面向服务架构的建筑企业应用集成

2012-11-12汪新秀

土木建筑工程信息技术 2012年2期

汪新秀

(上海现代建筑设计(集团)有限公司，上海 200041)

1 引言

企业信息化建设是一项复杂的系统工程，它包括了软件平台和硬件平台的建设，以及信息化管理理念的深化。既需要软件和硬件设备的大量投资，又需要人力、物力、资金的不断投入，是一项长期艰苦的工作。

回顾集团的信息化进程，我们已经顺利走过了基础信息平台建设、计算机与信息技术在重点领域应用的两个阶段，当前集团信息化基础设施建设整体水平已处于国内外建筑设计企业的领先地位。万兆网络平台建设、小型机集群与SAN 网络存储系统的集成都取得了决定性的成果。覆盖全集团的高带宽，低延迟、骨干万兆、桌面千兆的网络平台，为集团的用户提供更高效的网络性能和业务应用特性。

目前，集团的信息系统中虽已包含办公自动化(OA)、人力资源管理、财务管理、经营管理、技术管理、投资管理、审计管理、固定资产等系统，同时整合了TRS 全文检索功能对数据库进行索引和检索，这些系统都是根据当时的业务需求而建设的，虽然各有其侧重，但它们之间也包含着重复的信息和数据。各系统相互独立运行，无法进行信息的交流和共享，众多关键的信息被封闭在相互独立的系统中，在企业内部形成了一个个所谓的“信息孤岛”。如何将众多的“信息孤岛”联系起来，以便让不同的系统之间交互信息，作为一个企业需求被提了出来，这时，应用集成的价值和必要性也开始体现。

企业在追求效率和控制成本过程中，对应用集成技术提出了更高的要求。特别是基于SOA(面向服务架构)，ESA(企业服务构架)和Web Service 技术被认为是新一代的应用集成技术。

在建筑企业信息化过程中，使用了多种异构平台系统以支持不同业务的需求。随着业务的蓬勃发展，系统数量和复杂度不断提高，企业应用系统集成的问题成为我们必须考虑的重要问题之一。

2 企业应用集成的概念

EAI(Enterprise Application Integration)企业应用集成是指对企业中完成不同业务功能的应用系统进行集成，在它们之间建立起可供数据交流和应用沟通的中枢系统。电子商务时代的企业不仅需要在企业内部的系统之间进行集成，而且需要对产业链中的不同企业系统进行集成。

通常的企业都己经有曾经投资、开发过的的应用系统及数据库，这些系统可能已经运行了很长一段时间，在运行过程中，由于业务需求，可能需要增加或迁移到新的系统。由于那些旧系统的某些功能对于企业来说还是必不可少的，重新开发还需耗费很大的人力物力，因此企业常常倾向于保留那些旧的系统。用健全的EAI 解决方案连接的应用系统不仅互相交换数据，还可以使用可靠的传输手段保证递送、校验正确性以及维护交易的整体性［1］。EAI 会针对企业的业务和应用制定一个总体规划，并会考虑如何使已有的应用适应新的方案，然后设计一些有效的方法，在增加新的应用和数据的同时，使己有的系统得到重新利用。

3 企业应用集成发展现状

针对目前企业遗留应用系统混乱的现状，企业选择一个新系统必须考虑跨平台能力、快速开发能力、可重用、可扩展、分布式、可维护、安全、可靠性等因素，同时还要求与现有系统协同工作。对企业己有的应用系统的集成已经成为目前企业信息化进一步发展的必由之路［2］。

EAI 在两个或更多的企业系统之间实现无缝集成，使它们就像一个整体一样。尽管EAI 常常表现为对一个商业实体(例如一家公司)的信息系统进行业务应用集成，但当在多个企业系统之间进行商务交易的时候，EAI 也表现为不同公司实体之间的企业系统集成(例如B2B 的电子商务)。EAI 解决方案的起源可以追溯到那些提供双向的解决方案以完成在企业内部的ERP、CRM、数据库、数据仓库以及其他重要的内部系统之间无缝地共享和交换数据的需要［3］。在网络化制造领域，相关科研人员正在基于EAI 技术对制造资源的建模进行研究和探索［4］。要想达到信息共享，系统集成，还必须遵循下列原则［5］:

3.1 支撑平台的开放化和标准化原则

开放化主要是指软件的开放化，不同的系统要做到开放必须在软件上遵循下列标准:操作系统接口标准、图形界面标准、数据库访问标准、网络通信标准、语言标准、文件标准。如果系统符合了这些标准，则对系统中任一部件或子系统更换时，就不致引起整个系统的变动，而整个系统更换时，应用软件也不受影响。

3.2 系统模块的开放化和标准化原则

在进行需求分析时，要遵循信息资源管理基础标准，它是指不同范围的信息资源管理(IRM，InformationResource Management)所必须遵循的最基本的标准——数据元素标准、信息分类编码标准、用户视图标准和数据库表标准。这些标准的建立，需要科学的理论指导、集成己有的成果、扎实细致的工作和一个不断改进修订的过程。只有遵循了这些原则，才能使各个系统模块密切联系，为数据共享、系统集成打好基础。

