基于ESB的企业级数据交换平台

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  摘 要:本文介绍了现代企业在信息化建設过程中遇到的交互和耦合问题,阐述了面向服务构建企业应用的解决方案——ESB集成共享平台,并对广东移动OSS集成共享平台的建设给出了描述。
  关键词:面向服务架构SOA企业解决方案集成共享平台ESB
  中图分类号:TP302 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)09(c)-0101-03
  
  前言
  没有任何一个应用程序是孤立存在的。无论我们愿意与否,系统间的相互配合已经成为一种趋势,一种必然。但是,应用软件间的连接并不仅仅是交换几个字节而已,而是随着企业身处面向服务的大环境,创建能够将单独系统整合为能够运行整体的、高效的业务流程的集成架构。
  面向服务架构SOA,被誉为下一代面向服务的技术架构。以其高度开放型和重用性、灵活性引起业界关注,能够使应用系统更加灵活,适应各种复杂多变的业务环境,同时又能让整体集成成本更低。ESB从SOA演化而来,它是一个完全面向企业级的中间件解决方案,可以架构在企业现有的网络框架、软硬件系统之上,构筑出一个企业级的信息系统解决方案。
  
  1 问题提出
  企业信息化建设,大部分已经结束各自为政的各业务部门独立建设的阶段,迫切需要把企业内部已经建设、部署好的业务系统联通起来,构建整体的企业信息化体系。
  这里所说的联通,不是简单的通过互联网络,连接各个应用系统,而是各个系统间业务工作和业务数据的共享和交互。
  目前,在各个业务系统建设均已成熟的情况下,企业内部提出这种系统交互需求,只能通过人为的为系统添加特定的接口,完成与特定系统的特定数据或者业务交互,这样不但造成系统间交互的网络模型混乱复杂,也加重了开发成本,随着新交互需求的不断提出,企业信息化建设始终处于不断修补的不良状况下。(图1)
  随着企业中业务系统建设越来越多,这种错综复杂的系统交互关系会越来越多,各个系统甚至出现互相依赖,互相耦合的情况。这种情形直接导致了业务组件重复建设、业务数据冗余、企业内数据不同步、系统界限模糊、维护困难、拓展困难等等难以想象的问题,使得企业信息化建设陷入泥沼。
  
  2 集成共享平台分析
  2.1 集成共享平台引入背景
  近年来,随着网络和业务的发展、集中化运维工作的不断深入,各专业网络之间联系更加紧密,对业务开通和保障要求不断提升,现有以专业为维度建设的网管支撑体系将难以满足网络运维要求。
  在此精细化电信运营背景下,OSS系统间亟需采用松耦合技术进行集成,避免功能模块之间的过分依赖。于是,中国移动集团OSS战略规划—OneOSS提出“逐步将系统间集成从采用传统的点对点API集成方式转向基于公共总线的ESB集成方式”,打破专业线条的界限,从专业网管向综合网管架构转型,逐步打造跨专业的网管支撑体系。
  从IT角度出发,网管架构转型将涉及到众多网管系统之间数据的融合和共享、功能的拆分和整合,以及网络运维IT流程的改造和优化等多方面的变革。面对网管架构转型引发的变革,现有网管系统内功能模块之间的过分依赖、系统间联系的盘根错节带来了一系列系统间集成的难题,将制约网管架构转型的顺利实施。
  与此同时,现有网管系统全部采用紧耦合的点对点集成方式,接口实现方式参差不齐,开发维护工作量大,灵活性差,系统间各类数据/服务/流程的共享缺乏统一管理、监控和高可靠性保障。
  鉴于以上诸多方面的问题,CM-OSS2.0规划为此指明了方向:在OSS中引入ESB集成共享平台,通过标准的接口连接各网管系统,实现系统间轻量级松耦合集成和无缝的数据/服务/流程共享,并对共享过程进行有效地全生命周期的管理和实时监控。
  2.2 OSS域现状分析
  2.2.1 OSS域数据集成现状
  在网管支撑系统多年的建设过程中,为实现系统间数据共享,OSS系统间建设了大量的“点对点”接口。由于建设之初缺乏统一规划、没有建立统一的、必须遵循的标准和规范,接口通常都是各系统根据自身的需求进行定制开发,由此也带来了许多问题,归纳起来主要包括:
  ①接口复杂,开发维护成本高
  接口复杂主要是指接口数目众多和接口实现方式多种多样。目前OSS十多套系统间建设了上百个接口,数据交互关系错综复杂,形成了一张复杂的“蜘蛛网”;接口缺乏标准化、规范化,包括WebService、FTP、数据库接口表、MQ等多种接口实现方式,可扩展性低、重用性有限造成IT系统开发维护成本大幅度上升。
  ②接口缺乏有效管理,稳定性差
  缺乏有效的技术手段和管理手段对OSS系统间的大量接口及数据交互情况进行实时监控和高可靠性保障,导致接口稳定性差、故障发现不及时、故障恢复延迟时间长。
  同时,各系统缺乏对接口相关文档的管理,多数接口缺少或未更新设计文档,随着时间迁移、开发人员流动,造成维护困难。
  ③系统间耦合紧,灵活性差
  现有OSS系统间的接口都采用硬编码、耦合度高的“点对点”集成,从而导致了灵活性的丧失,同时大量这种“点对点”接口也造成现有网管系统内功能模块之间的过分依赖和系统间联系的盘根错节,将很难灵活地应对网管架构转型引发的变革,带来一系列系统间集成的难题。
  ④数据共享方式不统一,实施难度大
  目前对于OSS系统间的数据共享方式不统一,数据提供者缺乏一种统一的方式方便及时地将共享数据共享出来,数据请求者也缺乏一种统一的方式简单快速的获取所需要的数据,导致数据共享实施难度大,对于每个数据共享需求的实现都需要开发相应的接口,浪费过多的资源在相似接口的重复开发上。
  ⑤数据共享缺乏集中管理,数据重复传送
  对数据共享缺乏集中管理,很难获知OSS系统间的数据交互具体交互了哪些数据、哪些系统能够提供这些数据、哪些系统需要获取这些数据,导致相同或相似的数据通过不同的接口重复传送,即不同的网管系统会通过不同的接口,从同一网管系统多次获取相同或相似的数据。
  ⑥数据模型不统一、目标数据源不明确、数据流转与转换环节较多
  因数据模型不统一、目标数据源不明确、数据流转与转换环节较多等原因,造成OSS域系统的数据质量降低,导致业务质量也随之降低,不利于系统的整体推广。
  2.2.2 OSS域业务集成现状
  目前各省公司已经建立多个网管支撑系统,但是各个系统还相对独立,系统间的功能模块逻辑关联不紧密,难以从全网、全业务、面向客户感知的角度对网络数据进行深入分析和挖掘,难以为网络运行提供强有力的分析结论作为依据,难以满足快速变化的市场的需求。众多网管支撑系统的业务功能没有统一的业务视图,缺乏总体规划,由此也带来了如下诸多问题:
  ①服务视图不统一,缺乏总体规划
  OSS域应用业务功能缺乏总体规划,没有统一的服务视图,导致对服务缺乏全面了解,无法准确识别服务类型。
  
