面向SOA的煤炭加工企业信息化架构的研究

[摘 要] 本文结合实际深入分析了煤炭加工企业信息化的现状，并总结了信息平台集成和整合过程中现存的问题，提出了以服务为导向，以数据为中心的面向soa的煤炭加工企业信息平台的解决方案，并就该方案给出了详细的层次结构及其描述，该平台解决了煤炭加工企业已有的各类系统的异构集成，实现了数据和信息资源的共享，使得煤炭加工企业的工作效率得到了提高。

[关键词] 面向服务体系结构； 煤炭加工企业； 企业服务总线

1 煤炭加工企业信息集成平台的现状分析

煤炭加工企业是自身条件相对复杂的一类特殊行业，该类型企业信息化不仅包含了常规企业通用的人力、财务、办公等的信息化，而且主要是包含针对煤炭加工业务需求的材料、设备以及相应的工程项目的信息化。该类企业的信息化建设以企业的核心业务―煤炭加工为出发点，建立机械设备、材料、人力资源、财务等五大与施工相关的工程项目所需的基础数据库，并面向服务需要。[1]目前，我国煤炭企业信息化实现了跨越地域的同步信息交换，尤其是随着互联网的发展以及各种决策工具的应用，企业在获取、传递、利用信息资源方面更加灵活、快捷、广域和开放，人的行为与经营流程组成了一个整体的人机系统，信息、决策、行为二者高度集成化，从而极大地增强了决策者的信息处理能力和方案评价选择能力。我国煤炭加工企业的信息化建设过程已经初具规模，形成了许多较为实用、高效的人力资源管理系统、综合办公系统、财务管理系统、材料管理系统、机械设备管理系统以及基于不同项目的项目管理系统。上述这些系统是不同时期、基于不同开发语言、不同数据库、不同开发平台设计和开发的信息系统，为了保障系统的运行良好，企业配置了各种不同需求的服务器和其他的硬件设施。但是，在企业业务的逐步扩大和企业信息系统集成和整合逐步推进过程中，发现这些已有的子系统形成了多个不同应用和数据的孤岛，在实现数据和资源共享难度重重等，归纳面临的问题主要有包含以下三方面：

A、由于煤炭加工企业内现有的上述各个子系统都是应需要而实时设计、开发的，是异构的，信息共享度较低，形成了许多数据和信息孤岛，很难实现信息的交换，系统整合与运行维护过程中所需的成本高，系统修补工作较为繁重。受当时该企业自身和外在信息化条件的影响，没有统一的规划，各个子系统是分散的，对于整个煤炭加工企业信息化系统的集成提出了更高的要求。

B、针对不同信息子系统模块进行重复建设；每个子系统开发和建设过程相对独立，系统的功能和模块不能复用，使得类似的业务流程例如不同施工项目的项目管理多次重复开发，导致了资金和资源的浪费。

C、各个信息子系统的底层数据和关键基础数据因为应用和服务不同，基于不同部门之间的异构数据的存储方法和格式不一致，导致了各个信息子系统的数据之间不能实现共享，影响了各子系统的应用和未来的集成过程。

为了解决以上问题，综合考虑该煤炭加工企业信息化趋势，如何在该煤炭加工企业信息化平台的集成和整合过程中充分利用原有的各个子系统，提高设备利用率、加强数据和信息的共享，我们提出了面向服务体系架构（SOA）下的煤炭加工企业信息化集成平台的方案，SOA采用基于服务的设计理念，可以提高系统的可维护性和软件代码的重用性。有效地解决不同部门和不同业务需求的系统之间的数据交换和信息共享等问题，为煤炭加工企业的信息化过程提供了有效地保障，节约成本、合理利用现有的软、硬件资源、提升了企业的综合竞争力。

2 面向服务的体系架构的研究

面向服务的体系架构（SOA）是一种架构模型，在该模型中，根据用户的需求，可以通过网络对松散耦合的粗粒度应用组件进行分布式部署、组合和使用，并且可以将应用程序的不同功能单元（称为服务）通过这些它们之间定义良好的接口和契约联系起来。服务层是SOA的基础，该层能够直接被应用调用，因此能够有效的控制与软件交互过程中的人为依赖性。[8]这种方式能使那些原有构建在各种各样系统中的服务进行交互；SOA还可以把原有的应用和资源转变成可共享的标准服务，从而能为企业节省大量的成本。[6][7]

2.1 SOA基本组成结构

服务请求者、服务提供者和服务注册中心是SOA的基本组成。[8]服务由服务提供者提供，供服务使用者调用，中间的过程依赖于服务描述和服务注册中心，下图1是SOA的基本组成机构图。[2][9]

2.2 SOA中的企业服务总线

SOA架构的一个标准就是调用者可以透明的了解SOA架构中所有服务的具体实现、位置和传输协议，在SOA框架中，这个标准是利用企业服务总线技术（Enterprise Service Bus，ESB）来实现的。所以，ESB是SOA中服务之间有效交互的关键纽带，同时也是有效实现SOA的管道，而各服务之间交互的基本单元是消息（Message）。[3]

