徐文靜 張光明 段愛民

（1.華南理工大學計算機科學與工程學院，廣州 510510；2.解放軍85841部隊 廣州 510510； 3.解放軍85841部隊 廣州 510510）

0 引言

隨著科技的深入發(fā)展，大部分企業(yè)辦公高度信息化，在升級改造已有系統(tǒng)甚至是新研系統(tǒng)中如何兼容整合已有的應用系統(tǒng)，解決各系統(tǒng)間信息互通和共享，是擺在大家面前的一個難題。目前主要存在三個方面的問題：一是配套技術規(guī)范建設相對滯后，缺乏統(tǒng)一的技術體制架構，縱向貫通易，橫向互聯(lián)難；二是沒有建立統(tǒng)一的身份認證和授權機制，用戶管理繁雜，存在安全隱患；三是信息存儲分散，格式多樣，搜索、共享和利用難。本文主要闡述了基于SOA體系結構，利用WEB Service和ESB（企業(yè)服務總線）技術，實現(xiàn)了分布式環(huán)境下各信息服務的標準封裝、集中注冊和統(tǒng)一管理；利用單點登陸系統(tǒng)，實現(xiàn)了“單點登陸，全網漫游”，為今后此類問題的解決提供一個參考[1]。

1 信息服務基礎環(huán)境

1.1 信息服務基礎環(huán)境的組成與功能

信息服務基礎環(huán)境基于SOA體系架構，綜合運用Web Service、ESB（企業(yè)服務總線）和SSO單點登陸等技術，以通用構件化開發(fā)平臺為基礎，為企業(yè)內部信息系統(tǒng)綜合集成提供統(tǒng)一、開放和可靠的支撐平臺，其主要包括WEB服務集成平臺、運行維護平臺、構件化開發(fā)平臺和信息交換中心等4個子系統(tǒng)。

SOA架構是一個整合各種服務的架構平臺，它的本質是要通過一個核心服務技術集中管理平臺，將各種運行在不同平臺下的服務(如J2EE、.NET、CORBA、DCOM)通過企業(yè)服務總線ESB(Enterprise Service Bus)整合起來。SOA架構的精髓是業(yè)務驅動，通過業(yè)務驅動服務，通過服務驅動技術。

1.2 關鍵技術及實現(xiàn)

通用信息服務中心，利用WEB Services技術封裝異構信息訪問接口，通過ESB技術建立信息資源目錄體系，初步解決了異地異構信息資源共享、交換與集成難題, 把分布環(huán)境下孤立的資源關聯(lián)起來,把無序的資源變?yōu)橛行?為使用者提供統(tǒng)一的信息資源查找和定位服務,實現(xiàn)了信息資源的透明訪問和獲取。

1.2.1 信息資源目錄服務體系結構

建立信息資源目錄服務目的在于整合資源和提供服務，其體系結構如圖1所示。

圖1 信息資源目錄服務體系結構

1）網絡傳輸層。網絡層是整個體系結構的物理支撐，各類數(shù)據(jù)資源通過網絡通道進行數(shù)據(jù)傳輸，并對外提供服務。

2）信息資源層。網絡層上面就是資源層，包含各類數(shù)據(jù)資源、服務資源和信息資源，是信息資源目錄服務整合的對象。

3）整合服務層。該層是信息資源目錄服務體系的核心層，所有的信息資源在該層中被封裝成Web服務，并在資源整合服務中心進行注冊后發(fā)布。用戶通過服務中心提供的服務發(fā)現(xiàn)資源，通過請求服務調用并獲取資源。

4）門戶應用層。是已注冊并發(fā)布的信息資源目錄服務的展示與應用層，為用戶檢索、查找、獲取資源服務提供了接口，也為管理整個目錄體系提供了有效途徑。

1.2.2 交換中心的實現(xiàn)

數(shù)據(jù)交換中心采用Web Service 技術包裝組件和應用系統(tǒng)，將系統(tǒng)的數(shù)據(jù)展示和需求都視為服務，通過服務的請求和調用實現(xiàn)系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換和共享。[5]

