集成共享平臺方案的研究

張 文，張 毅，滿 毅，陳曉峰

（億陽信通股份有限公司北京分公司 北京100093）

1 引言

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,進(jìn)行電信運(yùn)營支撐的各種管理系統(tǒng)也越來越多,包括傳輸網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、話務(wù)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、電子運(yùn)維網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)等，加之電信設(shè)備廠商的類型眾多，造成了電信運(yùn)營支撐領(lǐng)域中數(shù)據(jù)種類紛繁，接口類型、協(xié)議類型多樣，信息共享、異構(gòu)系統(tǒng)的無縫接入難以實(shí)現(xiàn)，信息利用率低下，各電信運(yùn)營支撐管理系統(tǒng)必須有針對性的開發(fā)或改造，信息才可以使用，使得開發(fā)工作量大、成本高、效率低下。

現(xiàn)有的多個(gè)系統(tǒng)信息交互一般采用的是 “點(diǎn)對點(diǎn)”模式，各電信運(yùn)營支撐管理系統(tǒng)間兩兩接口都需要單獨(dú)進(jìn)行開發(fā)維護(hù)，如此龐大的接口開發(fā)工作，復(fù)雜度高，浪費(fèi)研發(fā)人力資源，且不易于管理和維護(hù)。

另一種方式，即在開發(fā)環(huán)境中指定系統(tǒng)信息交互的路由關(guān)系，系統(tǒng)直接通過指定接口完成信息交互。對于有交互需求的系統(tǒng)才進(jìn)行接口開發(fā)，一定程度上減少了開發(fā)工作量，但實(shí)際使用并不靈活。一旦信息交互需求發(fā)生變化，需要重新修改路由，涉及多個(gè)系統(tǒng)時(shí)，工作量并未減少。因此，這種方式也不適用于電信領(lǐng)域的范圍廣、數(shù)據(jù)多、變化快的信息交互現(xiàn)狀。

在復(fù)雜的電信運(yùn)營支撐領(lǐng)域中，維護(hù)系統(tǒng)間網(wǎng)狀、繁雜的交互接口，克服信息孤島的系統(tǒng)格局，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間信息共享、功能模塊重用，提高系統(tǒng)信息交互效率和路由靈活性，優(yōu)化運(yùn)營支撐系統(tǒng)間的架構(gòu)，發(fā)現(xiàn)分析系統(tǒng)交互間的異常信息，提高服務(wù)管理功能等，都是亟待解決的問題。因此，應(yīng)用系統(tǒng)間通用、便捷的集成共享平臺的出現(xiàn)，為解決上述難題帶來了曙光。

2 集成共享平臺的整體研究

2.1 集成共享平臺所要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)

研究集成共享平臺的目的是提供一種各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)間的交互樞紐，即系統(tǒng)間的信息交互經(jīng)一個(gè)平臺來控制完成。使得通用的信息交互平臺，在復(fù)雜的電信運(yùn)營支撐領(lǐng)域中，能適應(yīng)不同應(yīng)用系統(tǒng)間快速的信息交互需求變化，實(shí)現(xiàn)簡單靈活的信息交互，及時(shí)發(fā)現(xiàn)分析系統(tǒng)交互異常信息，提高服務(wù)管理功能，克服重復(fù)開發(fā)、接口擴(kuò)展問題，實(shí)現(xiàn)智能維護(hù)管理、降低開發(fā)維護(hù)成本等效果。

2.2 集成共享平臺架構(gòu)設(shè)計(jì)主體思路

根據(jù)本平臺所實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，結(jié)合圖1以及實(shí)際情況對本平臺的總體架構(gòu)和數(shù)據(jù)交互流程進(jìn)行詳細(xì)說明。

（1）首先，系統(tǒng)用戶通過接口適配層的多協(xié)議接口來訪問集成平臺。平臺在接收到請求后首先判斷該請求的目標(biāo)服務(wù)所屬的SDP模式。

（2）然后進(jìn)入安全模塊對該請求的系統(tǒng)進(jìn)行用戶認(rèn)證、權(quán)限認(rèn)證、服務(wù)器地址認(rèn)證、通用信息交互平臺安全認(rèn)證等安全處理。

（3）進(jìn)入服務(wù)管理模塊后開始從服務(wù)信息庫中查找目標(biāo)服務(wù)，并對目標(biāo)服務(wù)進(jìn)行認(rèn)證，判斷是否有權(quán)限調(diào)用。

