基于BizTalk的异构系统集成研究

摘要:针对企业间异构数据交换的研究和对不同数据交换标准的比较,选用BizTalk技术,设计实现基于BizTalk的以XML为标准格式的企业之间异构数据交换系统模型。该模型对能够直接提供XML文件的系统,向BizTalk交换中心递交XML Schema后实现与其它企业的交互;对于不提供XML格式文件的系统设计了直接与数据库(以实时数据库为例)进行交互的适配器,并给出数据转换算法。

关键词:BizTalk Server;XML;适配器

中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)31-0000-00

The Research Heterogeneous System Integration Based on BizTalk

WANG Shu-rong, ZHANG Yan

(School of Computer Science and Engineering, Xi'an Technological University, Xi'an 710032, China)

Abstract: In the heterogeneous data exchange between enterprises of different research and data exchange standard, BizTalk technology, based on the design and implementation BizTalk in XML standard for the enterprise between heterogeneous data exchange system model. This model can provide direct XML file system, BizTalk exchange center to submit XML Schema and other enterprises after the interaction, XML file format for does not provide the system was designed to direct and database (real-time database, for example) to interact with the adapter. And given data conversion and algorithm.

Key words: bizTalk server; XML; adapter

由于企业系统开发的随意性,使用的数据结构和对数据的表达方式的多种多样性,增加了信息采集与交换的难度。这时,为实现数据共享,需要建立统一的数据交换标准来实现企业之间异构的数据交换。BizTalk将XML语言作为描述计算机之间传送数据的中间平台,在BizTalk结构框架中使用XML消息来集成软件程序。

1 BizTalk体系结构

1.1 BizTalk简介

BizTalk是利用Internet标准协议和格式来促进企业内部和企业间的应用集成的XML框架。它采用“消息核心化”机制来简化应用集成,旨在于将提供的服务与数据相分离,这样使基于BizTalk的系统将工作重心放在数据交换的兼容问题上。 BizTalk框架以一种开放的、一致的方式提出一种设计框架去定义数据,它能使多个系统在信息共享时采用一种松散结合的方式和消息传递机制,使通信双方只需格式化、传递、接收和使用标准化的XML消息即可,从而大大简化了信息交互的过程[1]。

1.2 BizTalk Server体系结构

BizTalk Server是一种商务处理协作服务器,旨在为企业应用整合和流程自动化提供服务。它的基本架构主要由消息、适配器、管道、消息库、业务流程等组成。它的工作原理如图1所示。

当某一格式的文件进入BizTalk Server中,接收适配器负责接收数据,并将消息传送至接收管道将消息解密或解压缩,并转换成BizTalk内部架构定义的XML格式;随后将该消息的XML写入MessageBox数据库,MessageBox数据库随即该消息的预订上下文属性,以便让做出预定的BizTalk Server业务流程了解其存在BizTalk业务流程启动接收操作,当业务流程找到匹配的消息时,会启动流程功能将已处理的消息写回到MessageBox数据库;消息随后由Orchestration做转换处理,从XML变成目标应用系统支持的格式;发送管道将处理后的消息进行加密或编码并由发送适配器发送消息。

2 实时数据库

实时数据库RTDB(Real-Time Data Base)就是其数据和事务都有显式定时限制的数据库,系统的正确性不仅依赖于事务的逻辑结果,而且依赖于该逻辑结果所产生的时间[2]。实时数据库是实时系统和数据库技术相结合的产物,它适用于处理不断更新、快速变化的数据及具有时间限制的事务。与传统的关系数据库相比,实时数据库系统还具有以下功能特性:

1) 数据库状态的最新性,即尽可能地保持数据库状态为当前最真实状态的映像;

2) 数据值的时间一致性,即确保事务读取的数据是时间一致的;

3) 事务处理的识时性,即确保事务的及时处理,使其在执行的截止期前得到满足;

4) 具有高效的实时压缩算法,即用较小的可接收的存储空间保存大量数据,为满足当前大型流程工业每时每刻都在产生成千上万的数据量需要。

3 实时数据库系统集成分析

3.1 实时数据库适配器

异构实时数据库集成的关键问题是如何有效地屏蔽各个数据库间平台和内部模式上的异构性。XML以其平台无关性、结构规范、易于计算机处理等的优点,广泛应用于现有实时数据库集成系统中。BizTalk框架的基本观点就是将输入数据通过适配器转换为XML数据,将XML消息用“信封”封装起来发送、传递、处理消息,最终以XML Schema作为集成后的数据视图[3]。BizTalk Server本身自带的适配器无法满足对实时数据库转换的需要,因此创建实时数据库适配器,将实时数据转换为XML。

3.2 实时关系模式到XML Schema的通用映射模型

基于BizTalk自带适配器工作原理创建实时数据库适配器将实时数据转换为XML,首先要为实时数据库定义实时关系模式,并将这种关系模式映射到统一的XML Schema模型上。映射模型是描述2个模型之间的映射关系的模型,下面首先给出实时关系模式和XML Schema的形式化定义,然后定义映射模型RtoX。

3.2.1 实时关系模式模型的定义

假设存在实时数据表名集合T、列名集合C和原子数据类型集合A。设R代表实时关系模式,可以定义为三元组R=(TR ,CR,F),其中:1) TR为表名集合T的有限子集,TR?哿T;2) CR是从表名t∈TR到一组列名c∈CR的映射;3) F为从列名c到其类型定义的映射;

3.2.2 XML Schema模型的定义

依据W3C推荐的XML文档模式标准的定义,定义一个XML Schema的简化模型。先给出XML中的一些基本元素的定义如下,作为Schema模型定义的前提:XML Schema模型S定义为六元组,S=(ns ,ES ,AS ,ST ,CTS ,r),其中:1) ns为S的目标命名空间;2) ES为ns中元素声明的集合;3) AS是ns中复杂元素类型定义使用的属性声明集合;4) CTS是命名空间ns中所有元素使用的复杂类型定义的集合; 5) r是命名空间ns中根元素的声明;