（计算机软件与理论专业论文）中国电信超级信息港建设中工作流的实现.pdf

摘要摘要本文主要以中国电信网络数据中心( i n t e r n e td a t ac e n t e r ) 的业务开展为基础，详细阐述了中国电信超级信息港的建设，重点论述了工作流技术在其中的应用。内容主要包括：信息港建设的背景，系统架构，系统功能模块，以及业务处理过程中工作流系统的建设。作者首先从宏观上介绍了当前国内i d c 市场的现状和发展前景，阐述了项目开展的意义。然后通过对项目功能以及工作背景的分析提出了系统中引入工作流技术的必要性。通过具体比较j 2 e e 架构与n e t 架构，总结j 2 e e 架构的优势，详细阐述了本系统采用基于j 2 e e 架构的w e b 系统建设模式的缘由。接下来，通过对电信网络数据中心业务功能业务流程的深层剖析，提出了针对本系统中工作流特点的解决方案。文中从工作原理，实现思路，具体算法等多个方面，详细介绍了作者自行研发的适应本系统业务需求的小型工作流处理系统。同时，结合活动图、状态转移图等生动详细地分析了中国电信网络数据中心的业务处理流程，包括各种业务类型的处理流程，以及正常异常等分支状况，全面深入的展现了中国电信超级信息港的业务功能和处理过程。最后，作者在实现功能的基础上，剖析了本系统中工作流处理系统的不足，并提出了相应的改进办法，同时对本工作流系统在整个系统中的作用做出了评价。关键词：网络数据中心i d c 、j 2 e e 架构、n e t 架构、工作流技术a b s tr a c tt h i st h e s i si n t r o d u c e st h ec h i n a1 i e l e c o mi d c ( i n t e r n e td a t a ( j e n t e r )b u s i n e s so nt h ew h 0 1 e 。b a s e do nt h i s ，a u t h o re x p l 8 i n st h ea r e h i t e c t u r eo fc h i n at e l e c o mi d cm a n a g e m e n ts y s t e mi nd e t a i la n de s p e c i a l l ye x p o u n d st h ew o r k f l o wt e e h n i q u eu s i n gi ns y s t e 灌。f i r s t ，t h et h e s i si n t r o d u c e st h ef o r e g r o i j n da n da c t u a li t yo ft h ei d cd e v e l o p 鞭e 罪t ，e x 静a 七 a t e so 捉t 弧ei 疆p o r t 8 拜ts i g n i f i e a t i o no ft h sp r o j e c t s e c o n d ，t h r o u g ha na n a l y s i so fp r o j e c tf u n c t i o na n dw o r k i n gb a c k g r o u n d ，g e t st h en e e e s s i t yo fu s i n gw o r k f l o wt e c h n i q u e s a c c o r d i n gt oc o m p a r i n gt h ea r c h i t e c t u r eo fj 2 e ea n d n e t ，s u 硼i i ；a r i z i n gt h ea d v a n t a g e so fj 2 e e ，a u t h o rd e s c r i b e si nd e t a i la b o u tt h er e a s o nw h yt ou s ew e bp a t t e r n sb a s e do nj 2 e ei ns y s t e m ，n e x t ，t h r o u g ht h ed e e p s e a t e da n a t o 豫yo ft h eo p e r a 专i o nf 1 0 wo fc h i n at e l e c o mi d c ，a u t h o rp u t sf o r w a r dt h es o l u t i o nt ot h ee h a r a t e i s t i co f 褥o r k f l o 释s 魏e d si n 专h i ss y s t e 孺。