（4）同時(shí)在日志庫中記錄平臺的操作日志，并保證在數(shù)據(jù)庫中，可通過界面管理中心對日志進(jìn)行分析并呈現(xiàn)系統(tǒng)交互的情況。

（5）進(jìn)入數(shù)據(jù)路由模塊，根據(jù)服務(wù)路由，選擇服務(wù)接口和相應(yīng)的協(xié)議適配器。

（6）在發(fā)送前針對目標(biāo)服務(wù)的接口要求對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理操作，保證協(xié)議轉(zhuǎn)換前接口數(shù)據(jù)格式的一致性。

（7）最終再通過接口適配層的協(xié)議適配器進(jìn)行目標(biāo)服務(wù)調(diào)用。

3 集成共享平臺的具體設(shè)計(jì)

目的：實(shí)現(xiàn)不同應(yīng)用系統(tǒng)之間的靈活信息交互，即通過應(yīng)用系統(tǒng)的服務(wù)接口可以隨時(shí)根據(jù)業(yè)務(wù)需要在不同應(yīng)用系統(tǒng)之間傳遞信息，具體為在服務(wù)請求方應(yīng)用系統(tǒng)的服務(wù)接口與服務(wù)提供方應(yīng)用系統(tǒng)的服務(wù)接口之間傳遞信息。為使得任何一個(gè)能夠提供服務(wù)的應(yīng)用系統(tǒng)或者需要服務(wù)請求的應(yīng)用系統(tǒng)，都能夠自由不受約束地交互信息，筆者研究一種集成共享平臺作為服務(wù)提供方與服務(wù)請求方之間的中間媒介，來實(shí)現(xiàn)兩者之間的信息交互。本文中所述的服務(wù)泛指各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)所能提供的業(yè)務(wù)功能和資源數(shù)據(jù)，能夠?yàn)槠渌麘?yīng)用系統(tǒng)重復(fù)使用。

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員能夠更好地理解集成共享平臺方案，下面結(jié)合系統(tǒng)功能框圖（如圖2所示），對本平臺系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

系統(tǒng)功能框圖包括3部分：接口適配層、通用信息交互平臺功能模塊和集成平臺管理中心，后兩者是其核心功能部分。

·接口適配層：集成共享平臺的I/O層，提供多種協(xié)議，適配不同協(xié)議的系統(tǒng)接口接入，通過動(dòng)態(tài)客戶端將數(shù)據(jù)發(fā)送至不同協(xié)議的系統(tǒng)接口。

·通用信息交互平臺實(shí)現(xiàn)層：基于通用信息交互平臺產(chǎn)品開發(fā)的邏輯流程，數(shù)據(jù)在固定的流程中流轉(zhuǎn)，經(jīng)過鑒權(quán)認(rèn)證、處理運(yùn)算、路由轉(zhuǎn)換等幾個(gè)流程，實(shí)現(xiàn)在通用信息交互平臺中的交互過程。

·管理中心：界面管理中心，負(fù)責(zé)用戶和服務(wù)的注冊管理，任務(wù)和日志的分析呈現(xiàn)。

3.1 通用信息交互平臺功能模塊層

通用信息交互平臺功能模塊層是基于集成共享平臺架構(gòu)及產(chǎn)品的功能實(shí)現(xiàn)。首先該模塊是集成共享平臺的數(shù)據(jù)處理中心,所有接入系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互都經(jīng)過該模塊進(jìn)行認(rèn)證、運(yùn)算、路由和記錄。該模塊需要數(shù)據(jù)庫來支撐，路由、認(rèn)證的數(shù)據(jù)來自數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)邏輯關(guān)系,日志信息需要在響應(yīng)表中進(jìn)行記錄。

3.1.1協(xié)議適配模塊

協(xié)議適配模塊是集成平臺的數(shù)據(jù)出入口，首先通過多協(xié)議適配，實(shí)現(xiàn)平臺的多種協(xié)議支持功能，接收接入系統(tǒng)發(fā)送的不同協(xié)議類型數(shù)據(jù)；在數(shù)據(jù)經(jīng)過流轉(zhuǎn)后，需要將數(shù)據(jù)發(fā)送至目標(biāo)系統(tǒng)，再通過動(dòng)態(tài)客戶端選擇適合目標(biāo)系統(tǒng)的客戶端程序，將數(shù)據(jù)發(fā)送出去，固定模式的客戶端可減少系統(tǒng)間接口的開發(fā)與聯(lián)調(diào)工作，體現(xiàn)通用信息交互平臺快速響應(yīng)業(yè)務(wù)需求的技術(shù)特點(diǎn)。

