教育部-IBM

精品課程服務計算與SOA開發(fā)服務計算基礎(chǔ)概念西安電子科技大學軟件學院主講人：鮑亮課程內(nèi)容SOA參考模型IBMSOA參考架構(gòu)本次課程總結(jié)SOA參考模型SOA參考模型近年來，SOA成為了業(yè)界的研究熱點。一方面，主流IT企業(yè)IBM、SUN、SAP、普元等紛紛推出基于SOA的相關(guān)產(chǎn)品和解決方案；另一方面，OASIS、W3C、OSOA等標準化組織依托其成員的工作，逐步推出了SOA標準和規(guī)范。關(guān)于SOA的概念、模型、產(chǎn)品和解決方案等一整套體系逐漸浮出水面。其中，SOA參考模型一直是研究重點，但迄今為止還沒有形成業(yè)界公認的標準。SOA參考模型SOA模型基本概念

SOA概念模型SOA模型SOA參考模型SOA參考模型SOA概念模型SOA概念模型的核心思想是服務請求者和服務提供者之間的交互，主要角色包括服務請求者、服務提供者和服務代理。服務提供者將服務發(fā)布到服務代理中，服務請求者通過服務代理查找服務，繼而與服務提供者建立連接。SOA參考模型SOA概念模型SOA參考模型SOA參考模型參考模型是為了理解某一環(huán)境實體間的重要關(guān)系而建立的抽象框架，采用支持此環(huán)境的統(tǒng)一標準和規(guī)范來開發(fā)特定的體系架構(gòu)。SOA參考模型是一個用以指導建立具體SOA的抽象框架，描述了SOA環(huán)境中各實體及實體間的關(guān)系。通用的參考模型應該與具體標準、技術(shù)或其他實現(xiàn)細節(jié)無關(guān)，只由最小的一組概念、公理和關(guān)聯(lián)組成。SOA參考模型SOA參考模型分類目前，SOA參考模型的研究工作主要集中在OASIS、W3C等標準化組織和一些SOA主流IT企業(yè)。SOA參考模型OASISOASIS（結(jié)構(gòu)化信息標準促進組織，OrganizationfortheAdvancementofStructuredInformationStandards）是一個推進電子商務標準的發(fā)展、融合與采納的非盈利性國際化組織。相比其他組織，OASIS形成了更多的Web服務標準的同時也提出了面向安全、電子商務的標準，同時在針對公眾領(lǐng)域和特定應用市場的標準化方面也付出很多的努力。SOA參考模型抽象模型SOA抽象模型是獨立于具體技術(shù)、標準、執(zhí)行規(guī)范和實現(xiàn)平臺的模型，對SOA提供整體框架，提煉SOA的核心內(nèi)涵。最典型的是OASIS-RM工作組2006年推出的SOA-RM1.0版本，它試圖用最一致的標準規(guī)范明確定義不同的執(zhí)行。SOA參考模型抽象模型SOA-RM1.0它定義了7個核心元素，即：服務、服務描述、服務提供者和服務消費者間的可見性、服務執(zhí)行上下文、現(xiàn)實世界作用、契約和政策、服務交互，提出了通用于各種執(zhí)行的公共語義。從這7個抽象實體出發(fā)，分別研究它們之間的關(guān)系。然而該模型過于抽象，它能夠在企業(yè)的SOA規(guī)劃中提供一個具有全局性的整體框架，但在實際執(zhí)行時卻不能提供太多具體可行的意見。SOA參考模型層次模型層次模型指在傳統(tǒng)的3層體系結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，依據(jù)流程關(guān)系建立的分層模型。它不依賴于實現(xiàn)所使用的技術(shù)，但已接近了具體實現(xiàn)的架構(gòu)，具有可操作性，較抽象模型易于理解。SOA參考模型層次模型IBM以堆棧的形式給出了SOA參考模型，此模型把SOA的主要元素分為功能和服務質(zhì)量兩類。在功能方面，形成由下至上的層次結(jié)構(gòu)，而服務質(zhì)量則貫穿了功能性的各個層次。在此基礎(chǔ)上提出的SOA分層體系結(jié)構(gòu)，功能部分由下至上分為可操作系統(tǒng)層、企業(yè)組件層、服務層、業(yè)務流程編排層和表示層，體現(xiàn)了生成和調(diào)用一個服務的流程，描述了SOA解決方案運行時的概念視圖，可操作性較強。SOA參考模型基于具體應用平臺的模型這類參考模型主要由軟件組織和企業(yè)推出，用自己開發(fā)的應用平臺和解決方案為其提供支持。由于各自產(chǎn)品的差異性，它們的模型依賴于特定的技術(shù)平臺，因此不是理想的SOA通用模型。SOA參考模型基于具體應用平臺的模型