l nt h i st h e s i s ，f r o mw o r kp r i n c i p l e ，r e a l i z a t i o na n da 1 8 0 r i t h ma 1 1t h e s em e t h o d s ，8 u t h o rs p e e i f i e st h e 穗i n i t y p e 鞯o r k f 圭e 襻m a n a g e m e n ts y s t e m ，w b i e hi ss u i t a b i ef o rt h er e q u i r e m e n t so fg i v e no p e r a t i o nf u n c t i o ni nd e t a i l a tt h es a m et i m e ，c o m b i n i n gw i t ha c t i v i t yd i a g r a ma n ds t a t ec h a r td i a g r a m ，a u t h o rg i v e sav i v i da n a l y s i so fc h i n at e l e c o mi d co p e r a t i o nf l o w ，i n e l “d i n g8 l lt y p e s( ) fo p e r a t i o n ，n a t u r a la n de x c e p t i o n a le h l b r a n c h m e n t ，t os h o wt h eo p e r a t i o nf u n e t i o na n dp r o e e s so fi 舀e 撼a n a g e 掇e n ts y s 毫e l l la l lg l r o u n d 。l a s t ，b e s i d e sr e a l i z i n gt h es y s t e mf u n c t i o n ，a u t h o ra n a t o m i s t st h el a c ko ft h i s鞋o r k f l o 榉m 8 n a g e 糟e n ts y s t e 鹃8 n dt h e np r o v i 鑫e s8 轷a yt oi m p r o v et 舞es y s t e m a to n et i m e ，a u t h o rm a k e sa na p p r a i s a lf o rt h er o l et h a tp l a y si nt h es y s t e mb yu s i n g 详o r k f l o wt e e h n i q u e s k e yw o r d s ：i n t e r n e td a t ac e n t e r ，j 2 e ea r c h i t e c t u r e ，n e ta r c h “e c t u r e ，并o r k f 王o wt e c h n i q u e si l 第1 章绪论第1 章绪论1 1l d c 项耳来源作为工学硕士学位论文的研究工作，我的选题来自中国电信集团系统集成有限公司鹣“中黧遣信越级信意港”建设矮鼙。为了适应i n t e r n e t 的高速发展，提供高质量的网络资源和网站系统服务，中国电信集霞凭诺其在硬稗条件上得天独簿的优势，在j k 京、广州、上海、西安建立了明个网络数据中心( i n t e r n e td a t ae e n t e r 简称i d c ) 。为了方便有效的管理甄联网数据中心，实现i d c 业务的高效运行、资源的合理配置，以及樱关数计赞结算，中国电信集团委托中基泡痿集鼹系统集成有限公司开发一套针对于中网电信网络数据中心( i d c ) 的运营支撑系统中国惫售超级僖惑港。渡系统懿建设鍪在鞋l 瓣瓣翌务需求为蒸磴，戳残熬戆先遴技术依托，紧密结合各级生产组织管理机制，适成专业化管理、统一集中管理与经营的特点，觚两在i 瓣管瑾中最大限度遗发捧信惠技术的优势。1 2l 项目概述1 。2 。 l 概念鼹终数据孛心鬻i b e ( 1 髓e r n e t 阮t ae e n t e ) 是捂蒸螽大麓模兹繇童l 鏊及机房设施，高速可靠的内外部网络环境，系统化的j | 矗控手段等一系列条件的服务器存放环境。