3 煤炭加工企业信息化集成平台架构的研究

3.1 面向SOA的煤炭加工企业信息平台架构规划

采用SOA架构规划和设计煤炭加工企业信息化集成平台，在模块耦合中采用松散耦合，在服务集成中采用了ESB（企业服务总线）技术。在煤炭加工企业信息化集成平台中，应用体系包含公共服务平台和业务系统两部分，其中公共服务平台包含身份验证、数据交换和共享平台、信息门户平台以及决策支持平台等；业务系统包含办公自动化系统、人力资源系统、材料管理系统、机械设备管理系统、财务管理系统以及项目管理系统等。结合上述已有的多种子系统及其平台，我们结合SOA的相关知识，给出了面向SOA的煤炭加工企业信息化平台的总体架构，如下图3所示：

上图中，新的集成平台遵循前台和后台、管理和业务、处理逻辑和接口相分离的原则，实现了完全松耦合的施工企业业务体系开放的架构设计。企业运转中所需的服务被分成了多个功能区域，业务和业务之间通过ESB进行通信，施工企业的组织机构的用户通过互联网、手机等接入渠道访问该集成平台。

3.2 该平台的层次结构设计

在面向SOA的煤炭加工企业信息平台的体系架构规划基础上，我们在设计过程中采用了层次设计思想，把该平台分成了5个层次。[5]下图4给出了煤炭加工企业信息平台的层次结构图。

（1）服务请求层，也可称为表现层。包含服务请求者和企业服务总线（ESB），各个不同的用户提出访问服务和资源的请求，企业服务总线提供最基本的连接中枢，企业服务总线在上下层之间发挥桥梁纽带作用，因此能够实现不同服务间的通信和集成。

（2）服务管理层，该层是设计煤炭加工企业信息平台的SOA核心层，承上启下，对上响应业务服务请求，对下调用业务服务。该层包含系统管理服务、用户认证服务、用户数据服务和辅助决策服务等，服务发现和注册中心，消息服务等。

（3）业务服务层，是SOA架构中的服务提供者。煤炭加工企业信息平台中服务包含公司自身信息、员工信息、材料信息、机械设备信息、工程项目信息以及财务信息等的服务。

（4）数据适配层，实现不同数据库系统、文件系统之间异构数据统一的添加、删除、更新以及查询等操作。在这层上，制定相应的规则或者算法，使得不同类型数据之间可以自动映射，减少手工操作。从而使得集成后的平台中的数据是一致的、完整的。

（5）数据层，这是“服务”的基础。在设计过程中，我们不需要抛弃原有的各个系统，原有的各个子系统都可作为基础数据的提供者，与新建数据库、其他的数据源（例如：电子表格、文本文件等）共同构成该平台的数据层。数据层负责将煤炭加工企业的各种管理数据存放在数据库中，由数据库管理系统完成对数据的管理工作，更好的为整个平台实现服务提供坚实的基础。

4 结束语

本文基于某矿业集团的各个业务应用子系统设计、开发以及应用的长期研究与探索后，针对目前煤炭加工企业信息平台的整合和集成过程中遇到的问题，提出了面向SOA的煤炭加工企业信息平台的架构规划，并详细给出了该架构的层次结构描述，减少了集成和整合过程中成本的耗费，实现了信息的互通和数据的高度共享，提高了煤炭加工企业的工作效率，为国家的基础设施建设行业的信息化提供了借鉴。因此，探索面向SOA的煤炭加工企业信息平台的详细设计以及具体应用是我们下一步的重点和难点，同时也是煤炭加工企业信息化建设中的热点和难点。

[参考文献]

[1] 周晓清.基于SOA架构的企业应用集成研究与应用.成都理工大学.2010.

[2] http：///blog/690417/137284.

[3] 吴成宾，黎忠文.面向SOA的固定资产管理系统设计.计算机工程与设计，2012，6（33）：2491-2494.

[4] 孟庆崧，戴鲁男.基于SOA的医院信息系统集成平台研究.中国数字医学.2012，6（7）：51-53.

[5] 温平川，邹晓晖.基于SOA的社区管理信息系统设计与实现.重庆邮电大学学报（自然科学版）.2011，6（23）：765-769.

[6] 葛晓滨，朱孝立.基于SOA架构商务信息平台构建技术的研究.合肥工业大学学报（自然科学版）.2009，2（32）：215-218.

[7] 王晓东.基于SOA的数字化校园解决方案研究.价值工程.2008，5：88-89.

[8] 黄霞.基于SOA架构的软件开发研究与应用.武汉理工大学.2008.

[9] 周融.SOA架构在高校信息资源共享的应用.消费电子.2012，7（下）：174-175.