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内蒙古大学工程硕士毕业论文学校代码 10126 学号 w0846304 分 类 号 密级 工程硕士毕业论文基于中间件和eai的营收系统集成性研究与实现学院、系 电子信息工程学院 专业名称 电子与通信工程领域 年 级 8级 学生姓名 校内导师 校外导师 2011 年 11 月 1 日基于中间件和eai的营收系统集成性研究与实现摘 要电信企业中业务支撑系统子系统众多，建设时间、背景各不相同，呈现出多版本、异构、分布、松散耦合等特点。同时，各子系统的应用程序需在不同网络环境中的多种网络协议、硬件平台和操作系统、数据库以及风格各异的用户界面上运行。为了提高通信企业的生产效率和市场竞争力，需要使各子系统中的应用软件可在不同的平台和网络环境中稳定而高效运行，且可以将功能不同而又相互联系的独立子系统进行整合，使之成为一个有机的整体。基于中间件技术的营收系统利用eai技术实现了支撑系统中各子系统的有效集成，同时借助于工作流技术实现营收系统与其他子系统之间的业务整体调度和流程自动化管理。中间件程序接口定义了一个相对稳定的高层应用环境，无论底层的计算机硬件和软件怎样更新，只需将中间件升级更新，并保持对外接口定义不变，上层应用几乎无需修改；eai技术将业务支撑系统中各子系统集成到一个并列的、无缝的、易于访问的企业资产中，通过建立底层结构来联系整个异构系统、应用数据等，完成在内部数据库及其他子系统之间无缝共享和交换数据；工作流技术以集成的方式处理服务过程，使营收系统及整个支撑系统具有较强的业务可配置能力。中间件、eai和工作流等技术提高了不同类型服务器的合作通信效率，实现流程自动化管理，有效解决了业务支撑系统中的信息孤岛现象，既可适应变化，又可保护原有投资。关键词：营收系统；中间件；eai；工作流the research on the integration and implementation of business and charge system based on middleware and eaiabstractthere are many subsystem of business support system in telecommunicationscompanies. they have different construction time and background, showing thefeature of multi-version, heterogeneous, distributed, and loosely coupled. at the same time, the subsystem applications in different network environments require a varietyof network protocols, hardware platforms and operating systems, databases, and userinterface styles to run on. in order to improve communication business productivityand market competitiveness, the need to make each subsystem of the application software on different platforms and network environments in the stable and efficient operation, and can function independently in different but interrelated subsystems integration to become an organic whole.business and charge system based on middleware technology use eai technology support systems to achieve effective integration of various subsystems, and by means of workflow technology to achieve business and charge system and other subsystems of the overall business management of scheduling and process automation. middleware api defines a relatively stable high-level application environment, regardless of the underlying computer hardware