i d c 是伴随着互联网不断发展的需求而发展起来的，它为互联网内容提供商( i e p ) 、企业、媒体和各类网站键供大规模、高质量、安全可靠的整机税用、暇务器托管、机楗租用、枧房租用、专线接入、嬲络批发带宽等黢务以及受载均衡、应用外包等增值业务。1 2 2l d c 现状西蘸黉内苁事i d e 业务的企业主要有两类“3 ：电信服务业者魏中国电僚、北京工业大学工学硕士学位论文r 1 ；国网通、中国联通和吉通公司；网络服务业者( i s p ) ，包括2 6 3 首都在线、世纪互联、清华万博、天地互连等。电信服务业者中国电信凭借其宽频互联网络资源，是国内最大的i d c 服务商。主要由北京电信、上海电信、广州电信三家分公司经营。国内较大的i s p 、i c p 的主机都代管在北京电信的电报大楼。吉通公司借金桥网，建有自己的骨干网络，客户e 要集中在大企业和国家部委。中国网通将开通大陆唯一的全光宽频骨干网，网通的业务主要是处理与i p 技术和宽频网络资源相关的数据通信业务。网络服务业者在i s p 这一类型的i d c 服务提供商中，t o m c o m 、脉搏网、天极网等都选择了世纪互联网的d a t ac e n t e r 进行网站系统代管。从这里可以看出电信运营商立足于向用户提供全方位的电信服务，在其拥有互联网网络资源优势的基础上，建设托管平台，汇聚更多的数据流量，力图成为用户一次就可以全部购齐的“一站”商店；而互联网服务商则着眼于向用户提供互联网接入，通过增加托管服务，扩大公司的利润来源。由于目前国内的i d c 业务发展尚在起步中，因此还存在许多的问题有待解决。首先，服务内容过于简单：目前国内的1 d c 业务在规模、服务品质、服务内容等方面都需要进一步提升，特别是服务内容上，目前几乎所有的服务提供商所提供的i d c 服务，就是指频宽的租用和服务器存放，很少涉及网络管理、应用软件服务以及提供整体解决方案等方面，因此其服务内容有待开拓。其次，市场发展不平衡：国内的i d c 是随着网站的迅速发展而蓬勃，目前的客户主要集中在商业网站上，所占比例超过9 0 ，而理应成为最主要的消费群体之一的传统企业，包括中小企业所占的i d c 业务市场极小。主要原因是中小企业信息化应用程度普遍较低，网络的作用局限于收发电子信件、宣传企业形象等方面。这种需求只需使用收费低廉的虚拟主机服务即可得到满足。此外，市场培育与宣传的不足使许多企业不清楚i d c 服务的内涵，不了解其优势与便利性，也就不可能采取相应的投资行为。1 2 3i d c 的发展趋势虽然目前国内i d c 市场的发展存在着种种不足，但是不可否认，今后的几一2 一第l 章绪论年中，随着i d c 服务用户群中商业网站的高速成长以及政府上网和企业上网工程的进展，企业网站的数量将会逐渐增加。随着i n t e r n e t 呈爆炸性的发展，i d c市场可能将进入高速发展期。因此，随着i d c 业务市场的逐渐发展，i t 业对i d c 服务的认知也将有明显的改变，i d c 服务会逐渐向能够为企业提供全方位服务的n s p ( 网络服务提供商)进行转变。高品质网络资源和网络系统服务，越来越成为网络公司和企业电子商务发展成功的重要因素。随着电子商务的不断发展、企业对代管业务深入了解，i d c 为客户提供整体性可供选择的服务不仅成为可能而且成为必需。这整体性服务包括；提供标准机房、服务器代管、频宽出租、监控、安全管理、提供应用软件和数据库的网络平台，进而为用户提供完整的电子商务解决方案。1 2 4 中国电信超级信息港建设的意义随着中国互联网接入与电子商务的发展，仅中国电信就制定了要在未来5年内发展一亿个互联网用户的目标，其中的企业用户对i d c 的需求将在不久后迎来一个高峰。据国家信息产业部的统计，i d c 的业务规模在2 0 0 1 年是2 l _ 8亿元，2 0 0 2 年是3 l 亿元，到2 0 0 3 年是3 9 6 亿元。对于i d c 运营商来说，这无疑是一个巨大的商机。中国电信正是在此大环境下，凭借其巨大的网络资源优势，建设了一批i d c机房，争取率先占领一部分的i d c 市场。但是由于国内的i d c 起步较晚，各个方面的准备还不成熟，这些i d c 机房只能开展一些基本业务和简单的增值业务。基本业务主要包括：机房出租，机架出租，主机托管，独享主机，虚拟主机等；增值业务如内容分发，负载均衡等业务。中国电信超级信息港的建设，目的是为i d c 机房开展业务提供相应的服务。功能主要包括：管理i d c 机房的资源、开展主机托管、资源出租以及一些简单的增值业务，对生成的数据进行计费结算并统计生成报表。