·数据库平台解决方案

信息化是一场具有深刻意义的社会变革。广泛采用信息技术改造传统产业和武装国民经济,能够促进社会生产力的极大飞跃。信息化对于国家经济和人民生活的整体素质的提高,起着非常重要的作用。21世纪的社会是网络经济和全球经济一体化的社会,信息网络对全球经济和社会生活的渗透,其深度和影响力已远远超出人们的预料。网络化已成为各种信息化应用发展的主流。计算机软件应用的网络化是新世纪经济和社会发展的新需求。

1、 网络应用架构

随着网络技术的发展和计算机应用的普及,应用软件系统已经不再停留在过去单机应用或简单数据库应用的水平,而正在大规模地走进全新的网络应用阶段,应用网络化已成为计算机应用的主流。

由于各种不同的网络应用很难集成到一个系统之中,人们开始寻找那些独立于应用的系统服务。例如,许多应用可能采用同样一些访问控制,访问网络上不同的数据库。这种对数据库的访问控制实际上构成了应用的基础结构,他们是多数应用共同的部分,对应用而言是不可缺少的系统服务。然而这些系统服务以前通常都是构建在应用的内部。中间件则是将这些公共的系统服务独立出来,将应用的业务逻辑和应用的基本设施相分离,使得应用的开发者只要关注应用的业务逻辑部分,而不必关注应用基础设施的具体细节。从计算机软件系统的组织结构层次来看,中间件则是位于底层计算机硬件、操作系统和高层应用之间的通用服务,高层应用通过这些系统服务,实现对底层异构系统资源的透明一致的访问。如此网络应用系统的三层体系结构如图1所示。

中间件所提供的最基本的系统服务包括:

● 通信服务,用于屏蔽底层网络通信接口,为高层应用提供可靠的消息通信和远程访问;

● 名字服务,提供全程的名字访问空间,屏蔽底层实体分布的具体物理位置;

● 存储服务,提供全局的一致数据访问,集成底层分布的局部文件系统和数据库;

● 分布事务服务,提供分布事务处理,包括事务管理和调度,负载平衡和失败恢复等;

● 安全服务,提供存取访问控制,在中间件层次保证分布式系统的安全性。

2、 从中间件到平台

每个中间件服务都能够解决网络应用中某个方面的需求,但是,在一个企业或一个地区的信息化建设过程中往往需要使用多种不同种类的中间件系统,这可能又会引起中间件系统之间的集成问题,并增加信息系统开发和信息化建设的复杂性。解决这个问题的办法是将这些中间件组织在统一的一体化网络软件基础平台中,由平台负责集成各类中间件系统及其上的应用系统,实现不同中间件服务及应用系统之间的交互和融合,满足信息系统开发和整个信息化建设的各种不同需要。无论是从资源管理的观点,还是从虚拟机的观点,可以认为,这个由中间件系统服务所组合的网络软件基础平台实际上构成了网络分布环境下的“操作系统”。高层应用只依赖于这个网络分布“操作系统”,而独立于网络上各个站点机上的局部操作系统。为了支持各种不同的信息化应用,我们迫切需要这样一个网络分布“操作系统”,即信息化基础软件核心平台,它提供标准的开放接口,能够为各种信息化应用提供开发和运行的支撑。

基础平台不仅是一种产品,更是一个应用战略的部署。它区别于以前单纯的中间件,也远非产品的简单堆积,它已超越于中间件,成为实现开发、部署、运行、管理、集成和安全的一体化开放平台,满足网络上各种信息化系统所要求的可靠性,可伸缩性和安全性的需求。随着互联网的技术进步和信息化需求的迅速增长,人们已经不可能再像以前那样为每个个性化的需求开发一套基于专有平台的解决方案了。通过一个开放的可扩展基础平台,实现业务和技术的汇聚已成为信息化建设的当务之急。信息化基础软件平台就是这样一种先进的汇聚平台。

从技术的角度讲,Web服务是一项现在大家都公认的属于未来十年的技术规范。Web服务架构是基于组件模型,Web服务部署和操作要求有一个基础运行平台和相关的开发工具。Web服务的应用和集成取决于Web服务标准和协议的成熟性和丰富性,但其服务质量则取决于基础平台的成熟性和完整性。信息化基础软件平台支持Web服务架构,实现应用开发、部署和集成的有机结合,帮助用户以更快的速度、更低的成本去实现各种不同的应用系统。

