中海油SOA信息技术架构模型方案.docx
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中海油SOA信息技术架构模型方案
中海油SOA信息技术架构模型方案
2009年8月
版本号V1.0
变更历史
日期
变更描述
作者
批准
2008-08-18
初稿
胡健
1.概要
1.1.目的
制定中海油SOA的信息技术架构模型，提供中海油的SOA实施的一个目标以供参考。
通过本方案，在具体的实施过程中，比如网络的建设、服务的设计及开发、应用的开发、服务的部署、技术标准的依循等实现都会有清晰的范围及工作的方向。
1.2.目标读者
企业架构师、软件架构师、系统分析人员
1.3.内容概述
首先建议性的提出了中海油SOA的设计原则，然后从技术架构的网络拓扑、服务体系、应用体系、服务体系部署、技术标准体系、技术架构模型特征等各个方面描述了中海油SOA的信息技术架构模型的方方面面，最后根据信息技术架构的蓝图提出了有针对性的建设方法及阶段划分以及各个阶段的目标。
2.中海油SOA信息技术架构模型设计
2.1.设计原则
中海油公司的信息技术架构模型是“十一五”期间指导中海油公司信息化建设的技术框架，信息化应用项目的建设必须遵从这个框架的要求，以促进信息化应用项目建设的高效率、高质量、高标准和可持续发展。
中海油公司信息的信息技术架构模型设计遵循下述原则：
2.1.1.持续发展原则
基于目前中海油公司信息技术架构模型的现状，站在中海油公司企业发展以及信息化发展的战略高度，统一中海油公司信息技术架构模型，以实现信息化建设的高效率、高质量、高标准和可持续发展为原则，设计符合中海油公司信息化发展战略要求的统一的信息技术架构模型。
2.1.2.先进性原则
设计中海油公司的信息技术架构模型，必须坚持与世界先进技术发展水平同步；必须坚持遵循相关的技术规范及标准；必须保证能满足目前与今后未来几年信息化建设的需求。
2.1.2.1.实用性原则
应以重用、协作和资源共享为基础，确立信息技术架构模型和技术部署的最佳实践，为实施信息技术架构模型制定遵从性的度量标准和指标，以利于引导信息化建设项目的实施。
2.1.2.2.操作性原则
设计中海油公司信息技术架构模型，应综合考虑目前中海油公司信息化建设的实际，使多元化的信息技术架构模型能逐步过渡到统一的信息技术架构模型。
2.2.中海油SOA信息技术架构模型设计
2.2.1.SOA信息技术架构模型之网络拓扑图
说明：
至少需要十台服务器，总部公司比区域公司、有限公司要多一台LDAP的服务器，全海油范围的用户目录都使用统一目录进行访问。
2.2.2.SOA信息技术架构模型之服务体系参考视图
SOA架构的核心理念是打破传统面向各个业务领域作业、僵化的垂直应用构建模式，将应用分解为可重用、松耦合、互操作的服务结构，通过服务的编排组合来实现业务的组合，通过服务的松耦合来满足业务变化和调整，通过服务的重用来降低软件开发的成本。
中海油公司SOA信息技术架构模型之服务体系采用组件化的分层结构设计思想，使应用组件具有预制性、封装性、透明性、互操作性、通用性等特征，便于快速地组装成新的应用。
上层建立在下层的基础上，隐藏下层的信息；各层要封装自己的实现，向上层提供访问接口，并为上层提供服务。
中海油公司服务体系建立在企业的信息资源层之上，共分为六层：
访问服务层、数据服务层、业务服务层、流程服务层、综合服务层、展现服务层。
信息资源层为上层提供数据资源与应用资源（应用系统模块），它包括传统的封闭的应用系统，已经打包好应用程序及业务数据库、数据中心、数据仓库、文件系统、邮件系统等。
2.2.2.1.访问服务层
访问服务层实现与底层数据资源、应用资源的通信功能，使用通用标准接口，定义整合企业信息资源（数据资源与应用资源）的各种访问服务，包括不同类型的适配器以及专用的API等等。
这些服务屏蔽了企业信息资源（现在的或未来的）的技术和实现方式，访问服务层之上的开发者无需知道数据位置、类型以及应用程序的编程语言等。
2.2.2.2.数据服务层
数据服务层定义的服务支持把异构的、孤立的企业数据转变成集成的、双向的、可重复使用的信息服务，通过信息资源访问服务，数据服务层以统一的方式访问企业的所有数据，数据服务层之上的开发者可以集中精力处理数据的加工问题，而不必关注访问不同来源的数据的实现细节。
2.2.2.3.业务服务层
业务服务层定义那些可重用的业务处理过程，用于支持复合的业务处理需求服务的开发。
这层定义的业务处理过程服务可能是单个原子事务的无状态处理操作服务，也可能是多个业务应用或异步服务之间交互的有状态处理操作服务。