它的建成可以帮助 d c 运营商方便地维护和管理i d c 机房，提高运作效率，减少资源浪费，准确掌握i d c 机房的使用状况，以便及时调整业务结构，提高业务量；此外，还可以为用户提供一站式的服务，提高客户满意度。北京工业大学工学硕士学位论文1 3 工作流技术的引入1 3 1 中国电信超级信息港的系统功能中国电信超级信息港系统的业务主要包括两个部分：i d c 节点业务管理及计费结算系统和i d c 全国中心业务管理及计费结算系统。节点负责实现各地的1 d c 业务管理和计费功能，全国中心负责协调各节点的运作，并受理全国性大客户的i d c 业务。这两部分都需要实现以下主要功能：1 对i d c 机房的静态资源进行管理( 包括机房，架位，机架，机位，主机，端口，i p 地址等) 。实现这些资源的增删改查。2 对i d c 机房开展的各类业务( 包括机房、架位、机架、机位、端口、i p地址、主机和虚拟主机的出租等) 进行管理。功能主要包括：业务的受理，资源的分配，施工，测试，竣工，生成合同。3 对各类业务的数据进行计费结算，并统计生成报表。1 3 2 工作流技术由中国电信超级信息港的系统功能可以看到，i d c 的业务管理包括营业受理、资源分配、施工、测试、竣工等一系列的业务单元，且各业务单元之间环环相扣，无论正常状况或异常分支状况，其业务流程都必须按照一定的顺序进行，因此可以认为i d c 业务处理的过程事实上包含了一种既定的工作流过程。所以，我们考虑在业务管理系统中适当的采用工作流技术，将原有各业务单元之间的数据传递由人工处理变为自动处理，同时将系统功能和业务流程实现一定程度的分离，使业务流程可配置，增强系统的灵活性和扩展性。1 4 本人的工作在中国电信超级信息港的建设前期，我做了一些技术准备的工作，参与了系统架构的设计。在项目进行过程中，我主要是独立承担工作流管理系统的系统分析和详细设计工作。这是中国电信超级信息港业务管理部分的关键，它的设计直接关系到业务管理的自动化程度和可扩展性，进而影响到整个系统的性第1 章绪论能。在本文的以下章节中，作者围绕中国电信超级信息港的建设主题，重点介绍工作流管理系统的实现。第2 章超级信息港系统架构第2 章超级信息港系统架构本章主要通过分析中国电信超级信息港的系统架构，进一步给出工作流管理系统的工作背景。2 1j 2 e e 架构的选用2 1 1j 2 e e 的由来j a v a 于1 9 9 6 年由s u n 公司推出“，当时它的主要用途是制作产生动态网页的a p p l e t 。后来，人们发现j a v a 的“一次开发，多次运行”、纯面向对象的特性、垃圾回收机制和内置的安全性特别适合于开发企业应用系统。于是，企业应用开发商纷纷在j a v a 标准版的基础上各自扩展出许多企业应用a p i ，其结果导致基于j a v a 的企业应用呈爆炸式增长。但是各企业系统a p i 之间又不能相互兼容，破坏了j a v a 的平台独立性。鉴于此，s u n 公司联合i b m 、0 r a c l e 、b e a 等大型企业应用系统开发商于1 9 9 8 年共同制订了一个基于j a v a 组件技术的企业应用系统开发规范j 2 e e 规范，该规范定义了一个多层企业信息系统的标准平台，旨在简化和规范企业应用系统的开发和部署，此即j 2 髓的由来。2 1 2j 2 e e 架构j 2 e e 规范定义了一个基于组件的多层企业应用系统开发平台，其逻辑结构如图2 1 所示“。图中的椭圆形表示组件，大矩形表示容器，包含向下文字的小矩形表示a p i ，箭头表示访问，箭头线上的文字表示相应的协议。北京工业大学工学碰士学位论文圈2 一ij 2 e e 逻辩结构图从图2 一l 中我们可以糟到，j 2 e e 实际上是一个基于组件一容器模型的系统乎台，其谈心概念怒容器。容器是指为特定组件提供服务的一个标准亿的逡行时环境，j a v a 虚拟枫就是一个典型的容器。组件是一个可以部署鲍程序单元，它以某种方式运行在容器中，容器封装了j 2 e e 底层的a p i ，为组件提供事务处理、数据访趣、安全性、持久性等服务。奁弱窭e 中缌撑巍缀 牛之阕并不壹接访问。而是通过容器提供的协议和方法来相互调用。组件和容器间的关系通过“协议”来定义。容器翡底层是j 2 狂羧务器，它蔻容器提供j 2 瑟中定义懿各耱簸务茅廿a p i 。一个j 2 e e 服务器( 也叫j 2 e e 应用服务器) 可以支持一种或多种容器。在图2 l 中，可以看到每个容器斡服努包括两部分：豫s e ( j a v a2p l a t f o 瑚s t a n d a r de d i t i o n ) 和一组扩展的服务。