（计算机应用技术专业论文）面向soa的web服务管理中间件的研究与实现.pdf

北方工业大学硕士学位论文 摘要 面向服务架构( s e r v i c e - o r i e n t e da r c h i t e c t u r e ，s o a ) 是最近几年业界广泛讨论的名 词。经过这几年的深入讨论，s o a 的含义以及s o a 架构的优点逐渐明确。本文首先介 绍了现有企业应用集成( e a j ) 所面临的问题，引入$ o a 的意义以及s o a 的最新发展。 w e b 服务技术是一系列用于实现s o a 的标准( 或正在形成的标准) 的集合。w e b 服务技术是公开的技术，它保持供应商中立、平台中立和很强的互操作性。目前，w e b 服务技术正迅速成为s o a 架构在事实上的实现标准。 作者利用当前先进的s o a 架构理念、w e b 服务技术和当前流行的服务基础中间件平 台，设计和实现了一套基于s o a 架构的应用实例，从实际应用中展现了s o a 的特点和 优势。该实例的开发过程采用了最新的面向服务的建模和架构方法论( s o m a ) 。 对于目前s o a 发展过程中所面临的w e b 服务管理缺乏的现状，本文分析了传统w 西 服务管理在s o a 架构中的不足，采用了w e b 服务管理与企业服务总线( e s b ) 模式结 合的方式，设计和实现了一套面向s o a 的w 西服务管理中间件系统。该系统提供服务 注册、服务配置、服务虚拟以及服务活动监控功能，为s o a 提供了统一的服务管理平台。 作者对此中间件系统进行了测试，效果较好。 作者在研究、开发和应用的实践中，总结了进一步改进和完善该软件的方法，这是 作者下一步要做的工作。 关键词= s o a ，w e b 服务，w e b 服务管理中间件，s o a 应用实倒 北方工业大学硕士学位论文 i kd i s c u s s i o n sa b o u ts e r v i c e - o r i e n t e da r c h i t e c t u r ea r et h em o s tp o p u l a rt o p i ci nt h ef i e l d o f e n t e r p r i s ea p p l i c a t i o nd e v e l o p m e n t i nt h e s ey e a r s t h eb e n e f i t sf o re n t e r p r i s ea p p l i c a t i o n b a s e do i ls o a 躺s i g n i f i c a n t ；t h eb u s i n e s sm e a n i n g so f s o ab e c o m ec l e a r a f t e rt h ed i s c u s s i o n s i nt h e p a s ty e a r s 1 1 l i sp a p e ri n t r o d u c e ss o ap r i n c i p l ea n dw e b s e r v i c e sr e l a t e ds p e c i f i c a t i o n s a n dt a c h n o l o g y , p r o b l e m so f e x i s t i n gs o l u t i o n si nt h ee n t e r p r i s ea p p l i c a t i o ni n t e g r a t i o nf i e l d t 嫡sp a p e ra l s oi n m x l u c e st h ee v o l u t i o no f t h et e r m - “s o a a n dt h er e a s o n sf o ra d o p t i n gt h e n e ws o aa r c h i t e c t u r e w 曲s 盯v i c 鹤t a c h n o l o g yi sa c o l l e c t i o no f s t a n d a r d s ( o re m e r g i n gs t a n d a r d s ) t h a tc a nb e u s e dt oi m p l e m e n ta ns o a w 西s e r v i c e st e c h n o l o g yi sv e n d o r - a n dp l a t f o r m - n e u t r a l , i n t a x ) p e r a b l e , a n ds u p p o r t e d b y m a n y v e n d o r s t o d a y n o w , w 曲s e r v i c e s t h n o l o g y i s a b o u t t o b c c , o r f l et h ed e f a u l ti m p l e m e n t a t i o no f s o a a u t h o rd e s i g n e da n dd e v e