服務計算基概念

教育部-IBM

精品課程服務計算與SOA開發服務計算基礎概念西安電子科技大學軟件學院主講人：鮑亮課程內容SOA參考模型IBMSOA參考架構本次課程總結SOA參考模型SOA參考模型近年來，SOA成為了業界的研究熱點。一方面，主流IT企業IBM、SUN、SAP、普元等紛紛推出基于SOA的相關產品和解決方案；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標準和規范。關于SOA的概念、模型、產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境實體間的重要關系而建立的抽象框架，采用支持此環境的統一標準和規范來開發特定的體系架構。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環境中各實體及實體間的關系。通用的參考模型應該與具體標準、技術或其他實現細節無關，只由最小的一組概念、公理和關聯組成。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。SOA參考模型OASISOASIS（結構化信息標準促進組織，OrganizationfortheAdvancementofStructuredInformationStandards）是一個推進電子商務標準的發展、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、標準、執行規范和實現平臺的模型，對SOA提供整體框架，提煉SOA的核心內涵。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范明確定義不同的執行。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、服務執行上下文、現實世界作用、契約和政策、服務交互，提出了通用于各種執行的公共語義。從這7個抽象實體出發，分別研究它們之間的關系。然而該模型過于抽象，它能夠在企業的SOA規劃中提供一個具有全局性的整體框架，但在實際執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的3層體系結構基礎上，依據流程關系建立的分層模型。它不依賴于實現所使用的技術，但已接近了具體實現的架構，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量兩類。在功能方面，形成由下至上的層次結構，而服務質量則貫穿了功能性的各個層次。在此基礎上提出的SOA分層體系結構，功能部分由下至上分為可操作系統層、企業組件層、服務層、業務流程編排層和表示層，體現了生成和調用一個服務的流程，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推出，用自己開發的應用平臺和解決方案為其提供支持。由于各自產品的差異性，它們的模型依賴于特定的技術平臺，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，是以企業服務總線ESB為核心的全面企業解決方案，包括建模和組裝、部署和服務管理。參考架構呈扁平結構，其中的服務經過模塊化集成，通過ESB完成交互。目前，基于具體平臺的模型，多數是在SOA的架構上加以演變，使其更加貼近于具體實現。其配套產品大多是以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系，有利于我們對SOA思想的理解。抽象模型很有可能發展成為標準的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的IT架構3層結構，經過細化和演變，基本上包括數據層、服務層、服務組合編排層、業務流程層和表示層，而服務質量管理則貫穿各層。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，建立了分層結構但又獨立于具體技術。企業實施SOA時，無論采用什么技術或產品平臺，都可以優先選擇層次模型作為自己的SOA參考模型，易于發展成為具體的企業參考架構。SOA參考模型SOA參考模型特點基于具體應用平臺的模型側重于應用層面，主要是企業為配合其產品銷售，提出了符合產品套件應用的參考模型，更貼近于具體參考架構，但不具有普遍意義。如果企業全面采用了某一平臺的產品套件，也就選擇了它的SOA參考模型。SOA參考架構SOA參考架構SOA概念層次

傳統企業IT系統以應用為中心，SOA希望企業IT系統不是完全以應用為中心，而是以服務為中心對象構建。SOA方法將功能方面設計的對象、數據、組件、業務流程、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、數據架構、集成架構、服務質量管理等，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SOA概念層次SOA概念層次共包含八個層次。

層1：操作系統層

層2：服務組件層

層3：服務層

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

層5：訪問或表現層

層6：集成（ESB）層

層7：基礎架構層

層8：數據架構及商業智能（BI）SOA參考架構SOA概念層次

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

服務組件層：本層由那些負責實現功能的組件和保證QoS的服務組件組成。這些功能性的組件，是企業和業務單元范圍內一種受管理和控制的企業資產。而那些用于保證QoS的服務組件，他們用于通過架構設計的最佳實踐來確保QoS。通常他們使用基于容器的技術，比如實現組件，負載均衡，高可用性，和工作量管理的應用服務器。使用者和業務流程并不能直接訪問組件，而僅能訪問服務。SOA參考架構SOA概念層次

服務層：業務選擇來支持和公開的服務處在這一層。他們可以被發現或直接靜態綁定，接下來被調用，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范圍組件，業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，企業組件使用他們的接口提供的功能在運行時提供服務實現。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境中的服務。這些服務由可發現實體進行治理。SOA參考架構SOA概念層次

業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。這層表示將業務流程作為服務編排實現的操作構件。SOA參考架構SOA概念層次

訪問或表現層：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，這些技術都是追求在應用程序接口或者表現層來利用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務流程、服務和應用程序的通道。SOA參考架構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，協議中介和轉化的機制，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SOA概念層次

基礎架構層：這一層提供了監視，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和其他相關協議的所有重要標準實現及為SOA實現服務質量的標準。SOA參考架構SOA參考架構SOA參考架構是一種組織SOA的構建元素--服務的方式，IBM希望通過這種參考架構為企業架構提供一種指導和參考，使得新的需求能夠更快的得到響應。參考架構如下圖所示。其中左側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。中樞部分是企業服務總線（EnterpriseServiceBus），在服務之間提供連通性支持。SOA參考架構SOA參考架構SOA參考架構SOA參考架構在SOA應用系統中的位置SOA參考架構IBMSOA架構包括如下要素

