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浅析以部门服务总线为基础的林业网络应用架构
论文关键词:部门服务总线 Web Service SOA 网络
论文摘要:以SOA为架构理念，以Web Service为技术基础的部门服务总线是推进信息化建设，整合现有数字资源，加快系统开发的良好架构。
随着林业信息化的发展，越来越多的软件系统被应用到各个部门之中，尤其是基于网络以数据为中心的信息采集、和分析系统是现在乃至未来林业信息化建设实施的重点。软件的使用不仅仅是提高工作效率，也为林业各个部门规范工作流程，统一标准提供了有效的工具。但是在许多基于网络的林业软件系统实施的过程中，存在着开发周期长、推广慢、使用率不高、可扩展性不强等问题。针对这些问题和目前各级林业部门的实际情况，笔者提出了部门服务总线(Department Service Bus，以下简称DSB)的解决方案，为各级林业部门网络系统开发提供了较好的架构选择。
1基于省级林业部门的软件系统开发存在的两个问题
1)业务流程统一困难。当前许多林业软件系统在设计过程中存在一种误区，用户企图用一套系统统一各级相关职能部门，这种做法出发点是:统一应用、统一标准、统一流程。但是不同业务部门，在其工作中都形成了一套和本部门相关业务需求和自身实际情况相适应的工作流程。若要实现各相关部门工作统一的软件，只能向两个方向发展:一是简单化，只实现中心任务;二是全面化，照顾到不同部门的差异，各项功能均由软件来实现。然而这两种方式都无法给用户带来好的体验。简单化将大大减弱系统的功能，计算与存储的优势无法充分体现，无论是业务系统还是办公系统，计算机除了充当数字信息存储介质外，还要具备一定的分析预测能力，没有充分的数据源，没有良好的业务，有效的数据分析是不可能的;而对于面向省级林业部门的系统，各业务部门管理需求各不相同，软件系统功能全面化难以实现。首先是现有林业各业务工作流程的复杂性和不稳定性使项目需求不可能在短时间内完成，而在项目的实施过程中，功能也将随着业务的变更而不断改变，开发周期必然不断拖延，软件的质量也更加难以保证。
2)已有系统的阻碍。目前，很多有远见的林业部门已经开始了信息化的工作，不同级别、不同业务部门针对白己的业务工作，也开发出了不少有效的系统软件，如营造林管理系统、森林采伐管理系统、林地管理系统等。当人们逐渐熟悉一种事务后，另一种同样功能但是不同表现的事务就很难再介人，这就是先人为主。毕竟软件用户是不愿意用自己的木职工作来做试验的。由于小范围使用的软件直接面向该级别用户，将会很好地满足用户的需求和体验，而各省级林业部门统一的系统，其操作过程或对细节的处理方面会和现有系统不同，用户就难以接受，就会对系统不满甚至抵制。
以上两个问题，可以说是在省级林业部门推广办公自动化、业务自动化、信息管理软件方面的主要障碍。伴随着林业标准化数据库的不断建立，网络环境不断优化，实施面向服务的技术架构(SOA)的条件日趋成熟，建立界面友好、统一标准的网络应用必将是大势所趋。部门服务总线的应用将有效的解决各个系统推广和兼容的问题。
2 DSB的解决方案
DSB(部门服务总线，Department Service Bus,)是林业网络信息系统的中间层，作为系统的调配中枢，为不同的数据消费提供服务整合，隐藏服务提供者的特异性，为各级部门应用系统提供接口和协调，如图1所示。DSB适用于网络环境下的应用平台搭建，处理省级和各级工作的系统应用层次。
2.1 DSB的实施基础
[1]
DSB是利用Web Service技术和基于SOA的架构思想，以开放、稳定为目标建立起来的，它提供与SOA的原则保持一致的集成基础架构叽
Web Service是一种可以用来解决跨网络应用集成问题的开发模式，这种模式为实现软件作为服务提供技术保障。Web Service描述了操作的接口，通过标准化的XML消息传递机制，可以通过网络访问这些操作。Web Service是用标准的、规范的、基于XML的WSDL描述的。
Web Service已经提出了很多年，但是其推广的速度却远没有想象中的那么快。其原因有:一是人为造成的不开放性。由于利益的缘故，大多数公司不会向外界提供自己辛苦制作的服务，即使提供服务，也需要收取一定的服务使用费用。这就造成了以开放性为活力的Web Service被经济利益的囚笼困在一个个固定的区域内，很难发挥其最大效益。二是人为造成的不可靠性。Web Service是一种共享和统一，但是这种共享使得我们的应用的基础建立在其他厂商提供的服务之上，即使是收费的服务，我们又如何保证明天这项服务依然能够正常使用呢，太多的不确定性也限制了Web Service的作用。三是人们对WebService认识的匾乏。虽然Web Service的概念提了许多年，由于其在普及中的困难，使得人们在很大程度上仍然未意识到Web Service能够提供什么。
在领域中的应用完全可以避免Web Service在商业推广中的阻碍。首先，在林业中的Web Service不存在经济利益，各单位可以根据各自的特点，提供相应的服务，也可以根据各自的需要，不同的服务;而且由于有林业体系的严格保障，这些服务可以是稳定的、长期有效的，避免了以上的人为障碍，在需求应用的驱动下，林业领域的Web Service一定可以得到长足的发展。