IBM提出的SOAFoundation參考模型，是以企業(yè)服務總線ESB為核心的全面企業(yè)解決方案，包括建模和組裝、部署和服務管理。參考架構(gòu)呈扁平結(jié)構(gòu)，其中的服務經(jīng)過模塊化集成，通過ESB完成交互。目前，基于具體平臺的模型，多數(shù)是在SOA的架構(gòu)上加以演變，使其更加貼近于具體實現(xiàn)。其配套產(chǎn)品大多是以ESB為核心，完成服務和信息交互。SOA參考模型SOA參考模型特點

以上介紹的3類模型各有其鮮明特點，我們在實施SOA時可以有針對性地選擇模型。抽象模型著眼于概念層面，高度抽象地指出SOA的基本元素和它們之間的關(guān)系，有利于我們對SOA思想的理解。抽象模型很有可能發(fā)展成為標準的SOA參考模型，但對SOA的實際應用缺乏具體指導。SOA參考模型SOA參考模型特點層次模型立足于傳統(tǒng)的IT架構(gòu)3層結(jié)構(gòu)，經(jīng)過細化和演變，基本上包括數(shù)據(jù)層、服務層、服務組合編排層、業(yè)務流程層和表示層，而服務質(zhì)量管理則貫穿各層。層次模型是具有實用意義的SOA參考模型，有一定程度的抽象但又利于理解，建立了分層結(jié)構(gòu)但又獨立于具體技術(shù)。企業(yè)實施SOA時，無論采用什么技術(shù)或產(chǎn)品平臺，都可以優(yōu)先選擇層次模型作為自己的SOA參考模型，易于發(fā)展成為具體的企業(yè)參考架構(gòu)。SOA參考模型SOA參考模型特點基于具體應用平臺的模型側(cè)重于應用層面，主要是企業(yè)為配合其產(chǎn)品銷售，提出了符合產(chǎn)品套件應用的參考模型，更貼近于具體參考架構(gòu)，但不具有普遍意義。如果企業(yè)全面采用了某一平臺的產(chǎn)品套件，也就選擇了它的SOA參考模型。SOA參考架構(gòu)SOA參考架構(gòu)SOA概念層次

傳統(tǒng)企業(yè)IT系統(tǒng)以應用為中心，SOA希望企業(yè)IT系統(tǒng)不是完全以應用為中心，而是以服務為中心對象構(gòu)建。SOA方法將功能方面設計的對象、數(shù)據(jù)、組件、業(yè)務流程、界面等從服務提供者和消費者角度進行層次化。與此同時，將安全架構(gòu)、數(shù)據(jù)架構(gòu)、集成架構(gòu)、服務質(zhì)量管理等，應用公用的設施提取出來形成不同的層次，為所有的服務所共有。SOA參考架構(gòu)SOA概念層次SOA概念層次共包含八個層次。