圖2 集成共享平臺系統(tǒng)功能框圖

·多協(xié)議適配——集成平臺內(nèi)部開發(fā)的多種協(xié)議服務(wù)端程序，以適配通用信息交互平臺產(chǎn)品不支持的協(xié)議服務(wù)。

·動(dòng)態(tài)客戶端——集成平臺訪問目標(biāo)系統(tǒng)時(shí)，根據(jù)目標(biāo)系統(tǒng)的協(xié)議類型，選擇相應(yīng)協(xié)議的客戶端程序，快速響應(yīng)系統(tǒng)接入。

3.1.2安全認(rèn)證模塊

安全認(rèn)證模塊通過用戶名、密碼、地址、訪問權(quán)限等多個(gè)層面對現(xiàn)有服務(wù)接口的訪問和路由關(guān)系進(jìn)行安全認(rèn)證工作，提升安全級別，使接入平臺的服務(wù)接口達(dá)到“既公開又安全”的理想效果，解決安全隱患。

·用戶認(rèn)證——提供注冊和登錄接口,供接入系統(tǒng)調(diào)用,登錄成功后返回鑒權(quán)碼。應(yīng)用系統(tǒng)訪問集成平臺時(shí)，驗(yàn)證用戶是否注冊和登錄，下一步驗(yàn)證鑒權(quán)碼有效性。

·地址認(rèn)證——驗(yàn)證訪問系統(tǒng)的此次請求IP地址和之前注冊過的IP地址是否一致,防止未注冊過的接口請求。

·權(quán)限認(rèn)證——接入系統(tǒng)的用戶的權(quán)限控制,確定該用戶對服務(wù)的訪問權(quán)限。

3.1.3服務(wù)管理模塊

通過服務(wù)注冊關(guān)系和用戶調(diào)用服務(wù)的權(quán)限來對服務(wù)進(jìn)行管理控制。

·服務(wù)流程編排——根據(jù)調(diào)用返回結(jié)果，分析業(yè)務(wù)邏輯指定流執(zhí)行流程，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理，組裝完整的業(yè)務(wù)流程。

·服務(wù)鑒權(quán)——對每個(gè)服務(wù)的邏輯控制，集成平臺上提供的服務(wù)權(quán)限控制，靈活配置每個(gè)服務(wù)所訪問的目標(biāo)接口。

·服務(wù)查找——根據(jù)訪問目標(biāo)服務(wù)，獲取該服務(wù)的相關(guān)信息，確定服務(wù)所在系統(tǒng)和系統(tǒng)相關(guān)信息。

3.1.4路由控制模塊

基于數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行判斷的路由控制模塊，可配置數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)換規(guī)則和協(xié)議轉(zhuǎn)換，靈活轉(zhuǎn)變數(shù)據(jù)處理規(guī)則，提升可操作、可管理性。

·協(xié)議轉(zhuǎn)換——將協(xié)議轉(zhuǎn)換為目標(biāo)系統(tǒng)的協(xié)議類型。

·數(shù)據(jù)處理——根據(jù)業(yè)務(wù)邏輯對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理運(yùn)算。

·動(dòng)態(tài)路由——根據(jù)服務(wù)訪問內(nèi)容路由至目標(biāo)系統(tǒng)。

3.1.5日志管理模塊

全程記錄信息交互的狀態(tài)，將不同緯度的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行記錄為界面分析呈現(xiàn)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。并且在數(shù)據(jù)交易異常時(shí)提供容錯(cuò)機(jī)制，儲(chǔ)存錯(cuò)誤信息，在一定條件下對錯(cuò)誤任務(wù)重調(diào)，保證數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，提高交互穩(wěn)定性。

·錯(cuò)誤日志——記錄數(shù)據(jù)在ESB的異常信息，并分析和記錄異常類型。

·性能日志——記錄數(shù)據(jù)訪問企業(yè)服務(wù)總線（enterprise service bus,ESB）的時(shí)間、訪問目標(biāo)系統(tǒng)的時(shí)間，得出每個(gè)階段的訪問響應(yīng)速度。

·交互日志——記錄交易全部信息，包括源系統(tǒng)、目標(biāo)系統(tǒng)、用戶名、目標(biāo)服務(wù)、數(shù)據(jù)內(nèi)容等詳細(xì)信息。

