楊云東

（中國船舶重工集團(tuán)公司第七二二研究所 武漢 430079）

1 引言

隨著部隊(duì)?wèi)?zhàn)術(shù)系統(tǒng)裝備性能的日益提升，系統(tǒng)規(guī)模和提供的應(yīng)用服務(wù)變得越來越復(fù)雜，各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備往往采用了不同廠商的異構(gòu)軟硬件系統(tǒng)，包括不同開發(fā)語言、通信協(xié)議、操作系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫來構(gòu)筑。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)間邊界明顯，彼此獨(dú)立，交互性比較差。如何輕松實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)的集成，從而形成更有效、更協(xié)同的戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)絡(luò)成了一個(gè)重要的命題。

面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)（SOA）具有松散耦合、粗粒度服務(wù)、標(biāo)準(zhǔn)化的接口、跨平臺和重用性等優(yōu)勢［1］。將SOA應(yīng)用于戰(zhàn)術(shù)管理系統(tǒng)中，通過SOA把戰(zhàn)術(shù)管理系統(tǒng)的具體功能封裝成服務(wù)，對服務(wù)的調(diào)用或組合構(gòu)成業(yè)務(wù)流程，讓戰(zhàn)術(shù)管理系統(tǒng)有更快的響應(yīng)需求。不僅可以提高戰(zhàn)術(shù)管理系統(tǒng)的松耦合，實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)術(shù)管理系統(tǒng)的一次開發(fā)，重復(fù)使用，而且實(shí)現(xiàn)信息、服務(wù)的共享，特別是需要添加新的服務(wù)時(shí)，只需要開發(fā)相應(yīng)的接口而不必修改原系統(tǒng)，降低了成本［2～3］。

2 SOA相關(guān)介紹

2.1 Webservice體系結(jié)構(gòu)

WebService是基于網(wǎng)絡(luò)的分布式的模塊化組件，可在網(wǎng)絡(luò)（Internet或者Intranet）中被描述、發(fā)布、查找及調(diào)用，具有編程語言、平臺使用無關(guān)性［4～5］。WebService采用XML傳送數(shù)據(jù)，可跨越防火墻［6］。Web服務(wù)核心概念［7］主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議之上：

1）XML在Web服務(wù)中起著至關(guān)重要的作用，Web服務(wù)可以說是完全建立在XML基礎(chǔ)之上的。SOAP、WSDL和UDDI等基礎(chǔ)規(guī)范都是使用XML建立的，所以Web服務(wù)也稱為XMLWeb服務(wù)。

2）簡單對象訪問協(xié)議（simple object access protocol）SOAP是一個(gè)用來在分布式的環(huán)境中交換信息的簡單對象訪問協(xié)議，它是一個(gè)基于XML的協(xié)議。因?yàn)镾OAP消息的格式是標(biāo)準(zhǔn)的，并且是基于XML標(biāo)準(zhǔn)的，所以SOAP可以用來在不同的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、不同的語言和不同的操作系統(tǒng)之間進(jìn)行通信。Web服務(wù)就是使用SOAP作為它的標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議。

3）Web服務(wù)描述語言（web service description language，WSDL）是一個(gè)基于XML的語言，通過端點(diǎn)定義一個(gè)或多個(gè)服務(wù)，每個(gè)端點(diǎn)指定一個(gè)URL，用戶可以用這個(gè)URL訪問Web服務(wù)。每個(gè)端點(diǎn)有一個(gè)相關(guān)端口，不同端口對應(yīng)于訪問服務(wù)使用的特定協(xié)議（如SOAP、HTTP GET～OST等）。

4）通用描述、發(fā)現(xiàn)和集成（universal description，discovery and integration，UDDI）協(xié)議，意圖在于組織可以把自己連同它提供的服務(wù)，以及在哪里可以使用這些服務(wù)的細(xì)節(jié)在UDDI目錄中注冊；可以通過UDDI注冊表搜索提供Web服務(wù)的企業(yè)，并構(gòu)建自己的代理類。