业务服务层之上的开发者无需知道具体某项业务的处理逻辑过程。
2.2.2.4.流程服务层
业务流程是一组服务的集合，服务按照特定的顺序并使用一组特定的规则进行调用，其本身也可视为服务。
流程服务层定义有状态（长期运行）和无状态（短期运行）的、完整业务流程，用于支持更高层的业务处理需求服务的开发。
流程服务通过对下层的数据服务、业务服务的编排来实现，流程编排的规则在该层内定义。
2.2.2.5.综合服务层
综合服务层是以业务驱动力与企业发展战略的愿景目标为出发点，结合中海油公司特色，选择跨系统、跨部门的企业价值链，自上而下规划的复合服务。
综合服务层定义的服务是由下层的数据服务、业务服务、流程服务组合而成的更加粗粒度的服务，通过对这些服务简单编排的就可以快速搭建出新业务应用系统。
2.2.2.6.展现服务层
展现服务层定义企业信息门户（EIP）中可配置、可重用的门户组件（Portlets），用于支持门户应用的开发；以及人机交互组件、网页组件、报表组件实现对不同客户接入方式的支持，并提供丰富的客户端展现方式。
2.2.3.SOA信息技术架构模型之应用体系视图
中海油公司SOA信息技术架构模型在保护已有的业务系统资源的同时，以面向服务集成逐步过渡到SOA信息技术架构模型。
在过渡阶段，保留传统的从业务数据库到业务系统，再到数据仓库、决策分析系统的传统建设模式。
过渡到SOA信息技术架构模型后，将已有的各种业务系统资源中需要共享的内容封装成服务，形成中海油公司网、区域、地三级共享的服务库，通过对企业价值链分析，将这些共享的服务通过服务集成平台组合成新的应用系统。
1.网、区域、地三级的应用系统建设按业务支撑层、管理决策层及辅助决策层等功能域划分。
业务功能域包括：
生产（含调度与自动化）、营销、财务、工程、物资、人力资源、办公、综合等八大业务应用系统；管理决策功能域包括：
生产（含调度与自动化）统计分析、营销统计分析、财务统计分析、工程统计分析、物资统计分析、人力资源统计分析、办公统计分析、综合统计分析、综合查询、SOA服务集成以及管理数据上报交换等应用系统；辅助决策功能域包括：
数据集市、数据仓库以及综合辅助决策支持等应用系统；应用系统的建设按功能域的要求分阶段、分层次地组织实施与部署。
2.SOA服务集成平台对SOA服务库的各类“服务”的定义、注册、使用、维护、弃用与退役实现全生命周期的规范管理；SOA服务集成平台由数据服务总线（DSB）与企业服务总线（ESB）组成。
3.数据服务总线能够接入包括：
关系型数据库、Web服务（通过服务总线）、XML文件、文本文件、JAVA函数等。
4.业务系统数据可以直接抽取或者通过数据服务总线抽取到数据中心（包括：
数据仓库）；数据中心本区域也可以作为一个数据源接入到数据服务总线，供业务系统共享使用。
5.对于生产系统中的自动化控制类等对性能要求较高的实时应用系统，建议采用传统的技术路线直接访问业务系统数据库，但其中某些业务功能也可以允许被封装为业务服务供其它集成应用者调用。
6.业务支撑层功能域、管理决策层功能域及辅助决策层功能域的各类应用系统，通过各类“服务”（数据服务、业务服务、流程服务、展现服务等）的编排与集成组装而成。
2.2.4.SOA信息技术架构模型之服务体系部署视图
目前中海油公司还未全部实现“应用系统区域级大集中”，所以现阶段允许在SOA信息技术架构下的服务体系按“中海油公司总部—各有限公司—基地集团”的三级管理体系部署，并依据“服务资产”的归属权、共享范围以及维护责任分别部署在各自的服务目录与服务库中。
最终目标是要实现SOA信息技术架构下的服务体系按“中海油总部---区域公司”的两级部署。
服务部署的元数据规范用于定义“服务资产”的部署策略。
SOA服务集成平台（DSB+ESB）是实现服务集成与管理的神经枢纽。
1.服务目录分别部署在中海油公司、区域公司和有限公司，中海油公司本部部署的服务目录是一个组件，中海油公司本部开发的服务登记到这个服务目录中。
2.中海油公司本部的服务总线是所有部署在中海油公司本部的服务的代理，对这些服务的所有调用都必须经过中海油公司本部的服务总线。
调用者只能看到总线及其提供的服务，总线后台真正的服务对调用者来说是透明的。
3.各区域及分公司开发的全中海油范围内共享的服务，在经过中海油公司审批后也被登记到中海油公司的服务目录中，各区域及分公司的服务总线通过访问中海油公司本部的服务目录调用全网范围内共享的服务。
4.无论是中海油公司、区域公司还是有限公司，对本地服务的调用只须经过本地的服务总线。
5.区域公司（或分公司）之间服务的异地调用，必须经过中海油公司的服务总线实现。