l o p e da s a m p l ea p p l i c a t i o nb a s e d o i ls o a 1 1 l ea p p l i c a t i o nt a k e s a d v a n c e ds o a p r i n c i p l e 、w 曲s 日v i c 锚t e c h n o l o g ya n dp o p u l a rs e r v i c e - o r i e n t e di n f i a s m l a u r e m i d d l e w a r ep l a t f o r m s 皿圮a p p l i c a t i o ns h o w ss o m ec h a r a c t e r sa n da d v a n t a g eo f s o a 1 1 玲 d e v e l o p m e n tp r o c e s si so nt h eg u i d eo f t h em e t h o d o l o g y - s c r v i c e a 3 f i e n t e dm o d e l i n ga n d a r c h i t e c t u r e , an e wa p p r o a c ht od e v e l o pa p p l i c a t i o n so f s o a t h i sp a p e ra n a l y s e st h es t a t u so f t h el a c kf o rs e r v i c e - o r i e n t e dm a n a g e m e n ti nt h e i n v o l u t i o no f s o ar e l a t e dt e c h n o l o g y t r a d i t i o n a lw e bs e r v i c e sm a n a g e m e n tt o o l sa r en o ta b l e t ot a k eo i lt h en e wt a s k s oa u t h o rd e s i g n e da n di m p l e m e n t e dan e ww e b 船l v i c , e so r i e n t e d m a n a g e m e n tm i d d l e w 缸- ef o rs o a t 1 1 i sm i d d l e w a r et a k e sa d v a n t a g eo f t h en e we n t e r p r i s e s e r v i c eb u s p a t t e r na n dp r 0 啊d e ss e r v i c er e g i s t e r , s e r v i c ec o n f i g u r a t i o n , s e r v i c ev i r m a l i z a t i o n a n da c t i v i t ym o n i t o r i n go f a nr e g i s t e r e ds e f v i v 圮s a u t h o rh a dt e s t e dt h i sm i d d l e w a r ei nt h e a b o v es a m p l ea p p l i c a t i o na n dt h er e s t f l ti sw e l l a tt h ee n do f t h ep a p e r , t h ea u t h o rt h i n k sw h a t n e e i i s t o d o i n t h e f l 吐眦 k e yw o r d s ：s o & w e bs e r v i c e s w e bs e r v i c e sm a n a g e m e n tm i d d l e w a r e , s a m p l e a p p f i c a f i o nb a s e do ns o a 2 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包 含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得j e 友王些太堂或其他 教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的 任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：李劫如签字日期：矽俨娟勿日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解j g 友王些太堂有关保留、使用学位论文的规定， 有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅 和借阅。