被研究企业的得分通过对其深入的调查问 卷得出的结果进行评分。 3、为了使不同指标间具有可比性,在最后经过 无量钢化处理使评价转化成5分制下的等分。 4、为了反映不同指标的重要程度,在评价时指 标赋予了不同指标的权重,而没有赋权重的指标 则求其所以指标值的评价值。 本文未完待续 本文下期连载内容 4 某著名的建筑企业国际化绩效评价案例 分析 4.1案例企业的简介 4.2案例企业的绩效评价总体结果 4.2.1市场不够“大” 4.2.2财务表现不够“强” 4.2.3对客户的需求满足不够“多” 4.2.4国际知名度不够“高” 4.2.5业务链的覆盖不够“全” 4.2.6研发投入不够“多” 5 结论 参考文献 英文内容

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