and software, how to update, just update the middleware upgrade, and maintain the same definition of external interfaces, the upper application almost without modification; eai technology business support system in the subsystems into a parallel, seamless, easy access to corporate assets, through the establishment of the underlying structure to link the disparate systems, applications, data, etc., complete in-house databases and other subsystems seamlessly between sharing and exchange of data; workflow technology services in an integrated approach to the process, the business and charge system and really a business has a strong support system can be configured capacity. middleware, eai and workflow technology to improve the cooperation of different types of server communication efficiency, automate processes, management, and effective solution to a business support system in the phenomenon of information silos, can adapt to change, while protecting the original investment.keywords:business and charge system；middleware；eai；workflow目 录摘 要iabstractiii目 录v一 背景及现状11.1背景11.2现状1二 综合营收系统中相关概念的说明32.1综合营收系统的概念32.2三户模型的相关概念32.2.1三户模型的定义32.2.2三户模型的图示说明42.3 c/s和b/s62.3.1 什么是c/s和b/s62.3.2 c/s和b/s的区别72.3.3 c/s和b/s的优缺点8三 综合营收系统中主要技术介绍113.1中间件技术113.1.1中间件的产生113.1.2中间件的概念113.1.3中间件的作用133.1.4通信企业引入中间件的目标143.1.5通信企业引入中间件的标准和效益143.1.6中间件的解决方案153.2eai技术163.2.1 eai的引入163.2.2 eai的概念163.2.3 eai技术的作用173.2.4 eai的功能组件173.2.5 eai关键技术193.2.6 eai实施的关键问题233.3工作流技术243.3.1概述243.3.2工作流技术介绍253.3.3工作流技术的目标263.3.4工作流管理系统273.3.5营收系统中工作流技术的应用28四 综合营收系统建设方案314.1系统平台设计原则314.2集群系统介绍314.2.1集群系统优势314.2.2集群系统组网方式介绍324.3综合营收系统集群平台方案324.3.1网络拓扑介绍324.3.2web服务器的硬件集群方案334.3.3应用软件集群方案344.3.4数据库集群方案364.4系统安全设计374.4.1系统安全的四个要素374.4.2安全技术及策略38五 系统上线前后的比较44致 谢46参考文献4748一 背景及现状1.1背景中国铁通曾作为新兴电信运营商独立经营，拥有全国范围内较大规模的公用电信网，经营多种基础电信业务和增值电信业务，形成固话、智能网、数据网等多种业务并存且共同发展的格局。经过几年的快速发展，铁通内蒙古分公司所面临的内外部环境已经发生了很大的变化。在08年电信重组后，其他运营商基本完成了各项业务整合，在业务支撑网方面，可完成移动业务和固定业务的捆绑营销。铁通公司作为移动集团下的子公司独立运营，目前固话营帐系统和宽带营帐系统相互独立，不可以实现捆绑营销，营销和管理方面都有较大困难。在新的形势下，如何发挥自身的综合优势，实现各业务灵活多变的营销策略，搞好用户服务，不仅需要在组织结构、管理手段等方面进行改革和优化，而且在技术手段方面也需要一套强有力的业务支撑系统。业务支撑系统需要在体系结构、功能和性能等方面能够较好适应竞争形势的变化，以确保在竞争中把握先机。