層1：操作系統(tǒng)層

層2：服務組件層

層3：服務層

層4：業(yè)務過程合成或編排層SOA參考架構(gòu)SOA概念層次SOA概念層次共包含八個層次。

層5：訪問或表現(xiàn)層

層6：集成（ESB）層

層7：基礎(chǔ)架構(gòu)層

層8：數(shù)據(jù)架構(gòu)及商業(yè)智能（BI）SOA參考架構(gòu)SOA概念層次

操作系統(tǒng)層：本層包含現(xiàn)有的自定義構(gòu)建的應用程序，也叫做遺留系統(tǒng)，包含現(xiàn)有的CRM和ERP打包應用程序，以及較舊的基于對象的系統(tǒng)實現(xiàn)、業(yè)務智能應用程序。說明現(xiàn)有IT資產(chǎn)非常寶貴，應該在SOA加以利用。SOA參考架構(gòu)SOA概念層次

服務組件層：本層由那些負責實現(xiàn)功能的組件和保證QoS的服務組件組成。這些功能性的組件，是企業(yè)和業(yè)務單元范圍內(nèi)一種受管理和控制的企業(yè)資產(chǎn)。而那些用于保證QoS的服務組件，他們用于通過架構(gòu)設計的最佳實踐來確保QoS。通常他們使用基于容器的技術(shù)，比如實現(xiàn)組件，負載均衡，高可用性，和工作量管理的應用服務器。使用者和業(yè)務流程并不能直接訪問組件，而僅能訪問服務。SOA參考架構(gòu)SOA概念層次

服務層：業(yè)務選擇來支持和公開的服務處在這一層。他們可以被發(fā)現(xiàn)或直接靜態(tài)綁定，接下來被調(diào)用，或者被編排到合成服務中。這個服務公開層同樣提供了獲取企業(yè)范圍組件，業(yè)務單元特定組件及有些情況下的特定項目組建的機制，并且以服務描述的形式具體化了他們的接口子集。因此，企業(yè)組件使用他們的接口提供的功能在運行時提供服務實現(xiàn)。這一層的接口公開為一個服務描述,在這一層中他們被公開以提供使用。他們可以獨立存在或者作為合成服務。這層表示已部署到環(huán)境中的服務。這些服務由可發(fā)現(xiàn)實體進行治理。SOA參考架構(gòu)SOA概念層次

業(yè)務過程合成或編排層：第三層中公開的服務合成和編排在這一層中被定義。通過配合，編排，服務被綁定成一個流程，從而作為單獨的應用程序而共同作用。這些應用程序支持特殊的用例和業(yè)務過程。這里，可視的流程合成工具，比如IBM的WebSphereBusinessModeler或者WebSphereIntegrationDeveloper，都可以用來設計應用程序流程。這層表示將業(yè)務流程作為服務編排實現(xiàn)的操作構(gòu)件。SOA參考架構(gòu)SOA概念層次

訪問或表現(xiàn)層：盡管這一層通常超出了圍繞SOA討論的范圍，但是它變的越來越有意義。因為它的標準越來越集中，比如用于RemotePortletsVersion2.0的Web服務和其他應用技術(shù)，這些技術(shù)都是追求在應用程序接口或者表現(xiàn)層來利用Web服務。你可以把它作為將來的層用來滿足將來的解決方案的需求。注意到以下兩點是非常重要的：SOA將用戶接口從組件中分離出來，最終你需要提供從訪問路線到服務或者合成服務的端到端解決方案。這層表示用于訪問業(yè)務流程、服務和應用程序的通道。SOA參考架構(gòu)SOA概念層次

集成（ESB）層：這一層使服務可以集成，通過引入一系列可靠的性能集合，比如智能路由，協(xié)議中介和轉(zhuǎn)化的機制，通常被描述為ESB.WSDL制定了綁定，其包含提供服務的地址，ESB也為集成提供了位置獨立的機制。SOA參考架構(gòu)SOA概念層次