这是因为j 2 e e 是以j a v a 标准版为基础的，各容器在j 2 s e 之上褥根据需要提供一些扩展的服务，如目录服务、攀务管璞、数据访问、潢息机制、安全性等。2 。 。3j 2 e 与。犍t 的强：较这里我们将j 2 e e 与n e t 战略中的开发平台做一个比较，因为它们都魑构建企渡信息系统应糟的基础性平台，尤其是开发和部署轷e b 服务的霾要平台。对耐个平台产生至关重要影响的三个方面是：系统乎台基础构造、三层多燃体系结构和移植性能扩展。下面就遮几方面将两者做一个比较：系绫平台基破掏造a j 2 e e 和n e t 两个平台在底层的执行引擎都源于托管的虚拟机概念。第2 章超级信息港系统架构b n e t 在中间语言设计时通盘考虑了多个主流高级语言，实现了n e t平台的跨语言承诺，但在u n i x 几i n u x 平台上，n e t 迟迟未能实现其跨平台的承诺；相对的，j 2 e e 通过j v l ( j a v a 虚拟机) 实现了跨平台。c 一个能够为编程提供广泛服务的、可复用的a p i 类库对于现代软件平台非常重要。从基础的集合、字符串操作到企业级的a p i 接口，如j d b c 、j n d i 等，可以看到j 2 e e 在这方面有着非常坚实的结构。但微软n e t 框架类库也不示弱，提供了从图画、网络、线程到a d 0 n e t 、a d s i 、w i n d o w s 表单、a s p n e t 等一系列的a p i 。在这些基础的和企业级的服务上两个平台很难一决高下。三层多层体系结构基于三层多层分布式计算结构已毋庸置疑地成为当今企业应用的主流模式，也是两个平台较量的着力点。a 客户端：n e t 和j 2 e e 都提出了基于桌面的应用程序和基于浏览器的w e b 应用的开发组件：j a v aa p p l i c a t i o n 与w i n d o w s 表单、j a v as e r v l e t j s p 与a s p n e t 双双形成犄角之势。b 中间层：j 2 e e 的e j b 是一个成熟的、得到业界广泛支持的大型企业级组件框架，而n e t 组件则是建立在新型的c o m + 服务之上，两者在组件与操作系统的交互、客户端资源共享等方面都有很好的支持。c 在后端数据层，两个平台都为数据库连接量身定做了一套数据存取模型：j 2 e e 的j d b c 和n e t 的a d o n e t 。它们在支持传统s q l 数据源的同时，也都支持新型的x m l 数据源。移植性能扩展a 移植在移植性方面，微软通过n e t 通用语言运行时来消除编程语言的差别，而j 2 e e 则通过j a v a 虚拟机来消除平台差别。几乎所有的主流操作系统都提供了对j 2 e e 的支持。b 性能性能是j 2 e e 和n e t 喋喋不休的话题，但到目前也没有见到更客观的第三方评测报告。北京工业大学工学顿士学位论文c 扩震t 2 e e 在1 9 9 9 年形成了其成熟的架构，并且到今天已经有楣当成熟的经过检验的企业应用系统。而n e t 究其渊源是源自微软以前开发企业应愿程序熬平台渊a ，其中包据了谗多已经鼓涯实数技术，著且这些技术已经在产品中得到实现，包括微软的事务服务器、c o 卅( 缓徉瓣象模黧) 、港惑羧礤、s 蕊s e r v e r 数撩痒等。j 2 e e 另一个重蒙特征就是它的架构开放性，它本身是一系列规范，而不是产菇，任何符合这一怒范的产晶都难招穗兼容鹩。丽n 驸在设计之初就綮紧地把平台规范与产品胶合程一起，很难想像会有一个非微软的n 默实现。此外，鬣然相对n e t 丽言，j 2 e 已经怒一个成熟的、成功的企业级应用解决方案，拥商大量的客户，已经实撼了j 2 陇的企业不太霹g 在谨e b 服务豹黠伐全面否定j 2 髓而去接受n e t 。而原先就是采用微软架构的，出于技术延续性的考虑，大多数仍然会选用微软救n 艘。另努那些采爝其经技术豹金渡缀应建巅会程开发效率、安全性、可靠性、维护代价等不同指标上对两种架构进行考察， 2 鞭强在套大量静应震实镶，嚣。n 下强在攘合集成弱优秀拜发部辫环境。2 。 。毒0 2 酶茸宅多争逐过多方西比较j 2 e e 与。n e 下警台，我倪霹戳钛戳下若予方嚣蕊结j 2 e e 粒优势所在“”，这为我们选择j 2 e e 架构提供了坚实的理论基础。l 。、韭赛支撩j 2 e e 是由s u n 引导，各厂商共同发起的i b m ，b e as y s t e m s ，o r a c l e 等都育参与。