1）交換中心優(yōu)點

一是保證了信息資源的時效性。應用系統(tǒng)并不是將數(shù)據(jù)復制到數(shù)據(jù)交換中心的中心數(shù)據(jù)庫，而只是以Web Service 的形式發(fā)布出來。當用戶發(fā)出服務請求，應用系統(tǒng)調取相應數(shù)據(jù)經過數(shù)據(jù)交換中心直接傳遞到用戶。

二是實現(xiàn)了系統(tǒng)之間的低耦合性。當數(shù)據(jù)格式變更或數(shù)據(jù)增加，只需要發(fā)布新的Web Service，用戶調用服務就可以獲得最新數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)交換中心和客戶端，都不需要做任何改動。

三是提高了系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的安全性。數(shù)據(jù)交換中心配備安全平臺來保證系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的安全。應用系統(tǒng)需要查詢或更新數(shù)據(jù)時，必須通過安全可信的Web Service發(fā)出服務請求，在權限管理的控制下來進行數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)傳輸。

四是提供了很好的互操作性。數(shù)據(jù)交換中心采用Web Service 技術，在簡單對象訪問協(xié)議SOAP的基礎上，通過XML實現(xiàn)跨平臺數(shù)據(jù)安全交換，通過Java 實現(xiàn)跨平臺代碼交換，建立了各應用系統(tǒng)的接口標準和服務標準，實現(xiàn)了良好的數(shù)據(jù)封裝、交換和共享。

2 單點登錄的原理及實現(xiàn)

單點登錄SSO（Single Sign-On），即用戶完成一次系統(tǒng)登錄并通過認證后，就可以訪問多個不同的應用系統(tǒng)，而無需多次登錄認證過程，大大簡化了用戶使用多個應用系統(tǒng)時的操作。IBM對SSO有一個形象的解釋“單點登錄、全網漫游”[1]。

SSO將企業(yè)多個應用系統(tǒng)的登錄用戶名和密碼集中管理，不僅減少了用戶頻繁登錄操作的麻煩，免去用戶記錄多個用戶名及密碼的痛苦，也大幅減少了系統(tǒng)管理員的工作量，如在多個系統(tǒng)中增加、刪除、修改大量用戶，管理用戶權限甚至同步各個系統(tǒng)用戶資料等。很多國際上的企業(yè)已經將單點登錄作為系統(tǒng)設計的基本功能之一。

SSO可采用多種機制實現(xiàn)，常見的主要有采用Cookie實現(xiàn)和采用Session實現(xiàn)。目前有很多成熟的商業(yè)軟件可供用戶選擇，如Netgrity的Siteminder、 Novell 公司的 iChainRSA公司的ClearTrust等。這些商業(yè)軟件通常功能完善但價格較高，一般適用于對SSO要求較高的客戶，且因為通常還需要在應用軟件中增加代理模塊，對客戶自己的應用系統(tǒng)支持未必十分完善，實際應用中可能還需要進行一些修改。本文選擇的CAS是一款開源單點登錄產品，采用了Cookie機制實現(xiàn)單點登錄。

Cookie是一種客戶端機制，它將用戶訪問網絡應用系統(tǒng)過程中部分數(shù)據(jù)存儲下來，如用戶名、用戶訪問時間、訪問路徑和域，Cookie的作用范圍由用戶的訪問路徑與域構成的。

單點登錄同樣可分為“服務端”和“客戶端”，服務端就是單點登錄服務器。首先要在用戶登錄系統(tǒng)的終端應用程序中安裝相應的“函數(shù)庫”或者“插件”，或者將“函數(shù)庫”或者“插件”寫在代碼中，這樣就將原應用程序的登錄認證代碼替換成了單點登錄的客戶端。

用戶在新的辦公系統(tǒng)的登錄頁面上輸入用戶名和密碼后，系統(tǒng)直接訪問單點登錄服務器對用戶名和密碼進行認證。認證通過之后，單點登錄服務器采用Ticket機制進行某種授權，從而實現(xiàn)與應用程序的交互。授權完成后，頁面自動重定向，回到辦公系統(tǒng)首頁，就完成了登錄操作。此時單點登錄服務器會在客戶端生成一個加密的Cookie，用以保存用戶登錄數(shù)據(jù)。再進入其他應用程序時，之前安裝的單點登錄客戶端，會自動重定向到單點登錄服務器，尋找Cookie。根據(jù)Cookie中存儲的數(shù)據(jù)在后臺自動登錄，并返回其他應用程序的相應界面，不再要求用戶輸入用戶名和密碼。