  ②服务的分层、分类不清晰,缺少统一的服务模型
  没有统一的服务定义标准,服务的分层、分类不清晰,缺少统一的服务模型,导致服务调用杂乱无章,准确性低。
  ③服务共享需求不清晰,缺乏全局性考虑
  没有清晰的服务共享需求及全局性考虑,难免出现功能重复建设、服务重用性低等问题,造成建设、维护成本的增高,项目建设周期延长。
  ④服务调用接口不标准,服务管控手段不完善,缺乏有效支撑手段
  没有标准化的服务调用接口和调用规则,导致系统间服务调用低效,无法对业务形成有效支撑,导致对业务服务的调用不具备支撑能力。
  同时,服务管控手段不完善,管控标准不清晰,导致系统存在服务交互质量低下,不能从有效性和及时性等进行全面管控。
  2.2.3 OSS域流程集成現状
  流程服务是指通过灵活调用各系统提供的业务服务,使用流程编排技术,形成跨系统的业务流程支撑能力,从而应对快速变化的业务需求。
  流程服务集成需要对业务服务进行分层分类的细粒度识别,并注册发布到集成共享平台。对长业务流程进行解析,形成对服务调用的流程编排能力。所以流程服务的集成是建立在业务服务集成之上的。
  目前业务服务的分层分类模型仍不清晰,无法提供统一的服务视图,服务调用接口不标准,直接导致功能模块的调用效率低下,影响业务流程的编排能力,使流程服务的调用缺乏有力支撑。
  2.2.4 OSS域界面集成现状
  界面集成需要依托界面集成工具/手段,面向各类人员日常工作的需要,通过将界面上的窗口、导航、帧等元素进行服务化封装,形成灵活组装的能力,灵活组织和集成不同网管系统的功能界面,形成各种专题及个性化视图,以适应不同维度的业务信息展示,提升用户体验和工作效率。
  目前,不同网管系统的统一界面集成在卓越门户上,但是大部分都是简单地添加了系统的相应连接,对系统相关的专题、功能等没有直接展现。同时用户不能自动配置个性化视图。
  界面的集成需要依赖于底层通用组件的集成、数据、业务、流程等多个层面的集成,所以5个层面的集成是环环相扣,相辅相成的。
  2.2.5 现状分析总结
  综上所述,目前OSS域的通用组件/数据/业务/流程/界面等方面的集成存在诸多不完善之处,服务共享不及时、不高效、不灵活,系统之间仍沿用“点对点”的集成模式,集成架构紧耦合、灵活性差,对日益增多的共享服务的响应能力弱,随需应变能力差,故亟需建设集成共享平台解决目前存在的服务共享问题,提供松耦合、灵活、可复用的集成架构,提供无缝高效的共享服务。
  