在j 2 疆簌范制定验段谴供藏商参与进来，黥够设投他们在众韭计算领域多年来的成熟经验，推动他们迅速开发出j 2 e e 的产品；采用开放的协作制定热i 范，也体现了众多企业计舞领域供应商的知识和专业技术，能够满足任何商、比需求。2 保护已有的i t 投资j 2 e e 援蠢广泛鲍妲赛支持移一臻重要戆企篷谤算镁域供盛巍熬参与。每个供应商都对现有的客户提供了不用废彝已有投资，j 入可移植的j 2 e e镶蠛豹舞缀途径。嚣魏，船髓絮褐嚣黻充分弼用弼户原有数投资，麴些公司使用的b e at u x e d o 、i b i i lc i c s ，以及n e t s c a p ea p p l i c a t i o ns e r v e r 。一1 0 第2 章超级信息港系统架构3 保护未来的i t 投资，适应变化j 2 e e 能让一个公司具有更强的适应变化的能力。如果客户的j 2 e e 应用程序设计良好，并能符合标准，这个系统可以随着时间的推移通过更换底层中间件、操作系统或硬件来进行放缩，却不会显著地更动应用程序。4 可伸缩性基于j 2 e e 平台的应用程序可被部署到各种操作系统上。例如可被部署到高端u n i x 与大型机系统，这种系统单机可支持6 4 至2 5 6 个处理器。j 2 e e 领域的供应商提供了更为广泛的负载平衡策略。能消除系统中的瓶颈，允许多台服务器集成部署。这种部署可达数千个处理器，实现可高度伸缩的系统，满足未来商业应用的需要。5 长期的可用性j 2 e e 部署到可靠的操作环境中，他们支持长期的可用性。最健壮的操作系统可达到9 9 9 9 9 的可用性或每年只需5 分钟停机时间。这是实时性很强商业系统理想的选择。6 支持异构环境j 2 e e 能够开发部署在异构环境中的可移植程序。基于j 2 e e 的应用程序不依赖任何特定操作系统、中间件、硬件。因此设计合理的基于j 2 e e 的程序只需开发一次就可部署到各种平台。7 可维护性基于j 2 e e 平台产品支持更广泛的组件类型和中间件服务，可以让开发人员投入精力在急待解决的商业问题而不是中间件上。开发人员利用底层平台构造灵活、易维护的企业系统，这类系统不用作很大调整就可以适应新的中间件、数据库或数据库规划。2 2 系统整体架构2 2 1 系统技术路线基于j 2 e e 的上述优点，同时由于i d c 的业务处理流程繁多，计费形式多样，而且新的业务层出不穷，为适应未来发展趋势，系统最终采用以下技术路线：l l l 北京工业大学工学硕士学位论文采用优化的、平台无关的b r o w s e r w e bs e r v e r 、i n t e r n e t i n t r a n e t 体系结构、面向对象的w e b 技术和基于数据库访问中间件的多层客户服务器方式：采用消息中间件保证计费结算以及相关业务数据的高效、可靠、安全传输；选用b e a 的w e b l o g i c6 o 作为w e b 应用服务器，t u x e d 0 7 1 作为消息中间件，o r a c l e 8 i 作为数据库。户w e b 服务器现在许多用户将已有的系统向w e b 扩展，这是因为基于w e b 的应用比传统的客户服务器应用有很多优点，比如基于w e b 技术构造应用系统，可以显著降低用户的维护和提交费用，用户也会对统一的界面( b r o w s e r ) 和相对简化的操作感到满意。系统采用b e aw e b l o g i c 服务器兼做w e b 服务器。应用服务器系统采用符合j 2 e e 标准的b e aw e b l o g i c 服务器，它完全实现1 2 个f n t e r p r i s ej a v a 应用程序接口中的1 0 个接口，其中包括j d b c 、e j b 、r m i 、事件管理和j n d i ：并且，w e b l o g i c 6 1 还提供了对最新的的e j b 2 o 规范的支持，可以较好的保障开发的高效性和应用的稳定性。另外，w e b l o g i c 可方便地与业界领先的大型关系型数据库如o r a c l e 、s y b a s e 等协同工作，并通过连接池技术为数据库提供多个持久性支持，支持t x 数据源。i d c 营业受理、资源分配的过程非常类似一个连贯的工作流，其中大量使用了这一特性来保障连续的多表数据库操作中事务的完整性。大型数据库o r a c l e 8 i 是一个面向i n t e r n e t 计算环境的数据库，它改变了信息管理和访问的方式。