基于Web Service的SOAP網(wǎng)絡(luò)管理體系研究與實(shí)現(xiàn)

吳曉姝鄭學(xué)偉

遼寧廣播電視大學(xué)（沈陽(yáng) 110034）

基于Web Service的SOAP網(wǎng)絡(luò)管理體系研究與實(shí)現(xiàn)

吳曉姝鄭學(xué)偉

遼寧廣播電視大學(xué)（沈陽(yáng) 110034）

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的廣泛使用及各行各業(yè)對(duì)網(wǎng)絡(luò)信息管理松散耦合、良好跨平臺(tái)性的要求，基于SOAP協(xié)議進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理中的結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)管理體系應(yīng)用也越來(lái)越多。本文針對(duì)SOAP、XML、Web Severices等協(xié)議和技術(shù)的特點(diǎn)，提出了一個(gè)基于SOAP的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，通過(guò)分析SOAP的請(qǐng)求相應(yīng)機(jī)制對(duì)這一過(guò)程的某些方面優(yōu)化進(jìn)行了一些探討，最后對(duì)研究工作進(jìn)行了總結(jié)，并對(duì)今后的工作提出了建議。

SOAP Web Services互動(dòng)操作優(yōu)化

當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，結(jié)構(gòu)也日益復(fù)雜多變，有效的進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理，變得尤為重要。而SOAP、XML等跨平臺(tái)的協(xié)議和Web Service技術(shù)的問(wèn)世，無(wú)疑使得構(gòu)建一個(gè)跨平臺(tái)、通用性和可擴(kuò)充的互聯(lián)系統(tǒng)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)上的各種設(shè)備進(jìn)行管理變得容易的多。本文從SOAP、XML、Web Service等協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)的角度出發(fā)，探討了網(wǎng)絡(luò)資源管理系統(tǒng)中的互操作問(wèn)題，提出了一個(gè)基于SOAP的網(wǎng)絡(luò)管理體系的網(wǎng)絡(luò)管理體系。

1 網(wǎng)絡(luò)管理體系中的關(guān)鍵技術(shù)

1.1 SOAP——簡(jiǎn)單對(duì)象訪問(wèn)協(xié)議

簡(jiǎn)單對(duì)象訪問(wèn)協(xié)議（Simple Object Access Protocol），即SOAP是一種基于可擴(kuò)展的標(biāo)記語(yǔ)言XML簡(jiǎn)單、輕量的協(xié)議，它定義了在松散、分布的環(huán)境中，對(duì)等交換結(jié)構(gòu)化、類型化的信息傳輸機(jī)制。由于SOAP是與平臺(tái)無(wú)關(guān)的跨平臺(tái)消息協(xié)議，且沒(méi)有定義底層的傳輸機(jī)制，因此它可以使用很多如超文本傳輸協(xié)議（HTTP），簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議（SMTP），多用途網(wǎng)際郵件擴(kuò)充協(xié)議（MIME）等底層傳輸協(xié)議并結(jié)合使用，通過(guò)XML將任何與應(yīng)用程序相關(guān)的數(shù)據(jù)封裝成SOAP消息，并由RPC傳遞到各種系統(tǒng)中。SOAP通信協(xié)議對(duì)信息的共享和對(duì)接變得更加有利。

1.2 XML

XML（Extensible Markup Language,即可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言）是提供一種標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范來(lái)描述數(shù)據(jù)和交換數(shù)據(jù)的具有結(jié)構(gòu)性的語(yǔ)言，是現(xiàn)今廣泛用來(lái)標(biāo)記數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理的有效手段。XML是來(lái)源于標(biāo)記通用語(yǔ)言（SGML），雖然SGML相比于XML定義的功能要強(qiáng)大的多，然而它不適于Web傳輸，且價(jià)格昂貴。