1.2现状内蒙古铁通在拥有较大规模的公用电信网基础上，经营多种电信业务和增值电信业务，已形成宽带、固话、智能网等多种业务并存发展的格局。原有业务支撑系统主要包括：固话营业、收费系统和固话、宽带计费帐务系统，各系统相互独立。固话业务的受理通过固话营业、收费系统实现，而宽带业务的受理主要通过宽带计费帐务系统中的管理子系统实现。固话营业、收费系统架构为c/s结构，宽带计费帐务中的管理子系统为b/s结构。对于营业人员来说，在受理不同业务时，需要在不同系统间进行切换，操作繁琐、容易出错，同时还需要适应和掌握不同系统架构的不同操作风格；对于客户来说，办理业务时多项业务需分别办理和长时间的等待。原有固话营业、收费系统支持帐户、用户两户模型，只能实现单业务支撑功能；同时，在计费dcn网没有覆盖的区域实现营业厅的拓展和业务代理、代办时c/s结构系统无法实现，且即使在计费dcn网覆盖的营业厅前台终端也需要安装专用的软件，过程较为繁琐和复杂，费时费力。总之，随着业务的发展，原有系统越来越难以满足公司经营要求，不能支撑新业务以及多业务捆绑销售和管理的需求，前台业务受理需要不同管理软件进行受理，操作繁琐，效率低，客户满意度差，无法完全紧跟更加竞争激烈的电信市场。近年来，虽然铁通公司语音业务的增长速度减缓，但是数据业务的市场正在逐渐扩大。为了充分发挥综合优势，实现灵活多变的营销策略，为客户提供统一的、综合的、规范化的高质量服务，同时，最大程度实现各种生产经营信息一致、共享，确保公司生产经营有序和收入管理规范化，需要在对原有系统的有效保护和良好融合的基础上，建设一套电信业务“综合营收系统”来解决目前存在的各种问题，实现铁通业务的进一步发展。目前新建的综合营收系统不仅支持三户模型（客户、用户和帐户），而且系统架构也由原来的c/s结构变为现在b/s结构。 三户模型的应用可以实现同一客户下不同用户的分别管理，实现客户资料的多业务统一和综合支撑，管理高效而简单，同时适应通信行业oss系统发展方向； b/s系统结构的应用，不再需要进行繁琐而复杂的前台应用程序的安装，可以方便实现营业和收费终端的拓展，同时可借助诸如ca认证、防火墙、入侵监测等技术安全实现与外网的互联。二 综合营收系统中相关概念的说明2.1综合营收系统的概念综合营收系统即综合的营业和收费系统，是电信业务开展和运营所必需的支撑平台，它包含于整个业务支撑系统。综合营收系统主要完成以下两方面的任务：(1)业务实现(service fulfillment)铁通公司接受客户订购公司所提供服务的订单，并通过对通信资源的分配、配置、安装和部署，使铁通公司能够为客户提供其需要的服务，并为客户使用这种服务进行收费的一系列操作和活动。(2)业务保障(service assurance)提供量化的测量指标，为其他平台提供业务支撑。2.2三户模型的相关概念2.2.1三户模型的定义三户模型主要包括： 客户：铁通公司服务的消费者和潜在消费者； 用户：铁通公司服务的定购者； 帐户：用户使用铁通公司服务的付费实体；客户分为零售客户和集团客户。零售客户一般指个人客户、个人大客户等等。集团客户是一个团体组织或法人单位，该组织或单位订购或有意定购铁通公司通信产品和服务；另外，集团客户还包括合作伙伴，如系统集成商、软件供应商等。用户是指铁通公司服务的定购者，跟铁通公司存在商业契约关系。双方契约的内容包括客户信息、服务信息、 帐务信息和铁通公司向客户提供的一些服务保证信息等。一个用户对应一个主体服务，例如客户a使用了铁通公司提供的语音服务，便成为铁通公司的一个语音用户，如果该客户同时又定购了铁通公司的数据业务，则同时还是一个数据业务用户。帐户是用户缴费、定制综合帐单的最小管理单元 。一个帐户可以为多个用户对应的帐目付费。或者，一个用户对应的所有帐目也可以由多个帐户付费。服务：是由铁通公司向使用者提供的一组业务功能。这组业务功能由一项主体服务和承载在该主体服务之上的附加功能构成。用户和主体服务是一一对应的关系。目前铁通公司提供的主体服务可以主要分为语音服务、数据服务、网元出租等。2.2.2三户模型的图示说明三户模型的图示说明如图2.1所示。图2.1三户模型示意图fig 2.1 schematic diagram of three households 一个客户对应多个用户，用户归属于一个客户 一个客户客户对应多个账户，账户归属于一个客户 用户和账户通过付费计划建立多对多的付费关系； 每个账户管理多个科目预存款。三户模型中付费计划配置说明如图2.2所示。图2.2三户模型中付费计划配置fig2.2 payment plan configuration of three households三户模型主要实体的关系如图2.3所示。图2.3三户模型主要实体关系fig2.3 the main entity relationship of three households2.3 c/s和b/s软件系统无论以何种架构实现，最终它都要在管理软件的平台上实现它应有的作用。从支撑管理软件的技术平台来分析，它的体系结构与管理思想发展历程基本一致，大致有三个时期。