  3 集成共享平台关键能力实施
  3.1 信息路由
  集成共享平台应能够对经由集成共享平台的数据进行检查和过滤,根据预定义的规则或数据内容做动态路由,把相同数据,进行重用,分发给的消费系统。几个关键点:
  ①Schema统一:集成共享平台需要采用统一的Schema设计,统一数据接口规范,才能根据预定义的规则或数据内容,进行数据检查与过滤,动态路由与分发。Schema的统一从两个原则,一是系统监控与跟踪schema要统一;二是系统数据格式要灵活(如图2)。
  ②动态路由与分发:集成共享平台需要实现服务动态注册,路由规则动态配置,以及服务能动态调用;
  ③并行分发:一种类型的数据,可以被多个系统订阅,数据并行进行分发,提高共享效率(如图3)
  3.2 信息安全
  集成共享平台需要实现服务接口,数据的安全性,确保正确的系统调用正确的数据,保证数据的安全传输、不丢失、不防调用以及数据的完整性。集成共享平台采用三种安全机制:
  (1)传输层用户名密码认证:为每个系统分发调用服务的用户名与密码,并对调用系统授权①;
  (2)发布与订阅IP地址认证:对调用端的IP进行实时获取,并跟注册的IP进行认证,只有被注册的IP,才能调用服务②;
  (3)数据认证:注册的服务要标明该服务能发布的数据类型,进行数据发布时,进行认证,认证服务与数据是否匹配③(如图4)。
  3.3 数据监控
  集成共享平台需要监控并记录系统、服务接口、以及数据的运行状态,以便进行统计分析,能快速的发现并解决问题。平台将记录所有业务数据的流入,以及关键跟踪数据的流出,并将数据存入数据库。
  (1)功能设计:流入业务数据记录包括整个流入的业务数据信息,以及信息调用ID、服务调用的时间、调用系统的ID等;流出消息包括被调用系统返回的消息等;对于对多系统进行分发的,需要记录给每个系统分发前时间,以及分发接受系统返回的时间。
  (2)业务监控点。
  (3)进入ESB的业务数据①。
  (4)ESB调用结束的返回跟踪数据②。
  (5)对于一对多的分发,记录每个分发的开始时间,结束时间,以及状态③。
  (6)出错点④(如图5)。
  3.4 任务优先级
  集成共享平台提供数据的优先级设置,确保在拥挤阻塞的条件,优先级高的数据优先发布传输。下图列出可能发生拥挤阻塞的三个节点:
  (1)节点①:对于节点1的拥挤,通过对优先级高的接口模式设置专用通道,确保紧急的数据畅通无阻调用总线平台服务;
  (2)节点②:通过对数据类型进行优先级设置,如果发生拥挤,优先级高将优先通过,发送到消费系统;
  (3)节点③:对于出错任务以及定时任务,根据数据类型的优先级,确定调用的优先顺序(如图6)
  
  4 展望
  集成共享平台的一期建设已接近尾声,通过梳理数据地图、规范系统接入标准和升级数据交互方式,使OSS域具备了总线型数据共享能力,提升了平台架构的灵活性和可扩展性。在此基础上,平台后续建设将逐步实现业务服务共享和平台实时监控,提升OSS域网管支撑系统运营效率。
  4.1 业务服务共享和业务流程编排
  对业务服务进行分层分类的细粒度识别,通过梳理服务视图,提升服务使用范围和可复用程度;通过提升平台的服务封装与再组合能力,降低服务复杂性及系统建设成本;同时,对长业务流程进行解析,形成基于业务服务调用的流程编排能力,实现全业务的运营时快速响应能力。
  4.2 平台实时监控与数据管控
  通过有效的技术和管理手段对集成共享平台自身及接入系统的业务交易、性能、质量进行全面、实时的监控,保证OSS域全系统运行质量;提升服务、数据使用的管控力度,确保集成共享平台与各系统之间服务交互的安全性,避免系统数据被恶意获取或扩散,达到既开放又安全的目的。
  
  5 结语
  集成共享平台是企业解决方案的新设想,它能有效地沟通企业分散的信息系统资源,为企业提供一个低成本的全面解决方案。通过使用企业集成总线,可以在几乎不更改原有代码的情况下,使既有系统具备规范化业务服务能力,满足运营环境中各类新旧标准要求。
  广东移动网管集成共享平台解决了长期以来OSS域内各系统间的互联互通问题,实现了接入服务的可监控性、易维护性和可管理性,构建了一个廉价、稳定、高效的订阅、发布和管理平台,为打造新一代OSS域网管支撑系统提供了坚实的基础设施储备。
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