2.2 SOA與webservice的關(guān)系

Web Services［8］是一種實(shí)現(xiàn)SOA的構(gòu)架技術(shù)，是建立在開放標(biāo)準(zhǔn)和獨(dú)立于平臺的協(xié)議基礎(chǔ)之上的分布計(jì)算單元，它使用SOAP協(xié)議在服務(wù)提供者與服務(wù)使用者之間進(jìn)行通信。Web Services通過WSDL協(xié)議定義服務(wù)接口，使用UDDI協(xié)議進(jìn)行Web Services注冊和查找。所有這些特性使得它是目前實(shí)現(xiàn)SOA的最好方式［9］?；赪eb Services的動(dòng)態(tài)發(fā)現(xiàn)、配置和即時(shí)集成所提供的服務(wù)，已成為Internet上的應(yīng)用主流。從本質(zhì)上來說，SOA是一種架構(gòu)模式，而Web服務(wù)是利用一組標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)的服務(wù)，Web服務(wù)是實(shí)現(xiàn)SOA的方式之一。用Web服務(wù)來實(shí)現(xiàn)SOA的好處是可實(shí)現(xiàn)一個(gè)中立平臺來獲得服務(wù)，而且越來越多的軟件商支持越來越多的Web服務(wù)規(guī)范，將會(huì)取得更好的通用性［11］。

3 系統(tǒng)需求分析

本文對戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)存在問題進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上提出一種基于SOA的戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)路管理系統(tǒng)架構(gòu)的方案。

戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)絡(luò)一般包含短波、超短波、衛(wèi)星等通信手段，每種手段有自己的網(wǎng)管系統(tǒng)，管理分散，資源使用不靈活，通信手段之間無交互。針對上述情況，戰(zhàn)術(shù)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)以下功能：

1）拓?fù)涔芾恚杭茨軌蚋兄鞣N通信手段的資源拓?fù)浜瓦B接關(guān)系。包括整個(gè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟晥D生成，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟晥D編輯，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟晥D顯示。

2）故障管理：即對各種通信手段設(shè)備故障的監(jiān)視、定位、診斷等。它的主要功能為完成各種網(wǎng)絡(luò)、各種設(shè)備實(shí)時(shí)告警監(jiān)視，顯示和通知。

3）性能管理：反映整個(gè)系統(tǒng)各種通信手段網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況的有效指標(biāo)。它的功能是采集并分析整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的性能數(shù)據(jù)，反映時(shí)間等，為戰(zhàn)術(shù)管理人員提供網(wǎng)絡(luò)的效率和狀態(tài)評估。

4 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

4.1 系統(tǒng)總體框架設(shè)計(jì)

如圖1所示，本系統(tǒng)是以SOA為基礎(chǔ)，由若干服務(wù)及服務(wù)組合而成。系統(tǒng)構(gòu)架采用經(jīng)典的MVC模式設(shè)計(jì)：第一層是表示層，各種客戶端和用戶都可以通過SOAP協(xié)議來調(diào)用服務(wù)。第二層是服務(wù)層，系統(tǒng)中的幾個(gè)模塊的功能都定義為獨(dú)立的服務(wù)，由gsoap來實(shí)現(xiàn)webservice服務(wù)。這些服務(wù)為Web層提供可調(diào)用的webservice接口，通過單個(gè)服務(wù)或者多個(gè)服務(wù)的組合來形成業(yè)務(wù)流程，而服務(wù)的注冊查找通過UDDI實(shí)現(xiàn)；客戶端通過SOAP協(xié)議調(diào)用Web服務(wù)包裝好的服務(wù)，應(yīng)用esb來實(shí)現(xiàn)服務(wù)間智能化集成與管理。第三層為數(shù)據(jù)層，將實(shí)時(shí)信息存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中，服務(wù)列表信息存放在服務(wù)數(shù)據(jù)庫中，并開發(fā)相應(yīng)的數(shù)據(jù)調(diào)用接口。數(shù)據(jù)庫的主要操作是對數(shù)據(jù)庫各表的增加，刪除和修改等。

圖1 網(wǎng)管系統(tǒng)架構(gòu)

4.2 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

將上面分析的信息需求封裝為服務(wù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，分為以下幾步：

1）服務(wù)鑒別。首先進(jìn)行業(yè)務(wù)領(lǐng)域分解，采用自頂向下的方式從業(yè)務(wù)著手進(jìn)行分析，將業(yè)務(wù)進(jìn)行領(lǐng)域分解、流程分解，以及變化分析，從而發(fā)現(xiàn)服務(wù)。其次對遺留系統(tǒng)進(jìn)行分析，最大限度地重用現(xiàn)有系統(tǒng)中的模塊和應(yīng)用程序。最后進(jìn)行業(yè)務(wù)目標(biāo)建模，發(fā)現(xiàn)與業(yè)務(wù)同步的服務(wù)。

