摘 要：隨著石油企業(yè)信息化進程進一步加快，各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫異構(gòu)性問題越來越突出。如何有效地利用這些歷史數(shù)據(jù)，集成遺留系統(tǒng)，成為目前集成領(lǐng)域的一大熱點。在分析Web服務(wù)體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出以石油企業(yè)信息化標(biāo)準(zhǔn)作為解決互操作的信息模型，基于Web服務(wù)技術(shù)構(gòu)建適合石油系統(tǒng)數(shù)據(jù)資源共享與交互的通信模型，并設(shè)計通信模型的數(shù)據(jù)交互機制。實踐表明，它能夠較好地滿足信息模型與通信模型間的松散耦合要求，較好地實現(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)源統(tǒng)一透明訪問，保證數(shù)據(jù)完整性、安全性和一致性，并且具有較高的開發(fā)效率。

關(guān)鍵詞：通信模型；互操作；Web服務(wù)；數(shù)據(jù)庫異構(gòu)性

中圖分類號：TP311 文獻標(biāo)識碼：B 文章編號：1004373X(2008)1808103

Discussion of Creating Communication Model Based on Oil Enterprise Information System

QIN Qiuju，F(xiàn)ANG Ming

(School of Computer Science，Xi′an Shiyou University，Xi′an，710065，China)

Abstract： With the development of oil enterprise informatization，the question of heterogeneous database of each operation system is more and more intractable.It is a hotspot of present integration field on how to use history data integrating old system availably.This paper construes the structure of Web Service technology.Regarding oil enterprise informatization criterion as the basic of interoperation information mode，it brings forward a communication model of data resource share and intercommunion of petroleum system based on Web Services technology，and designs mechanism of data intercommunion.The practice indicates that the scheme is able to satisfy the demand of relax coupling between information model and communication model，to achieve uniform transparence access of heterogeneous data，to ensure data integrality，security，consistency，and takes on more developing efficiency.

Keywords：communication model;interoperability;Web services;heterogtneous database

在石油企業(yè)信息化發(fā)展過程中，建立了大量的管理信息系統(tǒng)，但由于缺乏有關(guān)管理信息模型方面的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，造成這些信息系統(tǒng)之間存在兼容性差、數(shù)據(jù)信息資源難以交流共享等問題。Web服務(wù)是一種新型的Web應(yīng)用程序，具有自包含、自描述以及模塊化的特點，可以通過Web發(fā)布、查找和調(diào)用。Web服務(wù)的主要目標(biāo)就是在現(xiàn)有各種異構(gòu)平臺的基礎(chǔ)上構(gòu)建一個通用的與平臺無關(guān)，語言無關(guān)的技術(shù)層，各種不同平臺之上的應(yīng)用依靠這個技術(shù)層來實現(xiàn)彼此的連接和集成。這樣Web服務(wù)就可以將分布于不同平臺上的異構(gòu)系統(tǒng)以一種柔性的，松耦合的方式集成為一個靈活的系統(tǒng)，這個系統(tǒng)可以根據(jù)要求不同而靈活的變化。本文提出以石油企業(yè)信息化標(biāo)準(zhǔn)為系統(tǒng)的信息模型，基于Web服務(wù)技術(shù)，構(gòu)建異構(gòu)信息系統(tǒng)互操作通信模型，實現(xiàn)石油企業(yè)管理信息系統(tǒng)建設(shè)中信息資源庫與各單位、部門自治管理信息系統(tǒng)之間的信息交換。

1 Web Service 體系結(jié)構(gòu)解析

目前，對Web Service的概念并沒有一個嚴(yán)格的定義，一般認(rèn)為：Web Service是一種新型的Web應(yīng)用程序，具有自包含、自描述以及模塊化的特點，可以通過Web發(fā)布、查找和調(diào)用。Web Service實現(xiàn)的功能可以是響應(yīng)客戶一個簡單的請求，也可以是完成一個復(fù)雜的商務(wù)流程。一旦一個Web Service配置好后，其他應(yīng)用程序和其他Web Service就可以直接發(fā)現(xiàn)和調(diào)用該服務(wù)。