第一，界面技术。界面技术经历了从上世纪的dos界面到后来的图形化界面，即gui界面，再到browser浏览器界面的三个不同阶段。现今，我们所使用的浏览器界面，直观而且使用简单。这些基于浏览器平台的各种应用软件风格基本都是一样的，对使用的人员来说的操作方便。软件的平台体系结构也由以前的单用户模式逐渐演变到后来的文件/服务器（f/s）模式，再到现在较为流行的客户机/服务器（c/s）和浏览器/服务器（b/s）模式结构。c/s最早由美国boriand公司研发，而b/s由美国微软公司研发。现今，c/s和b/s结构模式被众多的厂家所掌握和应用，且这两种技术都拥有一定的市场占有量和用户群。2.3.1 什么是c/s和b/s c/s（client/server），即客户机/服务器结构。c/s结构可以更加充分的综合利用客户机和服务器前后台的硬件资源，将线程合理分配到客户机和服务器两端来实现，可以有效降低系统通讯开销。现今，许多应用管理软件仍在应用c/s结构来实现，铁通公司的计费帐务系统、网间结算系统就应用了c/s结构。目前，软件系统的应用趋势逐渐向分布式应用方向发展，而c/s和web应用都可以实现相同的业务逻辑，可以通过不同的应用模块来共享相同的逻辑组件，从而，用户既可访问新系统资源又可访问原有旧的应用系统，。通过原有应用系统中的逻辑扩展出新的应用系统，既可保护原有投资，又可适应系统新的发展方向。 虽然c/s结构在一些资料中指出，该模式采用的是开放性结构，但这些所谓的开放只是针对系统开发层面的开放，在一些特定的应用系统，客户端和服务器端都需要特定的软件来支持。由于所谓的开放不是对用户的真正开放，基于c/s结构开发的软件需要考虑针对不同的操作系统或硬件平台开发不同的应用版本。而我们目前类似操作系统等的更新换代非常之快，从而也就决定了c/s结构软件开发成本较高。b/s（browser/server），即浏览器/服务器结构。b/s是随着互联网技术的不断演进和发展而对c/s结构的一种改进。客户机上可以只安装一个浏览器（browser），诸如internet explorer或netscape navigator等，而在服务器端安装informix、oracle、sybase等数据库。ie等通过web server 同数据库进行数据交互即可。这种结构，用户工作主要通过浏览器来实现，极少的业务逻辑被分配到客户端（browser），大部分的业务逻辑需在服务器端（server）实现，形成三层结构，即客户层(用户界面)、应用层(应用逻辑)、数据层(数据库)。从而大大减轻了客户端的负担，也减轻了前台的维护、升级工作量，降低了系统开发的总体成本。从现今的技术发展来看，在局域网基础上实现b/s结构，并通过internet扩展对数据库的应用，易于实现，成本也较低，但需要注意安全方面的管理。b/s结构能实现不同的工作人员，从不同地方，用不同的方式接入，如可以通过lan、 wan或者internet等访问和操作数据库。在安全方面它可以通过防火墙安全接入后在radius等协议基础上保护数据平台和管理访问者的权限。目前我公司综合营收系统采用了b/s 结构，该软件系统主要是利用了不断成熟的浏览器技术，结合了浏览器的多种script语言(vbscript、javascript)和插件技术，通用浏览器实现了需要复杂且专用的软件才能实现的功能，节约了开发成本，构建了一种全新的软件系统构，营业人员在计费dcn网内通过客户端ie浏览器就可以方便实现业务操做。特别是在java语言的使用，使跨平台管理更为方便，b/s架构软件呈现出开发方便、快捷、高效的特点。2.3.2 c/s和b/s的区别 c/s是建立在局域网基础上的，而b/s住要是建立在广域网基础上的。其主要区别有： (1)系统适用环境不同。c/s一般使用于在专用网络中。在小范围网络环境中，局域网之间通过专门的服务器提供连接和交换数据的服务；b/s一般建立在广域网之上，不必是专用网络环境，可以通过诸如pstn、internet网络实现对然间系统的使用。可以看出，b/s比c/s有更强的适应范围，对于客户端b/s一般只要有操作系统和浏览器即可。 (2) 系统侧重点不同 。c/s程序更加注重流程管理，可以对权限多层次校验，对系统运行速度较少考虑。b/s程序对安全、访问速度等多方位衡量，需要建立在更加优化的架构之上，比c/s有着较高的要求。b/s结构的应用是目前主要发展趋势，特别是在sun 和ibm推出javabean构件技术后，使 b/s结构的发展更加趋于完善。 (3) 系统安全管理要求不同 。c/s 一般建立在专用网络的基础上，它所面向的用户群比较特定且易于管理，所以对信息安全的管理能力较强，一般对安全要求较高的系统最好采用c/s 结构，可以通过b/s架构系统发布一些可以公开的信息。b/s结构系统一般都建立在广域网之上，在安全管理方面较弱，应用它的用户群一般未知的。所以计费支撑网中的计费帐务、网间结算系统等仍采用b/s结构，新建综合营收系统采用b/s结构，与外网互联时必须建立较安全的防护机制，如ca认证、防火墙、入侵监测等技术的应用。