SOA(service-oriented Architecture，也称面向服务的体系结构或面向服务架构)是指为了解决在Internet下业务集成的需要，通过连接能完成特定任务的独立功能实体实现的一种软件系统架构。SOA是一个组件模型，它将应用程序的不同功能单元(称为服务)，通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。接口是采用中立的方式进行定义的，它独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。这使得构建在各种这样的系统中的服务可以以一种统一和通用的方式进行交互。SOA有别于传统的Web技术，采用面向服务的建模技术和Web服务技术，实现系统之间的松辆合，实现系统之间的整合与协同。
Web Service和SOA的本质思路在于使得信息系统个体在能够沟通的基础上形成协同工作。在确保Web服务在林业业务领域的广泛应用的同时，也会推动SOA的发展。现在Web服务是实现SOA最好的方式，也成为了实现DSB的技术基础，而SOA成为了实现DSB的方法论。
2.2 DSB的实施目标
集中数据管理、分散数据采集，是目前基于网络的应用系统的特点。DSB作为系统架构的中间层，其目的是建立统一通用的数据消费与提供接口，集中管理，隐藏细节。使用DSB可以大大减少因各林业部门业务工作的差异而引起的系统开发周期长、推广慢等问题，提高系统的部署速度，加快现有应用系统间的互联互通。
在现实工作中，许多林业业务管理系统因为协议不同，基于的架构不同，采用的数据库不同而无法协调工作，造成系统的重复建设、资源的浪费，十分不利子林业信息化建设的发展。而DSB可以很大程度上解决这一问题。其主要功能如下。
2.2.1统一数据标准
包括两个方面:
1)数据过滤。由DSB来定义数据的标准，仿佛一个过滤器，符合标准的数据可以通过，不符合标准的数据不能通过。统一数据标准要比统一软件系统容易的多，各业务部门完全可以根据自己的具体要求，来寻找开发单位，定制自己习惯的工作方式。但是其上报和接收的数据标准必须统一。这样，作为省级林业管理部门的系统开发，只需要考虑对数据标准的定义和处理，而不用关心各业务部门具体流程的差异。开发单位可以减少系统调研的时间，减少为顾全各部门的特殊情况而增加的代码量，进一步提高工作效率，提高代码质量。
2)数据整合。由DSB根据需要从各个服务提供单位调取数据，再用统一的标准向外发布出去。虽然目前主要使用的数据库是Oracle，但是随着信息化的不断发展，不同的开发单位会根据实际工作的需要，提供不同的数据库解决方案。即使同一个厂家的数据库也存在着版本不兼容的问题。如果应用需要从不同的数据库调用数据，那么就涉及到多个数据连接与操作，给程序的开发和维护造成极大的困难。如果这些操作都由DSB来完成，应用系统调用就将简单的多，相对于其他系统的应用，只需要面对一个DSB层提供的操作接口，而不必考虑该连向哪台数据库，采用什么版本的数据库，如图2所示。
[2]
2.2.2统一操作接口
由DSB来提供系统开放的功能，各系统可以按需调用。由于向外界提供的接口统一为Web Service的方式进行发布，用户的调用就可以被限定在具体的方法之中。统一的操作接口，既简化了用户开发的难度，又保证了数据调用的可靠性，提高了DSB上各挂接系统的健壮性。当前，开发工具的进步日新月异，各式各样的和新技术层出不穷，这也带来了标准不统一、不规范的问题，使得不同工具之间开发的系统无法相互协调。由DSB采用统一的操作接口，稳定了技术升级对现有系统的冲击，增强了可维护性和可扩展性。当有新技术推出时，只要升级DSB中对数据和服务的处理，而对外的接口依然保持不变，这样各个连接的应用服务和系统就在“不知不觉中”就进行了技术升级。
2.2.3统一
这里的管理分为两个部分:
1)安全管理。安全问题一直是网络应用系统的首要问题，不同的系统采用不同的安全措施，这就可能会出现一名用户要记住多个系统的用户名和密码。而DSB则可以对用户的权限进行统一管理，由于DSB是处于用户端和其核心应用之间的中间层，可以通过相应的规则对使用本DSB提供的服务的人员进行审核。即只要记住一个用户名和密码就可以有效地使用具有权限的系统。
2)系统管理。包括DSB的日常维护和技术升级.由专业部门负责，可以保证DSB的运行稳定高效，避免了系统分散、难以管控的问题。
2.3 DSB的实施步骤
1)对林业现有数据和网络资源进行整合，详细列出各业务部门已经和将要提供的数字资源，为DSB的设计提供架构基础;
2)选择合适的服务器和网络机房建立DSB的硬件基础;
3)分批分步骤对可用数字资源进行服务建立，逐步扩充DSB内容;
4)向外发布DSB数字服务接口，供其他系统调用。
2.4 DSB实施中可能的困难
从上述介绍可以看到，DSB最大的优势就是可以将整体效益最大化。DSB是一个整体工程，绝非一两个开发单位可以建立的，没有各个分系统的支持，没有统一的协调和计划是无法设计和实施有效的DSB。所以在实施DSB之前，必须有一个可以充分协调各方面意见和需求，并由对Web Service和SOA设计有丰富经验的部门来组织，如何建立这样一个有效的部门将是DSB实施中的首要问题。
3结论
综上所述，DSB是现有网络应用技术的有效集成，可以建立标准统一、接口统一、管理统一的系统应用中间层，可以有效的整合现有系统，加快未来系统的开发。在林业系统当前优良的网络下，DSB是网络应用架构的良好选择。
[3]
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