Web Service是基于Web的分布式計算模型，它采用面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)模型作為其體系結(jié)構(gòu)，主要包括3個角色和3個操作。服務(wù)提供者所能提供的服務(wù)接口用WSDL和WSFL描述出來，然后使用UDDI在服務(wù)注冊中心處將這些服務(wù)接口進行注冊；服務(wù)代理則使用UDDI注冊這些服務(wù)接口，并接受服務(wù)請求者的查詢；服務(wù)請求者通過使用UDDI在服務(wù)代理處查詢，得到所需的服務(wù)接口的描述文件，然后綁定到這些服務(wù)，最終完成調(diào)用。

在這個體系結(jié)構(gòu)中，對傳統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計做了徹底的改變，實現(xiàn)了具體的事務(wù)處理信息、服務(wù)和具體客戶的分離。在傳統(tǒng)的企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)中，需要確定對于該應(yīng)用系統(tǒng)的客戶，然后以此為中心進行設(shè)計。而在面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)中，對于客戶的標(biāo)準(zhǔn)沒有嚴(yán)格定義，而是盡可能地把系統(tǒng)的服務(wù)設(shè)計得較靈活，以便在以后不斷變化的環(huán)境中能夠吸引更多的潛在客戶。

2 互操作通信模型體系架構(gòu)

在網(wǎng)絡(luò)分布式環(huán)境下，異構(gòu)信息系統(tǒng)“互操作性”依賴2個基礎(chǔ)：信息模型和通信模型。信息模型包括模型結(jié)構(gòu)和模型的語義約定，主要解決數(shù)據(jù)的相互理解問題；通信模型包括通信系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和協(xié)議數(shù)據(jù)的語義規(guī)范，主要解決數(shù)據(jù)互通問題。

有關(guān)信息模型的確定，需要從行業(yè)本身的特點出發(fā)，根據(jù)不同行業(yè)的實際情況來制訂標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范。通過這些標(biāo)準(zhǔn)的建立，實現(xiàn)信息語義的確定性和一致性。在此基礎(chǔ)上，需要有合適的通信模型來實現(xiàn)數(shù)據(jù)互通，基于XML技術(shù)的Web Services正是建立異構(gòu)系統(tǒng)通信模型的有效手段，代表著發(fā)展方向。

隨著石油企業(yè)信息數(shù)據(jù)中心的建立，目前主要的數(shù)據(jù)互操作問題存在于數(shù)據(jù)中心與下屬單位信息系統(tǒng)之間、各單位信息系統(tǒng)之間、單位內(nèi)部各部門信息系統(tǒng)之間等多個層次，通信模型總體架構(gòu)如圖1所示。

該體系結(jié)構(gòu)由石油信息互操作服務(wù)平臺（PISP）、數(shù)據(jù)交換代理（DEA）和服務(wù)注冊中心3個部分組成。

（1） 石油信息互操作服務(wù)平臺（PISP）

石油信息互操作服務(wù)平臺完成數(shù)據(jù)中心到下屬單位信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換、各單位信息系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換，它由一系列中間件、服務(wù)、Web服務(wù)接口組成。其核心組件包括數(shù)據(jù)交換引擎、安全管理、系統(tǒng)管理以及Web服務(wù)接口。

數(shù)據(jù)交換引擎 基于SoAP消息實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，提供數(shù)據(jù)交換模式的管理、數(shù)據(jù)交換服務(wù)、基于元數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)變換服務(wù)等。

安全管理服務(wù) 主要解決數(shù)據(jù)交換過程中可能存在的一系列安全問題，包括SoAP消息的安全通信、用戶的統(tǒng)一身份管理、權(quán)限管理等。

系統(tǒng)管理服務(wù) 實現(xiàn)對系統(tǒng)的配置管理和狀態(tài)監(jiān)控。通過系統(tǒng)管理服務(wù)配置PISP各部分的運行參數(shù)，服務(wù)的啟?？刂?，監(jiān)控整個系統(tǒng)的運行狀態(tài)。