6.有限公司之间服务的异地调用，必须经过区域公司的服务总线实现。
7.区域公司（或分公司）的服务目录只登记自己开发的、经过审批的、提供给自己调用的服务。
8.有限公司的服务目录只登记本有限开发的、经过审批的、提供给本有限调用的服务。
2.2.5.SOA信息技术架构模型之技术标准体系视图
中海油公司SOA信息技术架构模型之服务体系各层以及层与层之间必须遵循一定的技术标准，具体包括访问服务、数据服务、业务服务、流程服务、展现服务标准，以及贯穿各层之间的数据交换、消息传输、服务管理、服务描述、注册与发现等标准。
2.2.5.1.消息传输
HTTP：
超文本传输协议（HypertextTransferProtocol）是用于从Web服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。
HTTPS（SecureHypertextTransferProtocol），又称安全超文本传输协议，其安全基础是SSL，使用40位关键字作为RC4流加密算法。
TCP/IP：
TCP/IP实际上是一组协议，它包括TCP、IP、UDP、ICMP、RIP、TELNET、FTP、SMTP、ARP、TFTP等许多协议。
RMI-IIOP：
远程对象访问传输协议，用于JAVAEJB对象之间通信。
SOAP：
简单对象访问协议（SimpleObjectAccessProtocol），是基于XML的在分布式的环境中交换信息的简单的协议。
JMS：
JMS（JavaMessagingService）是Java平台上有关面向消息中间件的技术规范,是用于和面向消息的中间件相互通信的应用程序接口。
2.2.5.2.数据交换层
XML（ExtensibleMarkupLanguage）：
扩展标识语言是通用标识语言标准（SGML）的一个子集，是描述网络上的数据内容和结构的标准。
XMLSchema为XML文档提供明确的语义限制，确保每一个XML文档都是结构完整、语义合法、内容有效的。
SDO（服务数据对象）：
统一和简化应用程序处理数据的方式,是服务及组件之间传输的标准数据格式。
使用SDO,应用编程人员可以用一致的方法操作异构数据源,包括关系型数据库，XML数据源,Webservices和企业信息系统。
2.2.5.3.访问服务
JCA（JavaConnectorArchitecture）定义了一套标准的接口，用于让连接器把兼容的应用程序服务器无缝的整合起来，以及提供标准接口允许客户（或者应用程序服务器的应用程序主机）用一种统一的方法使用连接器。
JDBC（JavaDataBaseConnectivity,java数据库连接）是一种用于执行SQL语句的JavaAPI，可以为多种关系数据库提供统一访问，它由一组用Java语言编写的类和接口组成。
JDBC为程序开发提供标准的接口，并为数据库厂商及第三方中间件厂商实现与数据库的连接提供了标准方法。
专用API（ApplicationProgrammingInterface）：
某个具体软件产品，例如：
LoutsNotes或者SAP提供的编程接口。
2.2.5.4.数据服务
SDO（服务数据对象）：
统一和简化应用程序处理数据的方式,是服务及组件之间传输的标准数据格式。
使用SDO,应用编程人员可以用一致的方法操作异构数据源,包括关系型数据库，XML数据源,Webservices和企业信息系统。
2.2.5.5.业务服务
SCA（ServiceComponentArchitecture）：
即服务组件架构，它提供了一种编程模型，可以支持基于SOA的应用程序实现。
SCA是一种模型，可以支持实现服务组件的各种技术，连接服务组件的各种存取方法。
2.2.5.6.流程服务
BPEL（BusinessProcessExecutionLanguage）：
也被称为BPELWS或BPEL4WS，Web服务业务流程执行语言，它是一种可执行语言，能够与各种促使业务流程自动化的软件系统相兼容。
Web服务编制，通过说明性的方式（而不是编程的方式）表达了进行Web服务合成的需求。
此标准主要用于组织内部的业务流程管理及服务编排，BPM产品基于此规范实现。
WS-CDL（WebServicesChoreographyDefinitionLanguage）：
Web服务编排定义语言，它定义为在多个交易伙伴之间建立形式化关系，它不要求所有被集成的端点（endpoints）都有Web服务基础设施。
此规范更多地用于组织之外的服务与流程编排。
2.2.5.7.展现服务
JSR168：