3、 网驰平台组合

针对应用网络化发展的趋势,中科院软件研究所从九十年代中期开始,就集中力量研究网络分布环境下的软件体系结构及相关中间件系统,并在政府部门和若干重点行业取得成功应用。作为中国科学院知识创新工程重大项目的战略部署,在国家计委和科技部的大力支持下,科技人员协同攻关,依托多年在中间件领域的技术积累,研发成功“网驰”信息化基础软件核心平台,从而拉开了中科院软件所中间件科研成果推广和产业化的序幕。

网驰信息化基础软件平台由运行平台、安全平台和质量平台三足鼎立组成,共同支撑信息化应用。网驰平台组成布局如图2所示。

网驰运行平台是由基础运行支撑平台、数据集成平台、流程集成平台、及信息门户等四部分组成。运行平台不仅提供信息化应用系统的运行支撑,还提供系统快速开发、部署和整合的工具,满足企业信息化、电子商务及电子政务系统开发和运行的需要。

(1) 基础运行平台,为信息化应用提供最基础的运行支撑,屏蔽底层操作系统和网络的差异,提供网络分布环境下消息通信、并发控制、事务处理、资源连接、名字服务等基本系统服务。主要中间件包括:

● 消息统信中间件ISMQ,使用内存队列和持久队列作为消息缓冲,实现分布应用程序之间的可靠消息通信及松散耦合的分布式应用集成。

● 事务处理中间件ISTX,实现分布事务监控管理,事务恢复处理,资源关联,连接复用等,保证事务处理中涉及多个同构和异构资源管理事务的完整性,保证信息可靠性和一致性。

● 应用服务器WebFrame,是基础运行平台的中枢,用于创建、部署、运行、集成和维护多层信息化应用。网驰应用服务器基于J2EE1.3规范,支持各种应用类型。它包括Web容器、EJB容器,能够实现对JSP、Servlet,EJB的集成。通过COM Bridge和RMI-IIOP实现与COM组件和CORBA组件的集成。通过动态插拔资源适配器实现与已有历史遗留系统ERP、CRM等应用系统的集成,以及通过XML和Web Servie实现基于服务的应用集成。

(2)数据集成平台,解决在信息化建设过程中,不同系统不同地域之间数据的汇总和集成问题,对各种分布、异构的数据资源进行全局、统一、高效的访问和管理。主要中间件包括:

● 数据访问中间件DataAccess(DA),使应用系统能够统一、透明、高效地访问和操作网络环境中各种分布、异构的数据资源,为实现全局数据访问提供支持。

● 数据集成中间件DataIntegrator(DI),通过任务定义的方式,实现各种异构数据资源的数据提取、转换、传输和加载全过程的自动操作,方便快捷地实现数据的上传下达和集成服务。

(3) 流程集成平台ProcessIntegrator(PI),用于构建灵活、高效和自适应的流程,缩短业务流程开发和部署时间,应对快速变化的市场与客户需求。PI将业务流程的组成活动抽象为服务,以Web服务作为基本交互单元实现相互之间的协作。PI 引入面向服务的核心理念,通过将流程逻辑与实现该流程的应用相分离,协同流程参与者的相互关系,集成内部和外部流程资源以及监控流程性能,实现对业务流程整个生命周期的控制。

(4)信息门户系统OncePortal,适应以客户为中心的运行模式,在Internet/Intranet环境下,把各种应用系统,数据资源和互联网资源统一集成到一个信息门户之下,根据每个用户使用特点和角色的不同,形成个性化的应用界面,保证服务流程和数据的一致性。

网驰信息安全平台是围绕着信息化系统的安全体系而建立的,包括网络安全,系统安全,应用安全和安全管理。其中每一个安全保护的目标都有相应的安全组件加以实施。例如,为保证网络安全性,提供由网络隔离、加密传送等安全组件;为保证应用安全性,提供有身份认证、访问控制等安全组件;为保证系统安全性,提供有安全操作系统,安全Web服务器等。信息化系统要达到需要的安全目标,就要按照信息化系统安全体系的要求,在系统的各个层次分别地实施相应的安全机制,这些安全组件提供的安全服务是达到整个信息化系统安全目标所不可缺少的。