4 企业应用集成的任务划分

从集成任务的逐步深入来划分，企业应用集成可划分为以下几个层次:

4.1 数据集成

数据集成是共享或者合并来自于两个或更多应用的数据，创建一个具有更多功能的企业应用的过程，是EAI 解决方案的最简单和最直接的途径。数据集成的优点是成本低、容易安排进度。数据集成的缺点是安全性问题，直接的数据访问可能会造成数据损坏并打开安全缺口。这种集成方法可能会绕过嵌入用户的完整性检验，从而导致数据破坏、产生程序异常。

4.2 业务级集成

业务级集成的重点在于现有应用程序的功能复用，是应用接口级集成和业务方法级集成两个集成阶段的统称。业务级集成有三个重要的目标需要完成:现有应用程序的功能复用、通过描述现有应用程序的功能来标记技术区别、在现有应用程序的顶部提供面向业务的高级接口。

4.3 表示层集成

表示层集成是完成数据层集成和业务层集成过程之后EAI 的最后一个阶段，它使一个集成系统具有统一的表示界面层，用户通过表示层访问集成系统的功能。表示层本质上是掩盖现有应用程序的细节，这样可以使表示层具有灵活性，并且更易于重组现有的应用程序，易于重组最新开发的程序组件。

4.4 B2B 集成

B2B 即企业间集成的一个特点是并不是企业内所有的系统都需要实现企业之间的信息集成，而是只需要集成一些与企业之间的业务过程有关的信息和系统，因此，企业之间的集成是一种有选择的集成。企业间的集成的一个关键问题是使不同企业的不同系统要交换的数据格式相匹配。

5 企业应用集成的基本模型

从集成应用层次分类为:

图1 数据复制，数据邦联，面向接口集成的模型图

5.1 面向信息的集成(Information Oriented Integration，IOI)

有时也简称为数据集成。该模型重点解决不同应用和系统之间接口级的转换以及数据交换。特点是低成本和点到点固定应用集成。这是目前企业内集成应用的常用方法。

该方法基本又分成三个层次，重点解决数据流程(data flow)和数据的一致性(Consistency)的问题。

(1)数据复制(Data Replication)特点是简单低成本，易于实施;但是需要对系统业务内部深入了解，固定应用。

(2)数据邦联(Data Federation)将多数据库邦联集成为一个统一视图虚拟的数据库。数据邦联需要建立一个中间件层次来邦联各个分布式数据库和应用。这个中间层在后台真实数据库和虚拟数据库之间建立一个映射。特点是通过单一的预定义的邦联接口访问各类应用DB，仍然使用方便的操作语言，而无须改变源数据和应用。

(3)面向接口级(interface level)集成主要用来集成企业通用套件如PDM、ERP、SCM 等客户化应用。具体实现是通过集成代理(broker/agent)使用适配器(adapter)。这些适配器可以是基于消息的中间件(MOM:middleware of message)、DBMS、文件系统等。其缺点是缺少一个集成框架，提供有限的服务。数据复制，数据邦联，面向接口集成的模型(如图1 所示)。

5.2 面向过程的集成(Process Oriented Integration，POI)

通过元应用或业务过程和其它应用进行绑定，是信息集成的一种抽象。重点面向供应链网络企业解决业务流程(Process flow)。

POI 与IOI 的区别是:

(1)POI 过程集成需要跨越多个IOI(2)IOI 重点在多个系统之间信息交换，解决具体的技术问题和节省业务操作时间。(3)POI 重点在实现企业业务集成的策略。POI 业务过程集成的优势是使得企业业务过程可视化;利用业务规则通过过程集成模型决定如何进行交互和业务的处理如企业分类客户信用的审核;实时监控关键业务过程的状态和性能。

5.3 面向服务的集成(Service Oriented Integration，SOI)

该模型主要是通过框架、事务、分布式对象以及其它机制。目前主要方向是通过“Web Service”机制来提供企业内外应用集成业务。基于服务过程的集成(SOI)。基于服务的集成允许动态的应用集成和具有公共业务逻辑的大规模伸缩性。可以通过INTERNET，或者分布式服务器、中心服务器提供访问的方法。共享应用服务需要去发现、描述和使用这些共享的系列服务。“Web Service”依照UDDI 标准通过名字和目录来定位服务，服务描述使用WSDL 语言规范，而这些消息对象采用SOAP 标准协议。应用的范围(如图2 所示)。

图2 应用的范围图

面向服务的集成(Service Oriented Integration，SOI)，不是一种新方法，但最近受到越来越多人们的重视。Web 服务的概念促使人们重新观察面向服务的集成方法，也使很多IT 组织重新考虑其应用集成策略。

面向Web 服务的集成模型可以实现动态的应用集成和大范围的业务逻辑共享，这种目标是通过整合业务层服务来实现的，具体体现为一种对共享对象上“方法”的调用。这种“方法”通过一些基础设施服务为多个系统所共享，而且这种“方法”可以位于集中服务器、分布服务器、Internet 上，并以标准的“Web 服务”机制来提供。