XML不像常用的Access，SQL Server和Oracle等數(shù)據(jù)庫(kù)那樣，提供了強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)索引、排序、查找、相關(guān)一致性等數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分析能力，它僅僅是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，及其簡(jiǎn)單。此外，XML具有很明顯的跨平臺(tái)性、自描述性、靈活性和可擴(kuò)展性等優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)。

1.3 Web Service技術(shù)

Web service是一個(gè)建立開(kāi)發(fā)互操作分布式應(yīng)用程序的標(biāo)準(zhǔn)、開(kāi)放的平臺(tái)，即具有獨(dú)立性，松耦合性，自包含性并基于可編程等特性的web的應(yīng)用程序，并借助XML文檔進(jìn)行服務(wù)描述、請(qǐng)求發(fā)布、發(fā)現(xiàn)、協(xié)調(diào)和配置這些應(yīng)用程序，利用RPC實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)用，使得異構(gòu)平臺(tái)上的應(yīng)用易于集成，實(shí)現(xiàn)了“基于Web無(wú)縫集成”的目標(biāo)。Web service創(chuàng)建的平臺(tái)使人們能夠能在不同平臺(tái)和不同軟件的不同組織間相互交流和分享，被轉(zhuǎn)換為XSD類型后打包的系統(tǒng)協(xié)議，即SOAP簡(jiǎn)單對(duì)象訪問(wèn)協(xié)議。

SOAP在Web Service協(xié)議棧中起著核心的作用。SOAP通過(guò)XML在web上傳送結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)Web Service在不同的系統(tǒng)之間“軟件-軟件對(duì)話”的方式相互調(diào)用的愿望。SOAP使用XML消息調(diào)用遠(yuǎn)程方法，使web services可以通過(guò)HTTP協(xié)議的post和get方法與遠(yuǎn)程機(jī)器交互。同時(shí)SOAP定義了標(biāo)準(zhǔn)的RPC方法以便于調(diào)用Web service。SOAP提供了規(guī)范的SOAP消息的格式，和怎樣通過(guò)HTTP協(xié)議來(lái)使用SOAP。由于SOAP基于XML和XSD，因此XML也是SOAP的數(shù)據(jù)編碼方式。

2 SOAP網(wǎng)絡(luò)管理結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)

網(wǎng)絡(luò)管理結(jié)構(gòu)一般分為集中式和分布式兩種，集中式網(wǎng)絡(luò)管理簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)，通常包括管理者、代理和管理信息庫(kù)三部分。而分布式網(wǎng)絡(luò)管理結(jié)構(gòu)則是由多個(gè)管理者共同實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的功能，它具有層次化，網(wǎng)管能力較強(qiáng)、伸縮性好等特點(diǎn)，但結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和網(wǎng)絡(luò)流量較大，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理功能較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境而言，采用分布式網(wǎng)絡(luò)管理結(jié)構(gòu)能夠更好的管理網(wǎng)絡(luò)。因此基于SOAP的分布式網(wǎng)絡(luò)管理結(jié)構(gòu)，將彌補(bǔ)集中式管理模式的不足，降低了網(wǎng)絡(luò)管理流量，從而避免了網(wǎng)絡(luò)擁堵的現(xiàn)象，多個(gè)管理域組成的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)大大的提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性和功能的可擴(kuò)展性，并產(chǎn)生較高的管理效率。

3 SOAP網(wǎng)絡(luò)管理結(jié)構(gòu)的運(yùn)行機(jī)制

SOAP是基于XML的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)分布式網(wǎng)絡(luò)管理的輕量級(jí)協(xié)議，SOAP所有的信息傳遞與交換均是由XML幫他定義完成的。XML無(wú)關(guān)性的優(yōu)點(diǎn)，解決了交換數(shù)據(jù)的格式和語(yǔ)義沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)題。SOAP在分布式網(wǎng)絡(luò)管理結(jié)構(gòu)環(huán)境中充當(dāng)了對(duì)等體之間（通過(guò)SOAP消息）進(jìn)行結(jié)構(gòu)化和類型化的數(shù)據(jù)交換，定義傳輸機(jī)制的角色。SOAP包括四個(gè)部分：SOAP信封、SOAP編碼規(guī)則、SOAP RPC、SOAP綁定。