本人授权j 友王些太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数 据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 电话： 邮编： 北方工业大学硕士学位论文 1 绪论 1 1 企业应用集成面临的问题 当今企业应用集成( e n t e r p r i s ea p p l i c a t i o ni n t e g r a t i o n ，e a i ) 面临着商务上和技术上 的压力。从商务角度来说，今天企业面临的问题有： l 、全球化。企业要在全球化的经济环境中生存和发展，就必须适应越来越强的竞争 和市场的快速变化。企业需要更具有创造性并且更快速地进行响应。 2 、企业机构整合。企业可能兼并和收购一些弱小的企业或相关行业的企业来达到利 润的增长。同时，企业可能通过合并或拆分不同的部门来提升业绩。企业的合并带来不 同企业之间原有业务整合的问题。企业内部部门机构的变化也有可能引起业务系统需要 调整的问题。 3 、业务流程外包。目前，越来越多的企业希望通过外包的方式将非差异性服务( 比 如人力资源、呼叫中心和数据中心管理等) 外包出去，使得企业能构关注于自身的核心 业务。专家预测，这种趋势在今后几年内将呈指数级增长【l 】。业务流程外包的合作方式 使得企业核心业务如何整合第三方业务流程成为严峻的挑战。 4 、技术的发展。通过使用新技术能够创建新的业务能力。在使用新技术的过程中， 企业需要实现新的业务流程。比如如何销售、如何提供新的产品以及如何收费等。 5 、企业的业务流程变化。由于市场的变化或一些其他因素，企业可能需要进行一些 业务的转化和变更，业务流程可能需要经常更新。 6 、企业间的合作。多个企业之间需要进行业务合作，即一个企业的业务流程可能需 要多个企业一起合作来完成。业务流程外包是一种特殊的企业间合作关系。 在上述问题中，我们可以发现，企业对业务的灵活性要求越来越强。这意味着一个 企业在其业务模型上需要有很好的灵活性和可扩展性，来适应企业的业务整合和需求的 快速变化。企业希望业务流程可以快速重组来适应企业业务发展的要求，这就是我们所 说的业务“随需而变”。 业务“随需而变”谈起来容易，但真正实现起来，对目前的盯开发人员是一个非常 巨大的挑战。因为对目前的r r 系统来说，由于业务流程的改变或者业务整合而引发的对 r r 系统的修改将会是一项非常复杂的工程。 现有的企业r r 系统具有以下特征： 北方工业大学硕士学位论文 l 、使用的分布式组件模型与厂商技术密切相关。目前绝大多数企业级应用使用的分 布式组件技术有：微软推出的d c o m 组件技术以及它的替代技术n d s u n 公司推出的 基于j a v a 语言的e j b 技术。 上述分布式组件技术的大量应用，导致企业应用集成面临非常严峻的考验。微软推 出的d c o m 和n e t 使用其私有的分布式组件技术，几乎不可能做到与基于非微软技术的 组件之间的交互。s u n 推出的e j b 基本上面向基于j a v a 的应用开发，比n e t 技术开放 一些，因为e i b 基于0 p 协议，支持与基于c o r b a 技术的组件之间进行交互。 o m g 组织推出的c o r b a 规范是在组件交互规范化方面做出的第一次努力。 c o 趾；a 目前仅在一些领域有应用，并没能大规模参与到企业应用集成的发展。在 c o r b a 规范推出之后，非c o r b a 兼容的组件技术得到大量的应用田。 2 、缺少“业务相关性”。企业的业务大多表现为流程。目前的r r 系统大多采用硬 编码形式实现业务流程。传统的流程技术没有大规模应用起来，一方面因为组件技术的 厂商封锁，流程技术仅适用某一种技术体系下的应用系统集成；另一方面流程技术本身 也是厂商私有技术，难以推广。这种状况导致业务与玎系统之间很难同步。对于目前r r 系统来说，改造成为支持新业务流程的系统将是一项复杂的工程，有些情况下根本无法 重用已有的应用系统。 业务的“随需而变”需要r r 进行很好的支撑。这要求盯系统能实现非常灵活的架 构和交互良好的组建技术。新的面向服务架构( s e r v i c c - o d c n t e d a r c h i t e c t u r e ，s o a ) 是 目前最值得期望的解决途径。 l 2 面向服务架构一s o a 面向服务架构( s e r v i c e - o r i e n t e da r c h i t o c t l t m ，s o a ) 并不是一个新概念，有人就将 c o r b a 和d c o m 等组件模型看成s o a 架构的前身。早在1 9 9 6 年，g a r t n e rg r o u p 就已 经提出了s o a 的预言，不过那个时候仅仅是一个“预言”，当时的软件发展水平和信息 化程度还不足以支撑这样的概念走进实质性应用阶段1 3 】o 到了近一两年，随着x m l 和 w e b 服务等技术的发展，s o a 的技术实现手段渐渐成熟了，在b e a 、i b m 等软件巨头 的极力推动下，才得以慢慢风行起来。 关于“什么是服务( s e a v i c e ) ”，“什么是面向服务( s e r v i c e - o r i e n t e d ) ”以及“什 么是面向服务架构( s o a ) ”，目前尚未有一个业界统一的定义。