Web服務(wù)接口 通過WSDL文檔向外部應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)交換節(jié)點描述數(shù)據(jù)交換的相關(guān)Web服務(wù)以及安全策略。

（2） 數(shù)據(jù)交換代理（DEA）

數(shù)據(jù)交換代理代表各單位信息系統(tǒng)來主動參與數(shù)據(jù)交換事務(wù)。根據(jù)應(yīng)用需求，DEA應(yīng)包含數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、服務(wù)發(fā)布與描述、安全策略應(yīng)用等功能。

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 根據(jù)數(shù)據(jù)交換的要求，基于元數(shù)據(jù)模型建立XML報文與關(guān)系數(shù)據(jù)庫的雙向映射。

服務(wù)發(fā)布與描述 發(fā)布本地信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換服務(wù)，通過WSDL文檔對服務(wù)的接口和調(diào)用方法進行描述，并通過PISP向服務(wù)注冊中心進行注冊。

安全策略應(yīng)用 根據(jù)PISP安全管理服務(wù)的要求，建立相應(yīng)的安全策略執(zhí)行機制，并將所使用的具體安全策略通過WSDL進行描述。

（3） 服務(wù)注冊中心

服務(wù)注冊中心提供針對Web服務(wù)的注冊管理和發(fā)布功能。各數(shù)據(jù)交換節(jié)點DEA通過PISP

向服務(wù)注冊中心注冊自己的數(shù)據(jù)交換Web服務(wù)，PISP根據(jù)注冊的信息進行路由，主動調(diào)用數(shù)據(jù)交換節(jié)點的數(shù)據(jù)訪問服務(wù)來向數(shù)據(jù)交換節(jié)點傳送數(shù)據(jù)或從數(shù)據(jù)交換節(jié)點獲取數(shù)據(jù)。

3 通信模型中數(shù)據(jù)交換機制

在異構(gòu)信息系統(tǒng)的互操作體系結(jié)構(gòu)中，有關(guān)數(shù)據(jù)交換的事務(wù)處理主要包括2類：獲取數(shù)據(jù)和更新數(shù)據(jù)。根據(jù)這兩類數(shù)據(jù)交換，可以定義2種數(shù)據(jù)交換機制，即“請求應(yīng)答機制”和“發(fā)布預(yù)約機制”。

（1） 請求應(yīng)答機制

請求應(yīng)答機制是指當(dāng)DEA需要數(shù)據(jù)時即生成1個請求報文發(fā)送給PISP，PISP將請求報文轉(zhuǎn)發(fā)給應(yīng)答方DEA，應(yīng)答方DEA即反饋一個應(yīng)答報文，并通過PISP轉(zhuǎn)發(fā)給原請求方DEA。

當(dāng)應(yīng)用程序需要獲取指定數(shù)據(jù)對象時，DEA向PISP傳遞一個請求報文，請求報文中一般不需要指明誰是應(yīng)答者，PISP就會去搜索服務(wù)注冊中心，看哪些部門提供此方面的服務(wù)。服務(wù)注冊中心返回查詢結(jié)果，接著PISP將查詢到的該數(shù)據(jù)對象服務(wù)的所有提供者作為應(yīng)答者，并將請求報文傳遞給它們。在整個區(qū)域中，每一類數(shù)據(jù)對象都可以有多個應(yīng)答者，并且非提供者也可以成為應(yīng)答者。數(shù)據(jù)對象的每一個應(yīng)答者都有權(quán)等待和處理請求，并返回1個或1組應(yīng)答報文，通過EISP轉(zhuǎn)發(fā)給原請求者。

DEA在發(fā)送請求報文時也可以明確指定某DEA作為請求的應(yīng)答者。這時請求方DEA應(yīng)在它的請求報文中指定應(yīng)答者。PISP在收到請求報文時會檢查請求報文中是否存在指定信息，如果存在，還要檢查指定的應(yīng)答者是否具有應(yīng)答權(quán)限。只有當(dāng)上述條件滿足，PISP才會將請求報文轉(zhuǎn)發(fā)給這個指定的應(yīng)答者。