代表應用的功能和數據資源的服務

提供連接服務的基礎設施

元數據及管理

將服務組合成業務流程的引擎

業務流程管理和業務績效管理的部分

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

SOA參考架構IBMSOA企業集成架構分類

以服務為中心的企業集成采用“關注點分離”（SeparationofConcern）的方法規劃企業集成中的各種架構元素，同時從服務視角規劃每種架構元素提供的服務，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，企業集成的架構可劃分為六大類。SOA參考架構IBMSOA企業集成架構分類

業務邏輯服務

控制服務

連接服務

業務創新和優化服務

開發服務 IT服務管理SOA參考架構IBMSOA企業集成架構分類

業務邏輯服務（BusinessLogicService）

用于實現業務邏輯的服務業務邏輯服務

執行業務邏輯的能力SOA參考架構IBMSOA企業集成架構分類

業務邏輯服務（BusinessLogicService）包括業務應用服務（BusinessApplicationService）、業務伙伴服務（PartnerService）及應用和信息資產（ApplicationandInformationAsset）。SOA參考架構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集成，通過應用和信息訪問服務（ApplicationandInformationAccessService）來實現對已有應用和信息集成。將已有系統中的業務邏輯和業務數據，包裝稱企業服務總線支持的協議和數據格式。在參考架構中，主要有兩類訪問服務。

SOA參考架構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務邏輯和業務數據包裝稱企業服務總線可以訪問的功能。

（2）事件發現服務（EventDetectService）：事件發現服務通過事件通知服務將已有應用和數據中的變化通過事件框架發布到企業服務總線上。SOA參考架構2.集成新開發的應用——業務應用服務

新開發的應用與已有應用的數據類似，也作為重要的業務邏輯成為企業集成的目標。以服務為中心的企業集成通過業務應用服務（BusinessApplicationService）實現新應用集成。在參考架構中，有三類業務應用服務。SOA參考架構2.集成新開發的應用——業務應用服務

（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）：提供和其他企業系統集成的接口，如其他企業應用、數據庫、消息系統和管理框架。SOA參考架構3.集成客戶和業務伙伴（B2C/B2B）——伙伴服務

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

（1）社區服務（CommunityService）用于管理企業貿易的業務伙伴，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3.集成客戶和業務伙伴（B2C/B2B）——伙伴服務

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

（3）協議服務（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IBMSOA企業集成架構分類

控制服務（ControlService）包括實現人、流程和信息集成的服務，以及執行這些集成邏輯的能力。SOA參考架構1.數據集成——信息服務

企業數據的分布性和異構性，是應用系統方便訪問企業數據和在企業數據之上提供增值服務的主要障礙，數據集成和聚合技術用于提供對分布式數據和異構數據的透明訪問。以服務為中心的企業集成通過信息服務提供集成數據的能力，主要包括以下集中信息服務。SOA參考架構1.數據集成——信息服務

（1）聯邦服務（FederationService）提供將各類型數據聚合的能力，既支持關系型數據，也支持非關系型數據。同時，所有數據仍然以自己本身的方式管理。

（2）復制服務（ReplicationService）提供遠程數據的本地訪問能力，通過自動的實時復制和數據轉換，在本地維護一個數據源的副本，本地數據和數據源在技術實現上可以是獨立的。SOA參考架構1.數據集成——信息服務

（3）轉換服務（TransformationService）用于從數據源格式到目標格式的轉換，可以是批量的，也可以是基于記錄的。

（4）搜索服務（SearchService）提供對企業數據的查詢和檢索服務，既支持數據庫等結構化數據，也支持像PDF等非結構化數據。SOA參考架構2.流程集成——流程服務

企業內部的IT系統通過將業務活動自動化來提高業務活動的效率。以服務為中心的企業集成通過流程服務來完成業務流程集成。在參考架構中，流程服務包括以下內容。SOA參考架構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務活動的執行，并幫助業務流程從錯誤中恢復。

（2）事務服務（TransactionService）用于保證流程執行中的事物特性（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3.用戶訪問集成——交互服務

將適當的信息，在適當的時間，傳遞給適當的人一直是信息技術追求的目標。

以服務為中心的企業集成通過交互服務來實現用戶訪問集成。參考架構中的交互服務包括以下類型。SOA參考架構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IBMSOA企業集成架構分類

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

企業服務總線（EnterpriseServiceBusESB）是過去信息中間件的發展，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構，以廣為接受的開放標準為基礎，來支持應用間在消息、時間和服務的級別上動態地互聯互通。SOA參考架構ESB用途

SOA參考架構ESB基本特征面向服務架構的實現通常與操作系統和編程語言無關能在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，用于集成傳統系統包含對服務編制及編排的支持包含智能、基于內容的路由服務包含標準安全模型，用于ESB認證、授權和審計

SOA參考架構IBMSOA企業集成架構分類

業務創新和優化服務（BusinessInnovationandOptimizationService）用于監控業務系統運行時服務的業務性能，并通過及時了解到的業務性能和變化，采取措施適應變化的市場。SOA參考架構業務創新和優化

業務創新和優化以業務性能管理（BPM）技術為核心提供業務時間發布、收集和關鍵業務指標監控能力。由以下服務組成。

公共事件框架服務（CommonEventInfrastructureService）

采集服務（Col