SOAP消息是從發(fā)送端到接收端的單向傳輸，所有的SOAP消息常常結(jié)合起來(lái)以執(zhí)行請(qǐng)求/應(yīng)答的模式，并都冠以XML編碼。每條SOAP消息是都包含有一個(gè)必需的SOAP的封裝包及SOAP體塊的XML文檔，和一個(gè)可選的SOAP標(biāo)頭。然后將SOAP綁定到HTTP中，將HTTP的豐富的特征庫(kù)的優(yōu)點(diǎn)和SOAP的樣式、分散的靈活性的特點(diǎn)結(jié)合使用，進(jìn)行信息傳輸。

4 Soap網(wǎng)絡(luò)管理的體系結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)以Windows 2003作為系統(tǒng)平臺(tái)，采用Microsoft SOAP TOOL Kit 2.0發(fā)送、接收、分析SOAP消息，中間層代理通過(guò)SOAP調(diào)用由Tomcat Servlet引擎解析和區(qū)分，根據(jù)不同的服務(wù)由守護(hù)進(jìn)程完成相應(yīng)的功能。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的處理過(guò)程：

4.1 服務(wù)請(qǐng)求方和服務(wù)提供方都包含一個(gè)SOAP消息監(jiān)聽(tīng)器（SOAP Listener），它專門負(fù)責(zé)SOAP消息的接收與送；

4.2 運(yùn)行時(shí)，首先由請(qǐng)求方的應(yīng)用程序發(fā)出服務(wù)調(diào)用請(qǐng)求，由客戶端代理程序?qū)⒃撜?qǐng)求轉(zhuǎn)化成符合Web服務(wù)調(diào)用所要求的格式；

4.3 由SOAP消息監(jiān)聽(tīng)器將消息以SOAP請(qǐng)求的形式傳給服務(wù)提供方；

4.4 服務(wù)提供方的SOAP監(jiān)聽(tīng)器收到SOAP請(qǐng)求后，由SOAP路由器（SOAP Router）處理該請(qǐng)求，并將請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給能處理該請(qǐng)求的web服務(wù)應(yīng)用程序，由該程序處理并返回相應(yīng)結(jié)果；

4.5 由SOAP消息監(jiān)聽(tīng)器將處理結(jié)果封裝成SOAP響應(yīng)的形式返回給客戶端；

4.6 服務(wù)請(qǐng)求方收到響應(yīng)后，由客戶端代理程序解析出處理結(jié)果并返回給實(shí)際的請(qǐng)求程序。

圖1 服務(wù)請(qǐng)求-響應(yīng)過(guò)程

5 結(jié)語(yǔ)

基于SOAP的網(wǎng)絡(luò)管理結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，立足于網(wǎng)絡(luò)管理中的實(shí)際應(yīng)用，充分發(fā)揮了SOAP、XML及Web Service的平臺(tái)優(yōu)勢(shì)，采用XML對(duì)所有接口的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行封裝，服務(wù)的請(qǐng)求和相應(yīng)基于SOAP協(xié)議，深入的研究了其中的關(guān)鍵技術(shù)，并在大量的設(shè)備中加以實(shí)現(xiàn)，使系統(tǒng)具有跨平臺(tái)、靈活自由等特點(diǎn)。但系統(tǒng)的應(yīng)用推廣還需進(jìn)一步的研究和設(shè)計(jì)，以便滿足各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的網(wǎng)絡(luò)管理要求。

2012年遼寧省現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育學(xué)會(huì)年度課題“基于SOAP的網(wǎng)絡(luò)管理體系研究”（2012xh25）階段性成果

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