基礎(chǔ)架構(gòu)層：這一層提供了監(jiān)視，管理和維持諸如安全，性能和可用性等QoS的能力。這是一個通過sense-and-respond機制和監(jiān)測SOA應用程序健康工具來進行的后臺處理過程，包括WS-Management和其他相關(guān)協(xié)議的所有重要標準實現(xiàn)及為SOA實現(xiàn)服務質(zhì)量的標準。SOA參考架構(gòu)SOA參考架構(gòu)SOA參考架構(gòu)是一種組織SOA的構(gòu)建元素--服務的方式，IBM希望通過這種參考架構(gòu)為企業(yè)架構(gòu)提供一種指導和參考，使得新的需求能夠更快的得到響應。參考架構(gòu)如下圖所示。其中左側(cè)的綠色部分表示建模和組裝，中間的藍色部分表示部署，右邊的深藍色部門表示管理。中樞部分是企業(yè)服務總線（EnterpriseServiceBus），在服務之間提供連通性支持。SOA參考架構(gòu)SOA參考架構(gòu)SOA參考架構(gòu)SOA參考架構(gòu)在SOA應用系統(tǒng)中的位置SOA參考架構(gòu)IBMSOA架構(gòu)包括如下要素

代表應用的功能和數(shù)據(jù)資源的服務

提供連接服務的基礎(chǔ)設施

元數(shù)據(jù)及管理

將服務組合成業(yè)務流程的引擎

業(yè)務流程管理和業(yè)務績效管理的部分

一個基于標準的編程模型及支持它的建模、開發(fā)和組裝、測試部署和管理的端到端的工具環(huán)境SOA參考架構(gòu)IBMSOA參考架構(gòu)SOA參考架構(gòu)基于SOA的應用開發(fā)模型

SOA參考架構(gòu)IBMSOA企業(yè)集成架構(gòu)分類

以服務為中心的企業(yè)集成采用“關(guān)注點分離”（SeparationofConcern）的方法規(guī)劃企業(yè)集成中的各種架構(gòu)元素，同時從服務視角規(guī)劃每種架構(gòu)元素提供的服務，以及服務如何被組合在一起完成某種類型的集成。這里架構(gòu)元素提供的服務既包括狹義的服務（WSDL描述），也包括廣義的服務、從服務為中心的視角看來，企業(yè)集成的架構(gòu)可劃分為六大類。SOA參考架構(gòu)IBMSOA企業(yè)集成架構(gòu)分類

業(yè)務邏輯服務

控制服務

連接服務

業(yè)務創(chuàng)新和優(yōu)化服務

開發(fā)服務 IT服務管理SOA參考架構(gòu)IBMSOA企業(yè)集成架構(gòu)分類

業(yè)務邏輯服務（BusinessLogicService）

用于實現(xiàn)業(yè)務邏輯的服務業(yè)務邏輯服務

執(zhí)行業(yè)務邏輯的能力SOA參考架構(gòu)IBMSOA企業(yè)集成架構(gòu)分類

業(yè)務邏輯服務（BusinessLogicService）包括業(yè)務應用服務（BusinessApplicationService）、業(yè)務伙伴服務（PartnerService）及應用和信息資產(chǎn)（ApplicationandInformationAsset）。SOA參考架構(gòu)1.集成已有應用——應用和信息訪問服務

以服務為中心的企業(yè)集成，通過應用和信息訪問服務（ApplicationandInformationAccessService）來實現(xiàn)對已有應用和信息集成。將已有系統(tǒng)中的業(yè)務邏輯和業(yè)務數(shù)據(jù)，包裝稱企業(yè)服務總線支持的協(xié)議和數(shù)據(jù)格式。在參考架構(gòu)中，主要有兩類訪問服務。

SOA參考架構(gòu)1.集成已有應用——應用和信息訪問服務

（1）可接入服務（On-RampService）：通過各種消息通信模式將業(yè)務邏輯和業(yè)務數(shù)據(jù)包裝稱企業(yè)服務總線可以訪問的功能。