不过，经过这几年的 热烈讨论，s o a 被新赋予了非常充实的含义。 w 3 c 将s o a 定义为一套可以被调用的组件，用户可以发布并发现其接口描述【4 】。 2 北方工业大学硕士学位论文 b e a 公司在其发布的白皮书d l anm o d e lf o rs o a 中给出了它对s o a 的 官方观点：s o a 是一个r r 策略，它将企业应用中的分散功能编排成具有互操作性的标准 服务，机构可以快速组合和重用这些服务，以满足业务需要网。 i b m 在其发布的白皮书m m ss o af o u n d a t i o n ) ) 中也给出了它对s o a 的官方观点： 服务是业务流程中可重复执行的任务。业务流程是服务的组合。面向服务是将业务作为 一组有联系的服务集成的方法。面向服务的架构( s o a ) 是一种架构方式，用于创建企业 r r 架构，它利用了面向服务的原则来实现业务和支持业务的信息系统之间更为紧密的关 系旧。同时，m 还从技术上给出了“服务”的定义：服务是执行可重复任务的可发现 资源，由外部化的服务规范进行描述吐 如果透过这些抽象定义，将重点放在其背后的主要概念上，我们可以概括s o a 的主 要特征是加强了企业体系结构和业务之间的联系，它允许将应用程序作为一组集成服务 进行构建，从而提供灵活的业务流程。s o a 架构内的服务有以下特征： 业务一致性：服务并不基于r r 功能，而是基于业务的需求。服务的业务致性由 服务分析和设计技术提供支持。 规范：服务是自包含的，采用接口、操作、语义、动态行为、策略和服务质量进行 描述。服务是具有互操作性的标准服务田。 可重用性：服务可重用性由服务粒度设计决策予以支持。 协议：服务协议是实体( 即服务提供者和使用者) 之间就相关事项达成的一致意见。 这些协议基于服务规范，而不是实现。 聚合：松散耦合的服务聚合为企业内部或企业间的业务流程或组合应用程序。 以上这些服务的特征组合表明s o a 并不仅与“技术”相关，而且也与业务要求和需 求相关。 基于s o a 的企业应用将带来以下好处： l 、统一了业务架构，可扩展性增强。在所有不同的企业应用程序之间，基础架构的 开发和部署将变得更加一致。现有的组件、新开发的组件和从厂商购买的组件可以合并 在一个定义良好的s o a 框架内唧。由于面向服务的敏捷设计，在应对业务变更时，有 了更强的“容变性”。松耦合系统架构使得服务更容易被应用所集成，或组成其他服务。 2 、重用现有r r 资产。基于s o a 的应用可以基于现有的系统投资来发展，而不需要 彻底重新创建系统。通过使用适当的s o a 框架并使其可用于整个企业，可以将业务服 务构造成现有组件的集合。使用这种新的服务只需要知道它的接口和名称。服务的内部 细节以及在组成服务的组件之间传送的数据的复杂性都对外界隐藏了。这种组件的匿名 3 北方工业大学硕士学位论文 性使组织能够利用现有的投资，从而可以通过合并构建在不同的机器上、运行在不同的 操作系统中、用不同的编程语言开发的组件来创建服务。遗留系统可以通过服务接口来 封装和访问。 3 、加快开发速度，减少开发成本。服务库将成为采用s o a 框架的组织的核心资产。 使用这些服务库来构建和部署服务将显著地加快产品的上市速度，因为对现有服务和组 件的新的创造性重用缩短了设计、开发、测试和部署产品的时间。s o a 减少了开发成本， 增加了开发人员的工作效率。随着业务需求的发展和新的需求的引入，通过采用s o a 框 架和服务库，为现有的和新的应用程序增强和创建新的服务的成本大大地减少了。同样， 开发团队的学习难读也降低了，因为他们可能已经熟悉了现有的组件。 4 、持续改进业务过程，降低激变风险。s o a 允许清晰地表示业务流程，这些业务 流程以及流程中的任务通过可组合的服务来标识。这给商业用户提供了监视业务操作的 理想环境。业务建模反映在业务服务中。业务流程由服务组合而成，这将进一步允许更 改流程流，而同时监视产生的结果，因此促进了持续改进。重用现有的组件降低了在增 强或创建新的业务服务的过程中带来的风险，也减少了维护和管理支持服务的基础架构 的风险。 w e b 服务是目前用于实现s o a 的最常见的技术标准。w c b 服务规范目前由微软、 b e a 、m 、s u n 、o r a c l e 、a p a c h e 等厂商和组织共同支持，并由w 3 c 组织发布为推荐 标准。 从前述各大组合和厂商对s o a 的观点中我们可以看出，s o a 是一种架构方式，独 立于技术实现。s o a 概念并没有确切地定义服务具体如何交互，而仅仅定义了服务如何 相互理解。所以，从概念上讲，s o a 并不必用w e b 服务来实现，可以使用c o i a 、r m i 等技术实现s o a 1 0 1 。 不过，w e b 服务的特性十分适合用来实现s o a 架构：w 曲接口采用中立的方式定 义，独立于具体实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言，使得构建在这样的系统中 的服务可以使用统一和标准的方式进行通信。这种具有中立的接口定义符合s o a 中服务 的松耦合特征。w e b 服务可以有较粗的粒度，这样较粗的粒度正好可以构成s o a 中服务 的粒度。