（2） 發(fā)布預(yù)約機制

發(fā)布預(yù)約機制是指當(dāng)應(yīng)用程序更新本地數(shù)據(jù)后即通過它的DEA制作一個事件報文發(fā)送給PISP，PISP負(fù)責(zé)將該事件報文發(fā)布給所有關(guān)心該數(shù)據(jù)的其他DEA。

數(shù)據(jù)對象的更新事件包括數(shù)據(jù)的添加、修改和刪除。當(dāng)應(yīng)用系統(tǒng)更新了它的數(shù)據(jù)對象時，應(yīng)通過事件報文將更新事件傳遞給PISP。數(shù)據(jù)對象的使用者（其他應(yīng)用程序）如果希望及時獲取數(shù)據(jù)的更新情況，應(yīng)向PISP預(yù)約數(shù)據(jù)對象的更新事件。預(yù)約通過向EISP發(fā)送預(yù)約報文實現(xiàn)。

事件發(fā)布者將數(shù)據(jù)對象的更新事件傳遞給PISP后，PISP負(fù)責(zé)將它傳遞給所有預(yù)約該數(shù)據(jù)對象更新事件的預(yù)約者。PISP轉(zhuǎn)發(fā)事件報文時不會通知原事件發(fā)布者，因此事件發(fā)布者在完成事件發(fā)布后，就無需關(guān)心將有哪些應(yīng)用程序接收更新事件，以及更新事件是否已傳遞給預(yù)約者。

4 結(jié) 語

本文以石油企業(yè)信息化標(biāo)準(zhǔn)作為解決互操作的信息模型，基于Web服務(wù)技術(shù)構(gòu)建適合石油系統(tǒng)數(shù)據(jù)資源共享與交互的通信模型，并詳細(xì)設(shè)計通信模型的數(shù)據(jù)交互機制。本模型的設(shè)計并不是采用類似于復(fù)雜系統(tǒng)對接的方法，其能夠較好的滿足信息模型與通信模型間的松散耦合要求。此模型的設(shè)計和實現(xiàn)對于石油企業(yè)信息化建設(shè)具有重要的借鑒意義。

參 考 文 獻

［1］孫友倉.一種基于Web Services的分布異構(gòu)數(shù)據(jù)庫集成機制\\.山西大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版，2007，30(3)：340343.

［2］孫友倉，宋彩利，李潤洲.一種基于Web Service的異構(gòu)數(shù)據(jù)集成中間件\\.西安科技大學(xué)學(xué)報，2007，27(2)：284287.

［3］賈曉琳.基于J2EE的企業(yè)級Web Service體系結(jié)構(gòu)［J］.計算機工程，2003，29(20)：168169.

［4］孫凱，陳德人.基于UDDI 和Web Service 的應(yīng)用模型研究\\.計算機應(yīng)用，2003(5)：133134.

［5］SOAP Implementation Directory ［EB/OL］.http://www.soapware.org/directory/4/implemen-tations，2004.

［6］應(yīng)宏.基于Web Service的跨企業(yè)應(yīng)用模型［J］.計算機工程，2005，31(1)：127129.

［7］柴曉路.Web服務(wù)架構(gòu)與開放互操作技術(shù)［M］.北京:清華大學(xué)出版社，2002.

［8］張巖.中間件技術(shù)應(yīng)用與研究［J］.計算機與通訊，2001(1):3137.

［9］李軍懷.XML在異構(gòu)數(shù)據(jù)集成中的應(yīng)用研究［J］.計算機應(yīng)用，2002，9(22):1823.

［10］李冠寧.XML在異構(gòu)數(shù)據(jù)集成方面的應(yīng)用［J］.交通與計算機，2002，20(5):1924.

［11］Web Services Description Language (WSDL) ［EB/OL］.http://www.w3.org/TR/wsdl，2001.

［12］Softonomy Web Services White Paper［EB/OL］．http://www.softonomy.com/pdf/wp_web_services.pdf，2002.4.28.