（2）事件發(fā)現(xiàn)服務（EventDetectService）：事件發(fā)現(xiàn)服務通過事件通知服務將已有應用和數(shù)據(jù)中的變化通過事件框架發(fā)布到企業(yè)服務總線上。SOA參考架構(gòu)2.集成新開發(fā)的應用——業(yè)務應用服務

新開發(fā)的應用與已有應用的數(shù)據(jù)類似，也作為重要的業(yè)務邏輯成為企業(yè)集成的目標。以服務為中心的企業(yè)集成通過業(yè)務應用服務（BusinessApplicationService）實現(xiàn)新應用集成。在參考架構(gòu)中，有三類業(yè)務應用服務。SOA參考架構(gòu)2.集成新開發(fā)的應用——業(yè)務應用服務

（1）組件服務（ComponentService）：為可重用的組件提供應用的運行時容器管理服務，如對象持久化、組件安全管理和事務管理等。

（2）核心服務（CoreService）：提供運行時的服務，包括內(nèi)存管理、對象實例化和對象池、性能管理和負載均衡、可用性管理等。

（3）接口服務（InterfaceService）：提供和其他企業(yè)系統(tǒng)集成的接口，如其他企業(yè)應用、數(shù)據(jù)庫、消息系統(tǒng)和管理框架。SOA參考架構(gòu)3.集成客戶和業(yè)務伙伴（B2C/B2B）——伙伴服務

以服務為中心的企業(yè)集成通過伙伴服務提供與企業(yè)外部的B2B的集成能力。在參考架構(gòu)中，提供如下服務。

（1）社區(qū)服務（CommunityService）用于管理企業(yè)貿(mào)易的業(yè)務伙伴，支持以交易中心為主的集中式管理和以伙伴為中心的自我管理。

SOA參考架構(gòu)3.集成客戶和業(yè)務伙伴（B2C/B2B）——伙伴服務

（2）文檔服務（DocumentService）用于支持和業(yè)務伙伴交換的文檔格式，以及交互的流程和狀態(tài)管理，支持主流的RosettaNet、EDI和AS1/AS2等。

（3）協(xié)議服務（ProtocolService）為文檔的交互提供傳輸層的支持，包括認證和路由等。SOA參考架構(gòu)IBMSOA企業(yè)集成架構(gòu)分類

控制服務（ControlService）包括實現(xiàn)人、流程和信息集成的服務，以及執(zhí)行這些集成邏輯的能力。SOA參考架構(gòu)1.數(shù)據(jù)集成——信息服務

企業(yè)數(shù)據(jù)的分布性和異構(gòu)性，是應用系統(tǒng)方便訪問企業(yè)數(shù)據(jù)和在企業(yè)數(shù)據(jù)之上提供增值服務的主要障礙，數(shù)據(jù)集成和聚合技術(shù)用于提供對分布式數(shù)據(jù)和異構(gòu)數(shù)據(jù)的透明訪問。以服務為中心的企業(yè)集成通過信息服務提供集成數(shù)據(jù)的能力，主要包括以下集中信息服務。SOA參考架構(gòu)1.數(shù)據(jù)集成——信息服務

（1）聯(lián)邦服務（FederationService）提供將各類型數(shù)據(jù)聚合的能力，既支持關(guān)系型數(shù)據(jù)，也支持非關(guān)系型數(shù)據(jù)。同時，所有數(shù)據(jù)仍然以自己本身的方式管理。

（2）復制服務（ReplicationService）提供遠程數(shù)據(jù)的本地訪問能力，通過自動的實時復制和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，在本地維護一個數(shù)據(jù)源的副本，本地數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)源在技術(shù)實現(xiàn)上可以是獨立的。SOA參考架構(gòu)1.數(shù)據(jù)集成——信息服務