w e b 服务能够交换带结构的文档( 比如x m l ) ，这些文档可能包含完全异构的 数据信息。基于w 曲服务的s o a 企业应用解决方案是目前唯一被微软、i b m 、b e a 、 o r a c l e 等绝大部分厂商共同支持的s o a 解决方案。w e b 服务正迅速成为实现s o a 的事 实标准。 4 北方工业大学硕士学位论文 1 3 面向s c i a 的服务基础中间件的发展 1 3 1 最初的s o a 构想 、 最初构想的面向服务的体系架构中有以下三个基本角色：服务提供者、服务请求者 和服务注册中心【l l l 。这些角色在面向服务的体系架构中遵循“查找、绑定和调用”范例， 其中，服务请求者执行动态服务定位，方法是查询服务注册中心来查找与其标准匹配的 服务。如果服务存在，注册中心就给服务请求者提供接口契约和服务的端点地址。 图1 1s o a 服务交互构想 服务请求者：服务请求者是一个应用程序、一个软件模块或需要个服务的另一个 服务。它发起对注册中心中的服务的查询，通过传输绑定服务，并且执行服务功能。服 务请求者根据接口契约来执行服务。 服务提供者：服务提供者是一个可通过网络寻址的实体，它接受和执行来自服务请 求者的请求。它将自己的服务和接口契约发布到服务注册中心，以便服务请求者可以发 现和访问该服务。 服务注册中心：服务注册中心是服务发现的支持者。它包含一个可用服务的存储库， 并允许感兴趣的服务请求者查找服务提供者接口。 上述模型导致了统一描述、发现和集成( u n i v e r s a ld e s c r i p t i o n , d i s c o v e r y , a n d i n t e g r a t i o n ，u d d i ) 规范的诞生。u d d i 的初衷是要实现一个公共目录( p u b l i cd i r e c t o r y ) 。 它的设想是：一家公司在u d d i 中注册它的w e b 服务，随后其他公司便可动态地发现它 们所需要的、支持在i n t e r n e t 上使用的服务。从目前的s o a 应用来看，这样的设想没有 实现。目前很少有公司乐于发现和请求来自之前无合作关系的提供者的服务1 1 2 1 。 同时，通过u d d i 查找服务、重新绑定机制导致服务请求者内部的实现逻辑非常复 杂。对于服务请求者来说，u d d i 模型过于复杂。服务请求者更关心的是提出服务请求 后，能够得到相应的服务响应。用户的这种需求导致了后来e s b 模式的兴起。 - 5 北方工业大学硕士学位论文 需要说明的是，基于s o a 体系架构的应用系统确实需要一个以某种形式存在的服务 注册库，用于发布和查找服务。 1 3 2e s b 模式的兴起 对最初的s o a 设想模型的一种改进方案就是服务代理模式。客户不是直接调用服务 提供商的服务，而是通过代理访问该服务。这种方式打破提供商和消费者之间的直接绑 定，为s o a 提供了松散耦合和灵活性【1 3 】。 图1 2 服务代理模式 如图1 2 ，服务代理负责实现查找和绑定真实的服务提供者，而最初的s o a 设想是 由服务请求者自身实现这一功能。在服务代理模式下，服务代理与服务请求者之间是紧 耦合关系的，服务请求者只需要将服务请求消息交给服务代理处理就可以了。 上述服务代理模式的进一步进化，发展成为目前业界流行的基于e s b 模式的s o a 应用。e s b 被描述为s o a 应用中的基础性中间件，它作为服务请求者的代理，负责与目 标商业服务进行交互【1 4 1 啊。用户可以在e s b 上集中配置多个代理服务。 典型的基于e s b 模式的s o a 应用如图1 3 所示： 图1 3 基于e b b 的s o a 应用系统 6 北方工业大学硕士学位论文 服务作为s o a 架构中的基本粒度单元存在。系统的一些可重用功能被封装为服务向 外界提供。服务向外界暴露的是与具体实现无关的接口。该接口详细描述了服务的调用 规范( 比如目前广泛应用的w 曲服务的接口描述语言w s d l ) 。服务请求者仅需要接口 描述就可以确定如何与服务进行交互。 服务可以通过一定的规则进一步组合成为业务流程，该业务流程同样向外界暴露为 服务。这样就形成了服务的迭代。目前比较通用的服务组合规范是商业流程执行语言 ( b p e l ) 。 从图1 3 可以看出，e s b 处于服务调用层，它作为面向服务的基础中间件，除了进 一步发展中间服务代理模式外，没有别的新的概念。但e s b 超越了传统的请求一响应模 式，提供了更为灵活的服务交互方式【垌。 2 0 0 6 年，各大中间件厂商纷纷推出自己的e s b 产品。甲骨文公司将2 0 0 5 年内嵌在 其业务流程管理产品中的e s b 模块独立出来，形成了独立的e s b 产品。b e a 推出了 a q u a l o g i c s g l v i c e b u s 作为e s b 中间件产品。i b m 也推出了独立的w e b s p h e r e e s b 产品。 s o a 在过去还是空中楼阁。按照s o a 的理念重建应用系统，这种理想状况相信每 个人都不会反对，但现实中这样的事情太少。e s b 的成熟让s o a 有了一个可以落地的依 托。 