圖2 使用Cookie實現(xiàn)單點登錄的原理圖

實現(xiàn)單點登錄的過程中，通過http僅傳遞了用戶名，并未傳遞密碼，相對還是比較安全的。

3 辦公系統(tǒng)

傳統(tǒng)的應用軟件系統(tǒng)是由若干子系統(tǒng)組成，而每個獨立子系統(tǒng)又是由若干業(yè)務模塊組成。而在基于面向構件開發(fā)的過程中，業(yè)務構件就對應著模塊這個層次，業(yè)務構件是最大粒度的可復用構件單位。在面向構件的方法論中，要求對子系統(tǒng)按照業(yè)務構件的分割原則進行分割，使子系統(tǒng)由一個個相對獨立自治的業(yè)務構件組裝而成。

辦公系統(tǒng)采用受控的自由流轉形式，既避免了固定流轉在適用對象上的局限性，又避免了自由流轉的隨意性。所謂受控的自由流轉，是指對用戶發(fā)送對象進行有限制的發(fā)送而進行的文件流轉。通常情況下，用戶間可以在一定范圍內自由相互發(fā)送。特殊情況下，通過限制發(fā)送對象，系統(tǒng)不但廣泛適用于各級各類大小部門辦公需要，而且也確保了文件流轉的嚴肅性。

系統(tǒng)以“角色”作為用戶權限劃分的依據(jù)，無需對每個用戶單獨設置操作權限，系統(tǒng)管理員只需對用戶確定相應的角色，系統(tǒng)就自動完成了用戶權限的設置系統(tǒng)可根據(jù)各部門的實際情況，靈活定義系統(tǒng)的組織機構結構，可適合各級各類企業(yè)的需要。

系統(tǒng)在缺省情況下設置一名系統(tǒng)管理員，負責系統(tǒng)數(shù)據(jù)和用戶、權限、信息分類等數(shù)據(jù)的維護管理，也可以通過增設部門管理員，負責本部門的維護管理。系統(tǒng)通過采用集中與分散相結合的維護管理機制，不但減輕了系統(tǒng)管理員的工作量，而且確保了各類數(shù)據(jù)維護管理方便高效。

系統(tǒng)由“公文處理”、 “輔助辦公”、 “會務管理”和“資料查詢”等四個子系統(tǒng)組成。本文就不一一闡述了。

4 小結

基于 SOA（Service-Oriented Architecture）即面向服務架構研發(fā)系統(tǒng)，避免了“緊偶合”、“封閉式”、“確定性功能”等不利系統(tǒng)發(fā)展因素，具有靈活多變的特性，擴展性、移植性好，且充分利用豐富的第三方控件，加快應用系統(tǒng)開發(fā)速度，縮短研發(fā)進程。本文簡要介紹了基于SOA架構為特定企業(yè)研發(fā)整合應用系統(tǒng)的部分設計及關鍵技術，為系統(tǒng)研發(fā)人員提供了一個參考。

本文所涉及項目乃適用于特定企業(yè)模式的整合系統(tǒng)，已在企業(yè)中大范圍應用，并取得一定管理效益。目前在特定企業(yè)中尚無同類規(guī)模、技術先進、功能完善的整合應用系統(tǒng)，對行業(yè)發(fā)展起到一定的啟示作用。

參考資料

[1] 《基于CAS單點登錄系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)》，于龍海

[2] 《SOA架構的電子政務綜合應用服務系統(tǒng)方案研究》，《數(shù)字通信》2009年第05期，王永;潘東;繆秦;

[3] 《論企業(yè)信息資源的整合》，《計算機系統(tǒng)應用》2007年10期，王昕 都金鰲

[4] 《普元EOS概述》，普元軟件有限公司

[5] 《Web服務及相關技術》，《計算機應用與軟件》2004年3期，吳文明 瞿裕忠 董逸生