网驰质量管理平台是在Internet环境下,解决软件生产过程中的质量策划、控制和保证等全面质量管理问题,为软件企业建立规范的质量管理体系,实施科学有效的质量控制提供全面解决方案和支持工具。网驰质量管理平台具有开放的、可伸缩的框架,它由一系列独立的质量管理构件集成而成。用户可以根据需要在基础框架内,选配不同的构件,以实现不同目标的质量管理要求。独立的质量管理构件,既可以集成使用,也可以独立地作为工具使用。网驰质量管理平台提供的质量管理构架包括过程资产管理,软件项目管理,软件项目度量等工具,已经提供的质量管理能力可达到CMM3以上要求。

4、 网驰平台特点

网驰平台的特点在集成和协同,能够有效支持面向数据的集成、面向应用的集成以及面向用户的集成,从而为信息化系统提供了一个集成的网络应用开发框架。

目前,在席卷中国大地的信息化浪潮中,信息化应用分割的现象十分严重。各种各样的信息化资源和系统,由于采用了不同的软/硬件基础设施,互相之间不能“对话”,信息交流不能畅通。这些信息系统犹如一个个“信息孤岛”,信息资源不能共享,领导也难于统领全局进行决策,这种信息化应用分割的现象已成为制约信息化进一步发展的瓶颈所在。网驰平台完全是从我国信息化的实际需要出发,不仅可为正在建设的各种不同网络应用提供强大的开发和运行支撑,而且平台的集成和协同特性可将已经存在的信息孤岛连接成为整体,真正实现平台网络化。

网驰平台的应用架构如图3所示。

除了每个中间件系统自身的特点之外,网驰平台作为一个整体,具有如下一系列的特色:

● 网驰平台是为开发和集成信息化应用的一体化基础软件平台,提供了门户、集成、运行、安全、开发、部署和管理等七大技术功能,全面满足信息化系统建设的各种需求。

● 网驰平台采用组合式软件工程方式设计,平台内部的中间件不是简单堆砌,它们之间具有很好的集成和交互能力。平台具有可伸缩性,每个中间件可以单独使用或者与其他中间件集成使用。不同的信息化系统可以根据自身的需要对平台进行剪裁和客户化定制,搭建自己需要的开发和运行平台。

● 网驰平台同时兼顾Web计算模式和传统的非Web计算模式。平台既能全面支持Web应用的开发、部署和运行,又能支持非Web方式的信息化系统的集成,ISMQ、ISTX、DA、DI都有非Web运行版本。

● 网驰平台充分遵循中间件技术的工业标准和规范,如ODBC,X/OPEN,J2EE,XML,SOAP,WSDL,WFMC,XPDL等,使整个平台具有很好的开放性和可扩展性。

● 网驰平台充分支持Web service技术,在WebFrame、PI和OncePortal中都提供对Web服务的支持,能够很好的构建基于Web服务的流程管理和应用集成。

● 网驰平台对安全控制提供了全面的支持,包括用户管理、身份认证、访问控制、加密传输、日志审计等。网驰运行平台与网驰安全平台的融合可满足更高层次的安全需求。

● 网驰质量平台可对软件开发过程进行全面的质量管理,有效地控制项目成本、进度和风险,提高所开发的信息化系统的质量。

与国际上许多著名品牌的软件平台比较,网驰平台最大的特点是“适应中国信息化实际需要”。网驰平台已在政府和金融、保险、电信、电力、石化、物流等行业进行的成功示范应用表明,它完全能够满足中国政府和企业信息化系统的开发,集成运行和管理的需要。中国软件产业近几年发展很快,但缺乏具有自主知识产权的核心技术产品,在重大关键软件上,一直受限于少数几家国外公司。信息化基础软件平台是提升我国软件企业创新能力、生产能力和竞争能力的关键产品。网驰平台的诞生是我国软件产业发展的一个新的突破点,在国家信息化建设的总体战略部署中,我国软件企业因此而能够掌握软件技术和市场竞争的主动权,为中国信息化提供更好的服务