1 as o a 架构中的w e b 服务需要进行管理 面向s o a 的体系架构是一项引人注目的技术，它的服务以及组合服务的概念为开发 与业务模型保持最佳一致的应用系统提供了架构上的支持。基于s o a 架构的企业应用内 部的服务需要进行管理。如果一个s o a 企业应用处于没有管理的状态，它将保持一片混 乱，有时候根本无法发挥s o a 应有的优点。 随着目前基于s o a 架构的企业应用的展开，w e b 服务将被广泛的整合到企业的核心 商务中，服务的安全性、可管理性以及性能监控等问题凸现出来。多个异构的、分布的 w e b 服务节点参与企业系统的运行，使得整个s o a 系统的运营性能变的不可预见和难于 管理。客户需要的是一套可管理的、运营性能可见的企业级应用系统。这使得针对s o a 应用内部的服务进行管理的需求越来越迫切。 1 5s o a 架构中的w 出服务管理的研究现状 1 5 1 传统的w e b 服务管理模式不能满足s o a 管理需求 ( 1 ) 传统的w e b 服务管理工具产生的背景是：一个应用系统内部存在极少的w e b 服务提供者，很多的服务请求者( 大多数是程序模块，其他应用系统等) 来请求服务。 一7 北方工业大学硕士学位论文 服务请求者与服务提供者之间直接交互。因此，传统的w e b 服务管理主要关注的是服务 内部。它的角色是尽力保证服务本身的高度可用性。 目前企业应用越来越多地使用w e b 服务和s o a 来整合企业间的r r 业务资源。对于 s o a 应用系统来说，将依赖于多个业务合作伙伴提供的功能。这时，企业应用需要从管 理服务内部的可用性方式转向要求监视和管理( 可能是许多) 企业之间的可用性【l 刀。因 此，s o a 应用系统要求我们更多的是站在应用系统层面上管理服务之间的交互。 ( 2 ) 对于目前的s o a 应用来说，s q a 内部的服务( 即w 曲服务) 是规范化的。 而实现w 曲服务的运行平台是异构的。传统的w e b 服务管理平台更多的是采用与w e b 服务运行平台结合的方式，因为这样可以利用服务运行平台本身提供的资源。 随着s o a 应用的展开，参与s o a 应用的w 曲服务将会越来越多。这些服务运行平 台一般是异构的，目前的运行平台有i i s 、w e b l o g i c 、w e b s p h e r e 、a p a c h ea x i s ，还有 o r a c l e 新推出的o r a c l e 应用服务器，j b o s s a s 等。可以看出，有非常多的厂商推出自己 的w e b 服务运行平台，并且这些运行平台还在不断的升级。传统的w e b 服务管理工具 与w e b 服务运行平台结合的方式显然不可行。 因为传统的w 西服务管理工具根本没有提供对众多w e b 服务运行平台的支持，直 接导致目前参与s o a 应用系统运行的大多数w e b 服务处于没有管理的状态。 在国内目前没有成熟的传统w e b 服务管理产品。 在国际上，传统的服务管理产品有c a 公司的w 曲服务管理产品，l i p 的0 p e n v i e w ， m m 的t i v o l i ，o r a c l e 的w e b 服务管理器( 以前的o b l i xc o r e s v ，被o r a c l e 收购) 等。 1 5 2 面向s o a 的w e b 服务管理方式 基于e s b 模式的s o a 应用为在服务层面上管理服务提供了途径。e s b 的本质是作 为服务代理存在的，它作为专门管理服务之间交互的一个角色，减轻服务请求者处理服 务交互的复杂性，同时提供服务之间的松耦合特性。e s b 作为目前s o a 应用中w e b 服 务的代理集合，最终形成了一个面向s o a 的服务基础中间件。应用系统内所有的w e b 服务都与e s b 直接交互，e s b 为我们提供了一个很好的面向服务的管理途径。 在目前的s o a 应用中，e s b 所面对的都是w 西服务。尽管w e b 服务的运行平台是 异构的，但在服务层面上，每一个w e b 服务都是一致的，服务运行平台的异构特征在服 务层面上不再存在。如果由e s b 来管理w e b 服务，将有很大的便利条件。 有分析师预测，在s o a 的基础中间件中，将会有越来越多的e s b 将采用与监控s o a 性能的w e b 服务管理功能相结合的方式【1 珂。 8 北方工业大学硕士学位论文 1 5 3 现有的面向s o a 的w e b 服务管理产品 目前国内还没有s o a 服务管理产品。 在国际上，s o a 作为一种概念已经成熟。但实现s o a 的w e b 服务技术并不成熟。 x m l 、s o a p 、w s d l 等核心标准在整个行业已得到接受，但还在不断进化过程中；而 其他相关标准，比如安全断言、策略、事务等规范大量涌现，并且处于快速发展中。 在过去的几年里，微软、b e a 、i b m 、惠普等业界巨头都把注意力放在了s o a 解决 方案的讨论推广、w 曲服务相关标准的制定和支持平台的开发上，如微软的n e t 、m m w e b s p h c r e 、b e aw 曲b g k 等中间件都提供了对w e b 服务的支持。