(4) 系统维护成本不同 。由于c/s的整体性要求，须从整体分析和解决问题，升级维护较难，升级的工作量有时可能等同于开发一个全新的系统；b/s结构插件概念的引入方便了插件的个别替换，可以实现无缝升级，使系统维护开销减到最小，用户自己下载安装插件即可实现升级。(5) 系统可重用性不同 。因为c/s架构的程序需要从整体考虑，相对来说也没有插件的概念，整体的的可重用性达不到b/s结构程序的要求；b/s结构引入了插件的概念，插件具有相对独立的功能，能够实现相同功能的可重用性，不必额外的开发。（6）系统面向用户接口不同 。c/s结构多是建立在以window为操作系统的用户接口平台上，表现方法单一有限，需从整体去考虑，程序开发难度较高；b/s 建立在浏览器上,以三层结构为主，可以有比c/s结构丰富而生动的表现形式，并且大部分开发难度减少，开发成本降低。2.3.3 c/s和b/s的优缺点 c/s的优点主要有：(1)应用服务器负荷较轻。c/s结构的数据库应用一般由两部分组成，即客户应用程序和数据库服务器程序，也就是我们常常说到的前台程序和后台程序。运行后台程序的机器，一般由小型机或服务器充当，俗称应用服务器。当后台程序被启动，就随时等待响应前台程序发来的客户请求；运行前台程序的机器一般由pc来从当，俗称客户端，是相对于后台数据库服务器来说的。当客户端需要对数据库中的某些数据进行操作时，客户端程序就寻找服务器端的程序，并向其发出操作请求，后台程序根据预定的规则作出响应，送回结果。c/s结构能充分发挥前台pc的处理能力，很多任务可以在前台处理后再提交给后台，因此在任务负荷分担后，客户端响应速度较快，服务器端运行数据负荷较轻。(2）数据存储管理功能对前台而言较为透明。在数据库应用中，数据的存储管理功能，分别由前台程序和后台程序独立进行，前台应用程序把那些对不同数据的操作，在后台程序中分别实现。这些操作，对于工作在前台的用户，是“透明”的，他们不须明白背后台的过程，就可以顺利完成自己的工作。在c/s架构的应用中，前台程序不是非常“瘦小”，它会协助后台完成一些自己力所能及的任务，自己不能完成的事情就都交给了后台和网络，不过前台分担任务的程度还依赖与程序设计者的理念和前台客户端的处理能力。在c/s体系的下，数据库不能真正成为公共的仓库，它受到独立的专门管理。c/s的缺点主要有：（1）高昂的维护成本。网络管理人员既需要对服务器维护管理，又要对客户端维护和管理，且客户端较为分散，这就需要投入大量的人力、物力和复杂的技术支持，维护成本和维护量都很高。同时，c/s结构软件需要针对不同的操作系统系统开发不同的版本，而目前我们类似操作系统等的软件更新非常之快，这也就形成了c/s架构的软件开发代价高但效率低的现状。（2）专用的客户端软件。c/s架构软件涉及到成百上千客户端软件安装的工作量问题，任何一台客户端如出现病毒、硬件损坏等问题，都需要进行重新安装或维护。特别是面临有很多分散在不同地方的营业厅情况，这不仅是工作量的问题，更是来回奔波工作效率的问题。如遇系统软件升级时，每一台客户机都需要重新安装，其维护和升级成本非常高。b/s架构的优点主要有：(1)可以在网络能到达的任何地方进行操作而不用安装专用软件。只需一台连接到网络的pc且有ie浏览器或netscape即可，客户端零维护。系统的扩展比较见到，只要网络可以到达的地方，由系统管理员为工作人员分配一个用户名和密码即可。也可以在线申请，通过系统内部的安全认证系统（如ca证书）后，不需要他人的协助参与，系统可以自动为员工或用户分配一个账号，此时便可以进入和使用系统了。(2)维护和升级简单方便。随着社会自动化进程的进一步深化，软件系统的升级和换代趋于频繁而快速的特点，此时b/s架构的产品便体现出了它的方便特性。一个规模较大的单位如采用单纯的c/s架构系统，如果对数量众多的客户端进行维护和升级，工作量和效率是可想而知的，但如果客户端采用b/s架构，那么只需要对服务器进行维护和升级，毕竟服务器的数量相对于客户端是少之甚少，而客户端只是使用浏览器，无需任何的维护。如果服务器是在异地，只需要把服务器连接到专网即可，实现远程维护和升级。所以，b/s架构使用使软件升级、维护和使用会越来越简单容易，这对用户人力、物力、时间和费用的节省是显而易见的。(3)成本降低，选择更多。现在的趋势是更多软件使用b/s架构，应用软件只需安装在hp-ux、aix、soliars或linux服务器上即可。在个人电脑方面，windows操做系统已成为主流，ie浏览器也成为windows捆绑销售的基本配置。所以不管服务器选用哪种操作系统，都可以让绝大部分用户使用windows系统的客户端操作而不受影响，正因如此，免费的linux操作系统在近几年已快速发展流行起来。b/s架构的缺点主要有：后台服务器运行数据负荷较重。由于b/s架构管理软件只需安装在后台服务器上，在维护和升级时，网络管理人员只需要对后台服务器就操作就可以了。