对于“Web 服务”来讲，有几个重要的标准，如UDDI(Universal Description，Discovery and Integration)、WSDL(Web Service Description Language)、SOAP(Standard Object Access Protoco1)。UDDI 标准定义了有关Web 服务信息机制的发布和定位。UDDI 可以通过名称或目录来定位服务，一旦定位了所需服务，UDDI 就返回服务的地址及其描述(由WSDL 描述)。WSDL 标准定义了一种描述上述特征的通用性方法。基于被UDDI 服务返回的有关WSDL 的描述，将请求格式化。SOAP 定义了消息的标准结构，包括Web 服务的请求和响应，并能够对收发双方的通信过程(以HTIP 形式)进行管理。除此以外，SOAP 还提供了一种使服务安全通过公司防火墙的标准方法。

总的来说，Web 服务模型和标准提供了一种在Internet 环境下使用远程应用服务的通用方法，为一种新的集成方法铺平了道路，这种方法可以称为“集成应用”，它通过聚集多个简单的应用和服务而实现复杂的功能。在具体方法上，开发者可以通过将过程逻辑和对各种分离应用和服务的接口相结合，从而实现一种新的集成接口，最终创建出所谓的集成应用。由于基于Web 服务的集成具有易于设计、开发、维护等特点，因此是跨企业应用集成以及电子商务开展的发展方向。基于Web Service 的集成模型(如图3 所示)。

图3 基于Web Service 的集成模型图

6 企业应用集成的优势

EAI 的最终目的是为企业提供关键的新的解决方案，优势体现在以下几个方面:

6.1 增强客户的联系

EAI 帮助企业全方位的了解其客户。因为经过实施EAI 解决方案后，每一个客户都将企业看成一个整体，而不是多个部门或部分。客户或某个部门不希望向其他部门重复提交那些他们已经提供的信息。

6.2 增强产业链间的联系

除了增进与客户的联系，企业还需要加强与产业链上的其他合作伙伴乃至其他外部企业的联系。随着电子交换的迅速发展，企业可以通过集成方案，将信息在一定平台上进行共享，从而更有效地协调各种活动。

6.3 优化企业内部业务流程

EAI 技术能简化企业内部各部门之间的信息流动。对于大多数企业，实施EAI 工程的一个主要动力是它能为决策人提供集成信息，EAI 能够协助建立数据库，用来分析趋势、评价经营效益以及评估企业内部机构的合作。

6.4 减少市场化周期

在现实中，IT 企业在开发关键业务的应用程序方面，有大部分的大型系统项目超出预算或未能准时完成，针对这种局面，EAI 技术的一个最大优点就是减少了新应用程序进入市场的时间。首先，EAI调用已有应用程序的性能，现有代码能够完成本身功能，而且已经经过调试。其次，因为几乎不需要添写代码，所以只要EAI 结构安装就绪，就能用最直接的方式缩减市场化周期。

7 EAI(企业应用集成)的管理效益

从真实财务报表中可以分析出企业的资金周转情况和成本、费用、利润情况。如果想提高盈利率，在不增加投资的情况下只能从几个影响利润的指标入手，比如降低周转时间、成本、费用，提高经营收入。而周转时间等指标又可分解为一些更细化的指标，比如应收帐款占用时间、设计响应等待时间等。这些指标的改进分别需要ERP、PDM、CRM、OA 等。企业可以看到每个指标改善一点点所能带来的管理效益。同时要想提高整体效率，各种管理辅助IT 手段必须形成集成应用效果。

多种应用方案如何协调运行?企业在应用多种IT 系统后会产生新的信息孤岛，数据会在不同系统之间重复、交叉地存在，而且不能同步维护更新，增加了企业的管理难度，相互间抵消了管理效益。比如:

(1)产品变型设计结果如果不能与ERP 系统同步共享，就在高度自动化的CAD 和ERP 之间，形成了一个原始的工艺处理和信息登记环节，无法快速灵活地适应客户变化要求。

(2)企业的管理流程分别体现在OA 控制的事务环节和ERP 等控制的业务环节，而两个流程如果不能协调同步，势必会造成彼此之间的协调麻烦。

(3)客户信息和经营信息在CRM、ERP 中同时存在，但财务部门的二次重复录入工作肯定会因为业务繁忙、工作量大和抵触情绪而得不到同步及时的落实，致使两个系统之间需要经常核对数据，如果发生不一致现象，追求起来更麻烦。

通过各种管理行为和多种IT 集成应用的努力，可以在财务报表上体现出成果:

(1)如果周转时间仅从150 天降为140 天，这6%的周转时间减少可以将年利润增长率提高到20%，增幅达8%。

(2)如果成本和经营费用仅仅降低1%，就可将年利润增长率提高到24.5%，增幅达到32%。

(3)如果每个管理手段都能发挥一点点效果，产生的经营收益将是惊人的。