而在s o a 管理方面 相对滞后。 b e a 公司最新推出了结合w 曲服务管理功能的e s b 产品( b e a a q u a l o g i c s e r v i c e b u s ) ，初步实现了e s b 和w e b 服务管理的融合，将s o a 应用带入了一个新的境界。 1 6 选题的意义 s o a 应用所必需的一些w 曲服务管理功能比较通用，但开发、实施起来很复杂， 并且容易出错。因此，这些管理功能不应该强迫开发者们在每一个新的w e b 服务部署时 再实施一次。这些管理功能应该由底层基础架构来提供。 传统的w e b 服务管理软件大多采用于服务平台整合的方式，对于单个w 曲服务来 说，它有更少的性能花销，也能更全面地监控消息的处理。然而，在s o a 应用中，构成 服务节点的平台通常是异构环境，各个管理软件的界面各异，并且管理软件之间很难做 到信息共享，另外许多新兴的服务执行平台根本没有配套的管理t k j f 牛- 。因此，传统的w c ；b 服务管理软件很难满足s o a 的管理需求。 中间件是基础软件的一大类，属于可复用软件的范畴。顾名思义，中间件之类的软 件位于操作系统软件层与用户应用软件层之间。中间件在操作系统、网络和数据库之上， 应用软件的下层，总的作用是为处于自己上层的应用软件提供运行与开发的环境，帮助 用户灵活、高效地开发和集成复杂的应用软件。 因此，开发一套服务管理中间件可以在满足易用性的前提下提供良好的管理功能。 w e b 服务管理中间件可以满足s o a 应用中w e b 服务管理的多方面需求：中间件的 管理功能可以让w e b 服务应用程序的结构和执行更可见：中间件可以减轻面向服务架构 ( s o a ) 应用程序中的部署和更改所带来的风险；中间件可以提供一套通用的能力，可 以让w e b 服务的开发者们可以集中精力解决实现商务逻辑中的问题而不是在基础架构上 花时问。 9 北方工业大学硕士学位论文 构建带有w e b 服务管理功能的s o a 架构应用程序，将可以使得部署的时间更短， 服务更容易维护，系统也更可靠和健壮。这对于目前在我国广泛构建的企业信息系统有 着良好的应用前景。 1 7 课题研究的主要内容 w e b 服务管理( w e bs e r v i c e sm a n a g e m e n t ，w s m ) 本身为调用w e b 服务提供了运 行时环境，还负责管理服务运行、执行服务级别协议( s l a ) 。传统的w e b 服务管理以 产品的形式存在，各w s m 厂商强调自己在这一大类当中提供不同的功能，不过它们通 常提供相似的功能。譬如说，d i g i t a le v o l u t i o n 强调安全和可靠性传送；i n f r a v i o 强调管理 服务的级别；s e r v i c ei n t e g r i t y 强调服务监控和可见性；其他厂商则强调负载均衡和故障 替换l 研。， 总的来说，w e b 服务管理主要是为w e b 服务提供可见性和管理，监控服务的可用性， 以确保服务质量、执行服务级别1 8 皤】。有的还负责负载均衡、故障替换等“8 1 。 因此，本课题的研究内容就是提出一套适合s o a 架构特点的w e b 服务管理中间件 的解决方案，实现以下主要目标： l 、实现w e b 服务配置管理以及w e b 服务活动监控的功能。用户可以设定服务 管理相关的信息。为业务经理和管理员提供一个查看已发生的服务活动相关 的主要性能数据和统计指示板，提高服务运行的可见性。 2 、实现w 西服务虚拟的功能。为服务提供逻辑端点，它用于在服务提供者改 变实现或者重新部署时，降低甚至避免对服务的消费者造成影响。 1 0 北方工业大学硕士学位论文 2 课题研究所需技术和知识 2 1 w 曲服务 w e b 服务技术是一系列能够被用于实现s o a 的标准( 或正在形成的标准) 的集合。 w e b 服务技术是公开的技术，它保持供应商中立、平台中立和很强的互操作性。 w e b 服务是自包含的、模块化的应用程序，它能被描述、发布、定位和通过网络调 用。w e b 服务封装了业务功能，从一个简单的请求一响应到完整商业应用流程的交互凹。 w e b 服务可以新建，也可以通过包装现有应用程序来实现。 2 2w 曲服务相关规范和标准 为了让s o a 的应用能够更加的成熟，一些标准化组织( 主要有w 3 c ，q a s i s ) 对 w e b 服务的功能进行了扩展，为此制定了一系列的w s - * 规范。通过这些规范，使得w e b 服务在实际应用中的能力得到了很大的增强，这些能力主要体现在对服务质量的保障上， 例如安全，可靠性，事务等等。 目前存在的主要的w e b 服务相关规范有： 1 、可扩展标记语言x m l x m l 是一门标记语言，它作为大多数w 西服务相关规范的基础。x m l 是一门通用 语言，能够以一种结构化的形式来描述内容，并且与在特定设备上的表现形式分离。 与x m l 相关的标准还有命名空间( n a m e s p a c e s ) 和x m l 模式定义( x s d ) 。 2 、简单对象访问协议( s o a p ) 简单对象访问协议( s i m p l eo b j m a c c e s sp r o t o c o l ，s o a p ) 是一种基于x m l 的， 用户计算机之间交互信息的协议。