JSR168是java规范要求，主要应用在Portal软件的开发，它为创建portlet建立标准的api，它是为实现porltet、基于java的门户服务器和其他web应用程序之间的互操作性而设计的。
WSRP（WebServicesforRemotePortlets）：
，它定义了如何利用基于SOAP的Web服务在门户应用程序中生成标记片断的规范。
通过定义一组公共接口，WSRP允许门户在它们的页面中显示远程运行的portlet，而不需要门户开发人员进行任何编程。
WSRP是由OASIS组织制定的。
HTML（HyperTextMark-upLanguage）即超文本标记语言或超文本链接标示语言，是WWW的描述语言。
JSP（JavaServerPages），是一种动态网页技术标准，JSP将网页逻辑与网页设计和显示分离，由HTML代码和嵌入其中的Java代码所组成，支持可重用的基于组件的设计。
JSP页面是跨平台的，即能在Windows下运行，也能在Linux等其他操作系统上运行。
AJAX（AsynchronousJavaScriptandXML）：
是一种创建交互式网页应用的网页开发技术。
AJAX仅向服务器发送并取回必需的数据，它使用SOAP或其它一些基于XML的webservice接口，并在客户端采用JavaScript处理来自服务器的响应。
2.2.5.8.服务管理
WSDM（WebServicesDistributedManagement）：
分布式Web服务管理标准。
WS-Security：
WS-Security描述通过消息完整性、消息机密性和单独消息认证，提供保护质量的SOAP消息传递增强。
这些机制可以用于提供多种安全模型和加密技术。
它是构建在现有安全技术的基础之上的，提供一种工业标准来保证Webservices消息的安全性。
WS-Reliability：
WS-Reliability是一个针对开放的、可靠的Web服务讯息递交的技术规范，包括担保递交、复制讯息排除和讯息分类等，使各种Web服务之间得以进行更可靠的讯息传递。
WS-Transaction：
用来解决传统的多个Web服务消费的事务完整性问题。
2.2.5.9.服务描述、注册与发现
WSDL：
Web服务描述语言，它从句法层面对Web服务的功能进行描述，包括4个不同的粒度：
数据类型（Datatype）、消息（Message）、方法（Operation）和访问端口（PortType）。
WSDL只提供了Web服务的接口描述，对服务的行为约束和属性描述缺乏进一步的支持。
UDDI：
UDDI注册内容包括Web服务的技术模型和业务模型，本身可扩展，目前主要用于Web服务的注册和查找。
2.3.中海油公司SOA信息技术架构模型特征
中海油公司SOA信息技术架构模型的特征可以概括为以下三点：
1、应用系统建设以“服务”为核心，“服务”体系分为：
访问服务层、数据服务层、业务服务层、流程服务层、综合服务层以及展现服务层等六个层次；
2、应用系统建设以服务集成平台（ESB+DSB）作为集成“服务”的纽带，实现“服务”的全生命周期管理；并通过服务集成平台提供的服务组合与编排方式实现应用系统的开发；
3、通过企业服务总线（ESB）互连，实现中海油总部---区域公司本部---有限公司“服务”的三级或二级的灵活部署，以及“网---区域---地”全企业范围内的“服务”资源共享。
3.建设方法
中海油公司实施SOA信息技术架构模型是一项IT战略目标，要在充分保护现有应用系统信息资源的基础上，通过四个层面（基础层、过渡层、发展层以及成熟层）的滚动式螺旋发展，达到全网范围内信息技术架构模型的规范与统一，实现全公司范围内信息资源（“服务”）的共享和重用。
按上述SOA开发实施的螺旋模型，SOA实施过程分为四个螺旋层：
基础层、过渡层、发展层与成熟层。
基础层是实施SOA的前提；过渡层、发展层与成熟层是三个上升的螺旋，通过从底层到高层不断的持续改进达到中海油公司实施SOA的战略目标。
4.阶段划分及目标
按照分步施，统一架构的原则，将本项目实施分为三期:
应用集成建设期、业务流程集成建设期、企业门户集成建设期。
4.1.第一期-应用集成建设期
过去中海油开发了这么多系统，资料也都在裡面，各系统是不同时间点由不同厂商，分别用不同的标准开发的，集成上困难度高，若订出统一的标准,以标准语言沟通,就可以容易将各系统串连。
使用统一的标准使使系统间的沟通便的容易，但是每个系统除了要知道彼此的的位置外，还需要学一样的沟通语言。
更好的解决方法是采用网路的观念，利用BUS来做中间的资料交换,让彼此间的沟通透明化。