客户端大部分的业务逻辑在后台服务器端通过浏览器实现，只有极少部分业务逻辑在前台实现，后台应用服务器运行数据负荷较重。因此，系统对服务器的硬件配置要求较高，如果服务器发生崩溃等问题，后果比较严重。为了尽量避免这种情况出现，许多用户后台应用服务器或数据库服务器一般都做成类似双机热备的冗余备份，以保证系统安全运行。三 综合营收系统中主要技术介绍在本次综合营收系统工程中主要应用到了中间件、eai、工作流等相关技术。中间件技术的引入主要解决了综合营收系统开发和应用集成中的一些问题，方便了系统的开发，也解决了系统应用中面临的异构分布等问题；eai技术的引入主要解决了综合营收系统和计费帐务系统、经营分析系统等其他系统的无缝集成，使综合营收系统真正成为业务支撑系统中的一分子；工作流技术解决了在新的系统即综合营收系统与其他系统集成后业务流程及工单等自动流转，实现业务数据在流转过程中的可控制可配置可管理等特点。3.1中间件技术3.1.1中间件的产生随着科技的不断进步，计算机技术也在不断快速发展，在硬件层面，cpu运算速度越来越快，处理能力越来越强，内存等硬件读取速度也越来越快；在软件层面，应用程序规模越来越大，复杂度越来越深，特别是随着互联网的出现和不断发展，许多应用程序需在网络环境中的异构平台上运行。在这种分布异构环境中，存在着多种硬件平台(如pc、工作站、小型机等)，在这些硬件平台上又存在各种各样的系统软件(如不同的操作系统、数据库、语言编译器等)，以及风格各不相同的用户界面，这些硬件平台还可能采用不同的网络协议和网络体系结构连接。如何把这些不同系统集成起来，使应用软件可以在的不同的平台之间进行移植，使运行在不同的软、硬件平台上的应用相互建立连接，何保证在不同的系统间进行高效可靠的数据传递和转换，这些是一个现实而困难的问题。因此，需要一种构筑于软、硬件平台之上，同时对更上层应用提供支持的软件系统。中间件就是在这个环境下出现的，并且伴随着分布式应用的迅速发展。3.1.2中间件的概念随着信息化的不断发展，实现各种业务的信息系统不断出现。在电信行业，计费帐务系统、经营分析系统等的不断应用，后台服务器硬件系统和软件系统也各不相同，为了解决这些异构分布的问题，中间件的产品被各个领域所应用。但中间件的概念对一部分应用人员却一直比较模糊，没有一个确切的定义，导致中间件的分类也不统一。也许正因基于这些原因，软件市场不断地设计和开发出了新的产品，用以解决异构分布的问题，这些软件都被称为中间件。这些不断出现的各类所谓的中间件推动着中间件的内涵和市场不断发展。在应用的过程中，我们也试图给出中间件一个确切的定义，中间件，就是位于操作系统和应用软件之间的一个软件系统，它向构建于其上的各种应用软件提供服务，使不同的应用进程能屏蔽掉不同平台的差异，通过网络互相通信。通常，在实际应用中，可以把一组功能不同的中间件集成在一起构成一个平台，该平台可以是开发平台也可以是运行平台，但无论是何种平台，其中必须要有一个用于通信的中间件，完成彼此之间的通信。从这个角度来分析，中间件应包括平台和通信两个部分。在有些资料中给出了这样一个公式：中间件=平台+通信其中图3.1就是对中间件由平台和通信两部分组成的形象描述。图3.1 中间件示意图fig3.1 schematic diagram of middleware 中间件的设计理念可以这样来分析，假设当我们一个系统有n个应用，这些应用需要构建于m个操作系统之上，为了使这n个应用都能在m个操作系统上正常运行，那么我么针对这些应用必须开发nm个接口。而且，当我们每引入一个新的操作系统，就要重新改写这n个应用的源代码；或者，每开发一个新的应用，就要考虑实现该应用的m个不同的操做系统版本，使该应用可以运行于于m个操作系统之上。中间件概念和应用的产生使得上面所述情况变得简单。当我们开发应用程序时不用再关心底层的操作系统类型，我们只需专心于应用的逻辑的处理和实现，其他的任务由中间件来实现。在应用中我们引入中间件后，原来的网状接口类型变成了沙漏状接口类型。如图3.2所示。我们可以看出，操作系统和应用软件之间的接口数目从原来的nm个降到了n+m个。如果n和m的数值都比较小，引入中间件后的便利性不是很明显，但当n和m比较大，且n和m随着不同应用的出现不断地增大，如不运用中间件，这种增大的趋势将极大地增加开发的困难，并伴随着系统整体运行效率和性能的降低。因此，中间件也可以看作是分布式系统发展的必然产物，是软件构架不断演进的必然结果。3.2中间件的加入减少了接口数目fig3.2 middleware reduces the number of interfaces3.1.3中间件的作用在现实应用中，中间件究竟解决什么样的问题，做如下分析：首先，解决应用的互联和互操作。这些应用无论分布在什么硬件平台上，或这些应用使用了什么类型的数据库，通过了多么复杂的网络互联，应用之间的互联和互操作都是中间件需要首先解决的问题。我们这里所说的互连和互操作是针对应用之间而言，而不是针对系统之间的，系统之间的互联、互操作可以通过论文后来介绍的eai技术来实现。中间件是一种应用级的软件，是各种应用集成的关键构件。