3.2 管理中心

管理中心是對通用信息交互平臺模塊中所需要交互記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和管理的平臺，與通用信息交互平臺模塊的流程并無直接關(guān)聯(lián)，因此不依賴于通用信息交互平臺產(chǎn)品。

管理中心通過界面管理的方式來控制通用信息交互平臺模塊中數(shù)據(jù)交互的權(quán)限和路由關(guān)系，將通用信息交互平臺底層實(shí)現(xiàn)的業(yè)務(wù)邏輯和技術(shù)控制界面化，通過界面管理方便用戶和維護(hù)人員使用。使開發(fā)人員和維護(hù)人員的分工更明確，降低技術(shù)要求。

3.2.1服務(wù)管理中心

通過管理中心界面可提供服務(wù)的注冊和訂閱操作；定義和發(fā)布一個(gè)服務(wù)，指定該服務(wù)完成業(yè)務(wù)操作時(shí)要訪問的目標(biāo)接口；對注冊后的服務(wù)關(guān)系進(jìn)行分析呈現(xiàn)，體現(xiàn)服務(wù)重用率，所支撐業(yè)務(wù)等界面呈現(xiàn)。

3.2.2任務(wù)調(diào)度控制

通過管理中心對任務(wù)進(jìn)行控制，可制定多服務(wù)組合的流程類業(yè)務(wù)，也可以定義特殊條件下發(fā)起的自動(dòng)化任務(wù)。

3.2.3安全認(rèn)證管理

通過管理界面對通用信息交互平臺安全認(rèn)證模塊中的用戶名、密碼、地址、訪問權(quán)限等參數(shù)進(jìn)行管理，并由界面呈現(xiàn)各數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

3.2.4監(jiān)控分析呈現(xiàn)

通過日志所記錄的數(shù)據(jù)交易對整個(gè)平臺的交互操作過程進(jìn)行不同角度的分析呈現(xiàn)，提供針對某時(shí)間段網(wǎng)管集成平臺服務(wù)的交易總量、請求量、響應(yīng)量、峰值、失敗率、服務(wù)耗時(shí)、響應(yīng)耗時(shí)等指標(biāo)的分析。

3.2.5接口配置管理

對接口參數(shù)、協(xié)議等關(guān)系進(jìn)行管理，解決現(xiàn)場接入聯(lián)調(diào)問題，避免重復(fù)開發(fā)。

4 集成共享平臺實(shí)施中關(guān)鍵技術(shù)與難點(diǎn)

集成共享平臺不僅實(shí)現(xiàn)不同應(yīng)用系統(tǒng)間的靈活信息交互，而且具有一套基于服務(wù)的工作流程，能夠發(fā)現(xiàn)分析系統(tǒng)交互間異常信息，實(shí)現(xiàn)基于權(quán)限的安全管理等功能。因此本平臺的解決方案中用到Web Service、基于SOA的架構(gòu)等關(guān)鍵技術(shù)。

4.1 使用技術(shù)簡介

4.1.1 Web Service

Web服務(wù)是一種接口，它描述了一組操作，可以使用標(biāo)準(zhǔn)的、形式化的XML概念進(jìn)行服務(wù)描述，服務(wù)描述提供了與該服務(wù)進(jìn)行交互所必需的所有細(xì)節(jié)，包括消息格式（即操作的細(xì)節(jié)）、傳輸協(xié)議和位置。采用XML消息傳遞技術(shù)，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)訪問這些操作。Web服務(wù)可完成指定的任務(wù)或任務(wù)組。

4.1.2 SOA

面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)(service-oriented architectures,SOA)正是一種由服務(wù)導(dǎo)向的模塊化的松散架構(gòu)。SOA是一個(gè)組件模型，將應(yīng)用程序的不同服務(wù)通過服務(wù)間定義好的接口和契約聯(lián)系起來，接口是采用中立的方式進(jìn)行定義的。這使得構(gòu)建在各種這樣的系統(tǒng)中的服務(wù)可以以一種統(tǒng)一和通用的方式進(jìn)行交互。從技術(shù)實(shí)現(xiàn)上看，是以標(biāo)準(zhǔn)、工具、方法和如Web Service的技術(shù)實(shí)現(xiàn)的一套編程模式。

4.2 關(guān)鍵技術(shù)功能點(diǎn)