s 0 a p 是w e b 服务的重要组成部分，绝大多数w 曲 服务都使用s o a p 协议来进行交互。 s o a p 规范目前的版本有1 1 和1 2 。其中，s o a p i 2 ( 第二版) 在2 0 0 7 年4 月成为 w 3 c 组织发布的推荐标准t 2 5 1 。 3 、w s d l w e b 服务描述语言( w e bs e r v i c e sd e f i n i t i o nl a n g u a g e ，w s d l ) 用一种和具体语言 无关的抽象方式描述了w e b 服务的操作以及调用语法。 目前，w s d l 规范1 1 版是w 3 c 组织发布的个推荐标准，w s d l 规范2 0 版已处 于w 3 c 组织的“工作草案”阶段1 2 7 1 。 4 、w s - a d d r e s s i n g 北方工业大学硕士学位论文 w s - a d d r e s s i n g 规范在s o a p 信封头中综合了消息交付、回复和错误回复的寻址信 息，使得s o a p 消息包含足够的寻址信息，独立于传输层。 w s - a d d r e s s i n 9 1 0 规范的核心部分在2 0 0 6 年5 月成为w 3 c 组织发布的推荐标准。 其中，w s - a d d r e s s i n 9 1 0 与w s d l 之间的绑定规范( w e b s e r v i c e s a d d r e s s i n 9 1 0 m e t a d a t a ) 目前处于w 3 c 组织的“工作草案”阶段 3 0 - - 3 2 。 5 、w s - p o l i c y w e b 服务策略框架( w s p o l i c y ) 规范为服务请求者和服务提供者定义了语法和语 义来描述他们的需求、首选项和性能。语法为以策略的形式表述每个领域的需求提供了 一种灵活简洁的方法。 w s - p o l i e y 规范已经在2 0 0 7 年3 月成为w 3 c 发布的“候选推荐”【3 3 】。w 3 c 计划在 2 0 0 7 年将其发展为“w 3 c 标准”【3 5 j 。 6 、w s - s e c u r i t y w s - s e c u r i t y 是w e b 服务安全协议中最主要的规范。它定义了在s o a p 消息中嵌入 认证、加密和安全性的方法，为交换x 5 0 9 证书或s a m l 令牌等基于x m l 的对象提供 了框架。 7 、w s s e c u r i t y p o l i e y w s - s e e u r i t y p o l i c y 规范提供一种w e b 服务用来交换安全政策的方法，使认证和授权 的“协商”无需人工干预就可以进行。 8 、u d d i 统一描述、发现和集成( u n i v e r s a ld e s c r i p t i o n , d i s c o v e r y , a n di n t e g r a t i o n ，u d d i ) 是 专为电子商务世界的“黄页”而设计的。u d d i 基于现成的标准，如可扩展标记语言x m l 和简单对象访问协议s o a p 。u d d i 规范已经发展到第三版。目前b e a 推出的服务注册 产品( a q u a l o # cs e r v i c er e g i s t r y ) 扩展和兼容u d d i ，i b m 推出的服务注册产品 ( w e b s p h e r e 妇- v i c er e t r ya n dr e p o s i t o r y ) 部分支持u d d i 。 9 、w s 蛐a t i o n w s - c o o r d i n a t i o n 规范定义了一个可扩展的协调框架来支持需要显式协调者的情况。 该协议引入了一个称为协调上下文( c o o r d i n a t i o nc o n t e x t ) 的s o a p 头块，用以唯一地 识别联合工作中将要着手进行的部分阅。 1 0 、w s - a t o m i c t r a n s a c l i o n w s - a t o r m e t r a n s a e t i o n 为w e b 服务指定了传统的a c i d 事务，并为原予事务协调类 型定义了3 个协议：完成协议( c o m p l e t i o np r o t o c 0 1 ) 和两阶段提交协议( t w o - p h a s ec o m m i t 1 2 北方工业大学硕士学位论文 p r o t o c 0 1 ) 的两个变体。完成协议用于启动提交处理。为完成而注册的w e b 服务能够通 知指定的协调者何时开始提交处理。 l l 、商业流程执行语言( w s - b p e l ) w s b p e l 规范为指定基于w e b 服务的业务流程行为定义了一种表示法。这种表示 法被称为w e b 服务的业务流程执行语言，内置了业务流程处理逻辑的描述以及如何组合 w 曲服务。 以上仅列出了一些主要的