2）服務(wù)規(guī)約。在這一階段，將定義實(shí)現(xiàn)服務(wù)的細(xì)節(jié)，包括：數(shù)據(jù)、規(guī)則、服務(wù)等；

3）服務(wù)實(shí)現(xiàn)。通過使用visual C＋＋來進(jìn)行服務(wù)的開發(fā)、調(diào)試、轉(zhuǎn)配合部署／

4）服務(wù)接口設(shè)計(jì)。通過gsoap來生成定義好的標(biāo)準(zhǔn)接口，生成符合標(biāo)準(zhǔn)的wsdl。將其發(fā)布后，可供系統(tǒng)進(jìn)行分布式調(diào)用，其調(diào)用方式與平臺無關(guān)。

4.3 系統(tǒng)架構(gòu)分析

系統(tǒng)架構(gòu)采用總線模式，服務(wù)模塊以插件方式掛接到總線。這樣最大限度降低了系統(tǒng)的松耦合度。客戶端把SOAP請求發(fā)給服務(wù)總線，并與服務(wù)端進(jìn)行直接、同步的交互，服務(wù)總線會(huì)把包含結(jié)果的SOAP響應(yīng)傳送給客戶端?？蛻舳撕头?wù)總線打交道，服務(wù)對客戶端來說是完全透明的。架構(gòu)本身可以很方便地增減服務(wù)，重組服務(wù)，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可重用性，也能方便地集成新的服務(wù)。這些是系統(tǒng)架構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。

5 結(jié)語

本文在日益盛行的SOA體系架構(gòu)的基礎(chǔ)之上實(shí)現(xiàn)了戰(zhàn)術(shù)信息管理系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)，與傳統(tǒng)的戰(zhàn)術(shù)信息管理系統(tǒng)相比，提高了戰(zhàn)術(shù)管理系統(tǒng)的功能共享性和組件之間的松耦合，為用戶提供實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的網(wǎng)絡(luò)信息。下一步工作的目標(biāo)是：在此系統(tǒng)架構(gòu)的基礎(chǔ)上，并進(jìn)一步完善系統(tǒng)的性能，滿足部隊(duì)需求。

［1］Dirk Krafzig，Karl Banke，Disk Slama Enterprise SOA：Service－Oriented architecture Best Practices［M］.US：Prentice Hall PTR，2004：153－208.

［2］Rossiter，J.M.，Cao，T.H.，Martin，T.P.Object－Oriented modellling with words Fuzzy System［C］／／2001The 10thIEEE International conference on Volume1，2－5Dec，2001：59－62.

［3］Len Bass，Paul Clements，Rick Kazman.Software Architecture in Practice（2nd Edition）［M］.US：Addition－Wesley Professional，2003：19－45.

［4］Eric NewCorner，Creg Lomow.Understanding SOA with web service［M］.Addition Wesley Professional，2004：128－153.

［5］劉松，付曉江.面向服務(wù)的企業(yè)集成構(gòu)架［J］.吉林大學(xué)學(xué)報(bào)（信息科學(xué)版），2005，22（6）：56－57.

［6］Herzum P.Web services and service－oriented architectures［J］.Cutter Distributed Enterprise Architecture Advisory service Executive report，2004，4（10）：35－63.

［7］楊穎，楊磊.基于 Web Service的企業(yè)e－ERP系統(tǒng)集成模型［J］.計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究，2005，22：210－213.

［8］簡斌，左國榮，嚴(yán)光榮.基于SOA的中小制造企業(yè)應(yīng)用集成系統(tǒng)研究［J］.計(jì)算機(jī)工程，2007，33（05）：243－245.

［9］胡海濤，李剛，韓燕波.一種面向業(yè)務(wù)用戶的大粒度服務(wù)組合方法［J］.計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào)，2005，28（4）：694－703.

［10］周全明，吳延鳳.基于SOA的分布式通用網(wǎng)管平臺的研究與實(shí)現(xiàn)［J］.計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程，2010（7）.

［11］徐罡，黃濤，劉紹華.分布式應(yīng)用集成核心技術(shù)研究綜述［J］.計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào)，2005，28（4）：434－444.