这样一來，各系统也不用都会讲一样的语言，只要由中间的BUS当翻译，每个系统便可以只会自己的语言。
在第一期项目建设中，主要构建应用与数据集成平台基本框架，实现对部分现有应用系统集成。
以下为本期项目建设范围，主要基于WebSphereMessageBroker和Adapter，实现ESB的主要功能：
第一期总体应用架构实现图
4.1.1.本期相关集成应用系统概要介绍
办公系统（OA）：
描述：
此类系统是海油公司办公自动化系统，主要用来辅助公司办公，提高办公效率。
对外接口
WebService
技术架构
主技术架构是LotusScript（LotusDesigner）
运行平台
Windows操作系统+LotusDominoServer
Maximo（EAM）：
描述：
企业资产管理系统是采用IBMMaximoEnterpriseAssetManagement（简称EAM系统）产品进行企业资产精细化管理的管理平台。
对外接口
WebService
技术架构
主技术架构是Java、WebService、SOA、Portal等
运行平台
Windows操作系统+IBMMaximoEnterpriseAssetManagementV6.2
生产系统（SAP）：
描述：
此类系统是海油公司生产管理系统。
对外接口
WebService、SAPXI等
技术架构
运行平台
Windows操作系统
气象数据系统：
描述：
此系统分为数据实时采集和气象数据显示两个子系统。
数据实时采集子系统是采用C/S结构，安装在PC机上，通过采集器定时采集气象数据，保存在PC机上设定的某个文件夹下，然后定时读取文件夹下的气象数据文件插入到SQLSERVER数据库中。
气象数据显示子系统是采用B/S结构，采用.NET开发。
查询气象数据显示海图的部分用Java的Applet做展示。
此子系统主要是使用不同的方式查询不同钻井平台的气象数据，另外还有一部分系统管理主要是对用户，平台，平台群，公司等基本信息做添加，删除，修改操作。
对外接口
无
技术架构
ASP.NET/JAVA
运行平台
服务器：
采用IBMXSeries255作为气象网站服务器，Windows2003Server作为网络服务器操作系统
数据库：
采用了Microsoft的SQLServer2000数据库系统
气象数据采集器和监视器的运行：
运行“预报系统”的PC机必须在MicrosoftWindows2000或XP操作系统下，安装了MicrosoftSQLServer2000的“客户端网络实用工具及.NetFrameWork
全面预算管理系统：
描述：
此类系统是海油公司预算管理系统。
主要功能：
预算录入/费用录入/报表。
对外接口
无，可以考虑数据库接口或开发商提供接口。
技术架构
未知
运行平台
Windows操作系统
兰台档案管理系统：
描述：
档案管理系统。
对外接口
WebService
技术架构
未知
运行平台
Windows操作系统
数据库类应用系统：
描述：
此类应用系统不能提供应用接口，需要考虑通过应用的数据库接入ESB平台。
对外接口
无，可以考虑数据库接入。
技术架构
未知
运行平台
Windows操作系统
其应用架构实现的基本规划为：
应用架构
实现组件
实现方式
第一期目标：
构建ESB信息总线，实现数据统一访问
综合应用
OA及各异质系统应用
现有应用集成
数据集成
数据交换
配置和定义各系统数据接口
适配器接口
数据库适配器，消息适配器，文件适配器等
部署对应的适配器，连通各应用系统
4.2.第二期—业务流程集成建设期
第一期项目建设覆完成之后，可以很容易的做到系统间的沟通，接下来应考虑将业务流程导入，让所有系统可以做到流程管理。
现在的业务流程分别落在各别的系统中，并且流程与资料都是用Table与程序來控管，前端的组织与业务需求改变，现行系统都很难快速反应。
此时可以采用BPM的概念，将流程拉出到应用系统外部，交由一个独立的流程引擎來控管。
如此一來，流程与资料可以分離开來，藉由服务化及流程管理的整合，让系统可以快速反应前端组织及业务流程的改变。
现行的资料都放在不同的资料库或媒体中，每个应用系统都自己的存取方式，导致资料库的格式一改，就会連动到存取的应用程序要大改。
可以藉由SOA标准统一应用程序与后端资料的存取，让前端的应用程序藉由一致的标准接口，來调用后端资料。
这样资料Schema的改变也不会直接影响到存取的应用程序，让商业邏辑层与资料层的耦合度降低。
用统一的方式管理不同的资料与使用环境，让资料的运用
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