要實(shí)現(xiàn)集成共享平臺基于服務(wù)的靈活信息交互，穩(wěn)定、安全、數(shù)據(jù)完整、持久性和負(fù)載均衡是將具體技術(shù)應(yīng)用到整個(gè)平臺中時(shí)所要達(dá)到的關(guān)鍵指標(biāo)，也是平臺設(shè)計(jì)、實(shí)施過程中的重點(diǎn)、難點(diǎn)。因此，針對上述功能點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)情況，便可獲悉、衡量集成共享平臺整體性能的優(yōu)劣。

·穩(wěn)定性：保證各個(gè)系統(tǒng)和ESB間的連接具有穩(wěn)定性，即一旦連接建立，不會(huì)無故斷開。通過ESB實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性，保證了系統(tǒng)間數(shù)據(jù)的流暢交互。

·安全性：用戶登陸平臺，要進(jìn)行身份驗(yàn)證；使用授權(quán)機(jī)制，在ESB平臺上信息交互具有機(jī)密性和不可抵賴性；同時(shí)使用基于Web服務(wù)的安全標(biāo)準(zhǔn)，保證平臺信息安全。

·數(shù)據(jù)完整、持久性：數(shù)據(jù)通過ESB，ESB收到數(shù)據(jù)，立即進(jìn)行持久化操作對數(shù)據(jù)進(jìn)行完整保存。一旦接口調(diào)用失敗，數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，對接口可以再次調(diào)用。采用了數(shù)據(jù)重發(fā)機(jī)制。

·負(fù)載均衡：同時(shí)具備任務(wù)調(diào)度功能，在系統(tǒng)忙時(shí)數(shù)據(jù)先存入數(shù)據(jù)庫，忙時(shí)過后，再調(diào)用相應(yīng)接口。避免忙時(shí)海量數(shù)據(jù)交互所導(dǎo)致的系統(tǒng)崩潰。

5 通用的信息交互平臺創(chuàng)新性及意義價(jià)值

5.1 通用的信息交互平臺創(chuàng)新性

信息交互平臺采用ESB架構(gòu)設(shè)計(jì)，即一種基于星形的架構(gòu)設(shè)計(jì)，是一種在松散耦合的服務(wù)和應(yīng)用之間的集成方式，將傳統(tǒng)“點(diǎn)對點(diǎn)”的應(yīng)用集成方式改為總線方式，將復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)變?yōu)樾切徒Y(jié)構(gòu)，作為中心節(jié)點(diǎn)，連接多個(gè)企業(yè)內(nèi)部系統(tǒng)，減少系統(tǒng)間交互，降低接口與應(yīng)用程序的耦合度。

通用信息交互平臺集中對數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換和對數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行運(yùn)算處理，支持廣泛的連接協(xié)議，實(shí)現(xiàn)高擴(kuò)展的接入，支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸?shù)闹悄苈酚?，解決所有的應(yīng)用程序相互通信的障礙——接口協(xié)議適配和數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一的問題。

通用信息交互平臺中將各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)所能提供的業(yè)務(wù)功能和資源數(shù)據(jù)以服務(wù)的方式發(fā)布，供其他用戶和應(yīng)用系統(tǒng)重復(fù)使用，完成所需的業(yè)務(wù)功能，形成一套理想的服務(wù)體系，實(shí)現(xiàn)基于服務(wù)管理的目的。

將應(yīng)用系統(tǒng)的服務(wù)注冊在本信息交互平臺,供其他系統(tǒng)訂閱,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間服務(wù)資產(chǎn)重用,體現(xiàn)即面向服務(wù)的架構(gòu)理念，實(shí)現(xiàn)技術(shù)與業(yè)務(wù)分離，底層業(yè)務(wù)技術(shù)邏輯界面化。

優(yōu)化網(wǎng)管支撐系統(tǒng)間的集成架構(gòu)，易于規(guī)劃、擴(kuò)展、管理和維護(hù),實(shí)現(xiàn)用戶可操作管理，達(dá)到人力技術(shù)要求降低，分工更明確的目標(biāo)，快速響應(yīng)IT建設(shè),減少建設(shè)投資。

5.2 通用的信息交互平臺意義價(jià)值

通過對已經(jīng)成功實(shí)施了的系統(tǒng)進(jìn)行分析，服務(wù)總耗時(shí)、成功率、響應(yīng)耗時(shí)、交易總量等性能指標(biāo)大大提升，數(shù)據(jù)、操作的安全性有了極大的保障，系統(tǒng)的穩(wěn)定性逐步提高，可維護(hù)性有了質(zhì)的飛躍。相信通過本平臺的成功實(shí)施，應(yīng)用系統(tǒng)間通用、便捷的信息交互不再只是設(shè)想。