一个性能优秀的中间件产品可以解决各个应用互联时所带来的各种问题，中间件支持各应用的通讯，支持各种通讯协议、通讯服务模式，同时也支持数据格式翻译、流量控制、数据加密、数据压缩等，可以实现传输各种数据内容；中间件要解决的核心问题主要有：名字服务、安全控制、并发控制、可靠性保证、效率保证等。应用开发类中间件可以提供基于不同平台的丰富的开发接口，支持流行的开发工具，支持流行的xa、idl诸如异构互连接口标准；中间件系统管理主要是解决对本身的配置、监控、调测，为系统的易用易管理提供保证。其次，不同的应用领域对中间件的要求各不相同。由于实际的应用要求和侧重各不相同，不存在能解决所有要求的中间件。在电信、金融系统中的联机交易处理系统，需要保证数据一致性、不停机作业、大量并发访问的高效率；对于数据采集系统需要保证传输的可靠性；对于邮件系统需要提供存储转发功能；对于工作流应用系统需要以条件满足状态的条件，将信息从一个应用传递到另一个应用等。目前，在业界应用较多的中间件有bea的tuxedo、osf的dce、omg的corba，microsoft的com/dcom、tp monitor等,在铁通业务支撑系统和本次项目中应用的中间件主要为bea公司的tuxedo。3.1.4通信企业引入中间件的目标在通信运营商的环境中，服务器的联机负载沉重，多种服务器，如应用服务器、数据库服务器等，负荷分担成为一种必然。中间件技术的应用可以提高不同类型服务器的合作通信效率。较大的工作指令可以分解为小的指令，标准中间件的功能在开始阶段主要是负责这些指令之间的协作。随着中间件的发展，中间件又可以定义为用于多种应用之间通信的化简和统一，它是作用于业务支撑系统和通信协议之上、应用层之下的软件层。通信企业引入中间件目标主要可以概括为如下几点：业务支撑系统内部各种应用的通信协作；业务支撑系统中不只是技术接口细节的集中，更是经营过程和其数据的集中；分布异构的软硬件平台的协作；中间件的应用可以支持支撑系统中将来应用的顺利拓展和实施；在分布式器件优先条件下，对相同商业应用中中间件的使用；中间件的引入可以使中间件的操作同服务应用分离。3.1.5通信企业引入中间件的标准和效益通信企业应该在什么时候应用中间件解决方案，大致应遵循以下一些标准：当多个应用要求使用服务或多个应用要使用来自其他应用的数据时；当某一个新的应用要求使用现有的服务、数据或其他应用的数据库时；当一个应用需要使用多个不同的数据库时；当在分布式环境下，多个地理域的并行处理中的一个应用被完成时；当现有的应用部件将成为新应用的一部分时。在分析使用中间件的标准后，我们也不难得出使用中间件解决方案的好处和效益，大致可以总结为如下：中间件的引入最大程度的解决了分布异构的问题，从而缩短了新应用软件的开发时间；对应用设计人员而言，接口客户化始终是透明的，降低了设计难度；应用级别具有可测量性；引入中间件后接口是可控的，也是可监视的，方便应用的监测和控制；在引入新的应用部件时，集成难度降低，同时出现的问题也会随之减少。此次综合营收系统工程中间件技术的引入，在业务层面，主要解决了营收系统对其他多个数据库的访问，以及其他系统对营收系统数据库的访问；其次在分布式环境下，多个地市的营业厅在使用完营收系统中的某个应用后，由于中间件的引入，可以及时释放掉和系统的连接进程，缓解了系统的压力，也方便了下一个进程的接入。在系统层面，中间件技术的应用，缩短了综合营收系统的开发周期，系统虽然对固话和宽带业务进行揉合，虽然不是简单的叠加，但系统仍具有可测量、可监控、可控制等特性。3.1.6中间件的解决方案通信企业中诸如业务支撑系统这样的一些系统，它们的中间件解决方案主要应包含以下情况：远程进程调用。这是类似业务支撑系统这样分布式应用的标准方式，系统可以相互调用程序、转换数据以及实现进程。内部程序对用户是透明的，是一个独立的平台，它支持同步进程处理。消息处理。以消息代替直接调用来实现信息的相互交换，它能成功地支持分布式体系结构。该解决方案既支持同步应用也支持异步应用，效率较高，因为消息队列可依据系统资源的可用性和利用率来调度和清空队列。交易处理。它是面向实时的，在进行联机交易处理时，需要至少满足两个标准：(1)为了避免问题和重新启动时，或在出现错误时，应保证交易的完整性；(2)在处理大量通信连接时，需要使用交易监控来处理。由于标准接口和标准协议对于应用的可移植性和互操作性都具有非常重要的意义，因此中间件的应用和开发已成为通信企业中许多标准化工作中的非常重要一部分。在应用软件开发过程中，中间件的作用比操作系统和网络服务更重要。中间件提供的程序接口定义了一个相对较为稳定的高层应用环境，不管底层的计算机硬件和系统软件怎样更新换代，只需要将中间件升级更新，并保持中间件对外接口的定义不变，应用软件几乎不需任何修改，从而保护了通信企业在应用软件开发和维护中人力物力的重大投资。3.2eai技术3.2.1 eai的引入随着企业中类似业务支撑系统这样的系统规模不断扩大，这些系统完成支撑和管理的任务在不断增多。