（3）轉(zhuǎn)換服務（TransformationService）用于從數(shù)據(jù)源格式到目標格式的轉(zhuǎn)換，可以是批量的，也可以是基于記錄的。

（4）搜索服務（SearchService）提供對企業(yè)數(shù)據(jù)的查詢和檢索服務，既支持數(shù)據(jù)庫等結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，也支持像PDF等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。SOA參考架構(gòu)2.流程集成——流程服務

企業(yè)內(nèi)部的IT系統(tǒng)通過將業(yè)務活動自動化來提高業(yè)務活動的效率。以服務為中心的企業(yè)集成通過流程服務來完成業(yè)務流程集成。在參考架構(gòu)中，流程服務包括以下內(nèi)容。SOA參考架構(gòu)2.流程集成——流程服務

（1）編排服務（ChoreographyService）通過預定義的流程邏輯控制流程中業(yè)務活動的執(zhí)行，并幫助業(yè)務流程從錯誤中恢復。

（2）事務服務（TransactionService）用于保證流程執(zhí)行中的事物特性（ACID）。

（3）人工服務（StaffService）用于將人工的活動集成到流程中。

SOA參考架構(gòu)3.用戶訪問集成——交互服務

將適當?shù)男畔ⅲ谶m當?shù)臅r間，傳遞給適當?shù)娜艘恢笔切畔⒓夹g(shù)追求的目標。

以服務為中心的企業(yè)集成通過交互服務來實現(xiàn)用戶訪問集成。參考架構(gòu)中的交互服務包括以下類型。SOA參考架構(gòu)3.用戶訪問集成——交互服務

（1）交付服務（DeliveryService）提供運行時的交互框架。

（2）體驗服務（ExperienceService）通過用戶為中心的服務增強用戶體驗。

（3）資源服務（ResourceService）提供運行時交互組件的管理。

SOA參考架構(gòu)IBMSOA企業(yè)集成架構(gòu)分類

連接服務（ConnectivityService）通過企業(yè)服務總線提供分布在各種架構(gòu)元素中服務間的連接性。SOA參考架構(gòu)連接服務：企業(yè)服務總線

企業(yè)服務總線（EnterpriseServiceBusESB）是過去信息中間件的發(fā)展，ESB采用總線這樣一種模式來管理和簡化應用之間的集成拓撲結(jié)構(gòu)，以廣為接受的開放標準為基礎(chǔ)，來支持應用間在消息、時間和服務的級別上動態(tài)地互聯(lián)互通。SOA參考架構(gòu)ESB用途

SOA參考架構(gòu)ESB基本特征面向服務架構(gòu)的實現(xiàn)通常與操作系統(tǒng)和編程語言無關(guān)能在Java和.Net應用程序之間工作使用XML作為標準通信語言支持Web服務標準SOA參考架構(gòu)ESB基本特征

支持消息傳遞支持隊列，在應用臨時不可用時用來保存消息

包含基于標準的適配器，用于集成傳統(tǒng)系統(tǒng)包含對服務編制及編排的支持包含智能、基于內(nèi)容的路由服務包含標準安全模型，用于ESB認證、授權(quán)和審計

SOA參考架構(gòu)IBMSOA企業(yè)集成架構(gòu)分類

業(yè)務創(chuàng)新和優(yōu)化服務（BusinessInnovationandOptimizationService）用于監(jiān)控業(yè)務系統(tǒng)運行時服務的業(yè)務性能，并通過及時了解到的業(yè)務性能和變化，采取措施適應變化的市場。SOA參考架構(gòu)業(yè)務創(chuàng)新和優(yōu)化

業(yè)務創(chuàng)新和優(yōu)化以業(yè)務性能管理（BPM）技術(shù)為核心提供業(yè)務時間發(fā)布、收集和關(guān)鍵業(yè)務指標監(jiān)控能力。由以下服務組成。

公共事件框架服務（CommonEventInfrastructureService）

采集服務（Col