一个通信运营商的业务支撑体系统架构中一般都有几个、十几个或甚至更多不同功能而又相互联系的独立系统，在保证整个体系稳定高效运行的前提下，如何才能使不同系统平台间可靠便捷的沟通和保证数据的一致性，是业务支撑系统运营和管理部门在支撑系统体系设计中面临的最主要问题。目前，包括通信企业在内的很多企业用户正在为各种应用集成探索更加有效的方案。据有关媒体资料所给出的数据显示，很多企业在信息化应用过程中，大约有三分之二或更多的预算都用于基础设施的开发、集成与维护方面，那么企业用于提升市场竞争力的费用就只有三分之一或者更少。可以看出企业不断增加的各种应用系统分布在不同的平台上，使得不同系统之间的集成成为企业的最大开销。首先，企业为了获取竞争优势提升市场竞争力，充分利用信息技术优势，部署各种高效率应用，诸如新的web应用、在线联机交易、业务流程自动化、与其他系统都有关联的经营分析系统等；其次，企业内部各应用体系太过复杂，各应用的功能的组件太多，基础架构不可靠，也不可管理，如果集成基础架构需要大量的人力物力，周期较长，且这种复杂性集成使企业在支撑系统或信息系统方面投资巨大，在信息化应用的过程中突显出it技术的高效率和高成本的矛盾，在此种环境下便产生了eai技术。3.2.2 eai的概念eai(企业应用集成，enterprise application integration)是将不同信息系统或业务支撑系统的数据和应用互相衔接起来，实现跨越系统边界的集成。eai能够将业务流程、应用软件、硬件和各种标准联合起来，使用现有应用编程接口和数据库，在没有api的情况下，使用屏幕截取技术，通过应用程序的用户接口模仿普通用户，将显示在终端用户机器上、基于字符的屏幕的特定位置上的数据复制下来，从而实现对应用程序的访问，在两个或更多的企业应用系统之间实现无缝集成，使它们像一个整体一样进行业务处理和数据共享。它的目的不是替换现有不同的平台、软件、数据库、主机系统和应用系统服务器，而是将他们有效地集成在一起。3.2.3 eai技术的作用eai技术将业务支撑中心的各种业务应用系统集成到一个并列的、无缝的、易于访问的整体中，这个整体就是业务支撑系统，它作为一个功能强大的企业资产像一个单一的整体系统运作。eai通过建立底层结构来使整个业务支撑系统中的异构系统、应用数据源等实现互联互通，完成业务支撑系统内部各子系统之间无缝地共享和交换数据。概括起来eai技术向集成在其上的应用系统主要提供以下服务：1连接服务：在各子系统之间透明地传递消息，可以忽略网络与协议的异同；2网络服务：网络服务是增强的消息传递服务，主要包括安全性检测、消息排队机制、确保消息在不可靠网络上的可靠传送等；3交互服务：支持多种格式的数据和信息交换；4接口服务：为多种类型的应用提供接口服务；5格式化服务：维护信息的数据结构与定义的自描述；6翻译服务：转换/翻译不同的数据格式。如，不同应用系统对于日期描述格式的异同进行转换与翻译；7数据流服务：按照服务过程，组织数据流的路由流转。3.2.4 eai的功能组件一个完整的eai产品主要包括以下几类功能组件：1通信组件(messaging)通信组件主要实现信息与数据管理、保证信息或数据传送到分布式应用中去。支持广播/预定(publish/subscribe)或请求/响应(request/reply)的通信方式，其中主要包括：信息管理服务：保证信息传送中的连续性、负载分担和容错处理；通信服务：支持广播/预定或请求/响应的通信方式；路由寻址：实现基于主题或内容的寻址。2数据转换与映射组件(data transformation and mapping)数据转换与映射组件负责诸如计费帐务、综合营收等不同系统的应用间需要的信息进行相互转换。该组件能对分布式的各应用系统中发送和接收的信息进行设计，使得输入的信息根据预定义的格式或规则进行合并、校验、转化、分解为输出的信息，以便在整个系统中的不同的应用之间传递数据。在整个支撑系统这样庞大的复杂应用中，不同的模块可能来自于不同的厂商，信息的格式、传输的协议不完全相同。例如，日期格式的处理，有些系统可能是“月/日/年”，有些系统可能是“年-月-日”，数据转换与映射组件可以接收来自不同的分布式应用的消息，依据已定义的规则来映射、转换和验证消息中的数据，从而实现不同应用之间数据的透明传递，屏蔽掉不同系统间数据的差异性。使用这个功能组件，不同格式与不同传输协议的数据消息可以互相传递，数据消息可以依据其不同的内容制订规则，是数据以预定的、可理解的格式传递到相应的接收者处。3服务过程管理与模型化组件(process management and modeling)服务过程管理与模型化组件可以让工作人员在图表化的模型环境中定义、管理控制整个服务过程,使整个过程自动化。服务过程模型化可以提供通用、统一、集成的数据视图，通过规则引擎可以控制跨多个应用系统的整体服务过程。模型化组件采用统一的建模语言，能够在应用级的服务上定义服务过程和数据模型，利用图形和可视化技术来阐述服务过程和服务对象，保证规则引擎控制一个特定的服务过程性能。服