o r a c l e 8 i 将新的特性融入到了传统的o r a c l e 服务器之中，从而成为一个面向w e b 信息管理的数据库。0 r a c l e 8 i 支持w e b 高级应用所需要的多媒体数据，支持w e b 站点不断增长的负载需求。o r a c l e 8 i 是唯一一个拥有集成式w e b 信息管理工具的数据库。o r a c l e 正在推动j a v a 成为下一代应用的标准，因此在它的各个层次，包括o r a c l e 8 i 服务器内的j a v av m ，均支持j a v a 。o f a c l e 8 i 还对o r a c l e 数据服务器的几乎所有方面给予了增强，全面改进了质量、可用性、性能、可管理性、多媒体数据类型支持和复制功能。第2 苹超级信息港系统梨构2 2 2w 印系统架构图我们把工作流管理系统包含在中国电信超级信息港的w 阴子系统中，这里的w e b 子系统主要包括系统管理，业务管理，资源管理三大功能模块。该系统采用基于j 2 e e 的三层体系结构，分别是表示层、业务逻辑层、数据层。表示层主要采用w e b 页面，尽可能的简单，使最终用户不需要进行任何培训就能方便地访问信息；第二层就是业务逻辑层，实现全部业务逻辑和控制；最后是数据层，存储大量的数据信息和数据逻辑，并对数据进行有关的安全、完整性、并发性控制。具体结构如下图2 2 ：匝互圈l表示层“v 90 r c l e 数据库图2 2 髓系统架构图北京工业大学工学硕士学位论文】表示层表示层主要包括，j a v aa p p l e t ，j a v as e r v l e t ，j s p ，静态w e b 网页。用j a v a 命名与目录接口( j n d i ) 来定位中间层组件，用r m i i i o p ( i n t e r n e t】n t e r o r bp r o t o c 0 1 ) 来调用这些组件中的方法。该层提供简单易用，美观大方的用户界面。2 业务逻辑层业务逻辑层包括业务与数据逻辑，e n t e r p r i s ej a v ab e a n ( e j b ) 结构是用来封装这些逻辑的服务器端组件模型。e j b 组件包括s e s s i o nb e a n s 和e n t i t yb e a n s 。s e s s i o nb e a n s 又分无状态和有状态两种。一般无状态的会话b e a n s 模拟业务逻辑，比如静态资源维护等。有状态的会话b e a n s 通常模拟一个客户会话，它会临时保存客户信息，根据客户要求调用其他b e a n s 来存取数据。实体b e a n s 模拟业务数据，它表示一个数据存储，可以是状态信息或数据库中的一条纪录。实体b e a n s 在客户断开连接或服务器关闭后，仍有服务保证其数据得以保存。运行在业务逻辑层的b e a n s 依赖于容器提供事务处理、目录服务、持久性管理和安全性服务以及管理其生命周期。3 数据层数据层存储大量的数据信息和数据逻辑，完成所有与数据有关的安全、完整性控制、数据的一致性、并发操作等。第3 章系统中工作流技术的应用第3 章系统中工作流技术的应用3 1 工作流技术概述3 1 1 工作流的相关概念1 何谓“工作流”：“”顾名思义，工作流应该是工作任务在多个人或单位之间的流转。在计算机网络环境下，这种流转实际上将表现为信息或数据在多个人之间的传送。按照工作流管理联盟( w f m c ) 的定义，工作流指的是“业务过程的部分或全部在计算机应用环境下的自动化”，它所要解决的主要问题是“使在多个参与者之间按照某种预定义的规则传递文档、信息或任务的过程自动进行，从而实现某个预期的业务目标，或者是促使此目标的实现”。2 为了实现对业务过程的工作流管理，需要有相应的软件系统的支撑。此种软件系统我们就称之为工作流管理系统( w f m s ) 。根据工作流管理联盟的定义，工作流管理系统是“一种在工作流形式化表示的驱动下，通过软件的执行而完成工作流定义、管理及执行的系统”，其主要目标是对业务过程中各步骤( 或称活动、环节) 发生的先后次序及同各步骤相关的相应人力或信息资源的调用等进行管理而实现业务过程的自动化。它能提供以下三个方面的功能支持：建造功能主要目标是通过某种分析、建模及系统定义手段将现实世界的业务过程转化成某种能够被计算机处理的形式化表示。这种形式化表示，我们称之为过程定义；运行控制功能主要进行在某个计算环境中工作流过程的管理及各活动步骤之间的状态转换。运行时控制系统将解释过程定义，完成过程的可操作实例的创建及控制，调度过程中各活动步骤，为所涉及到的用户生成待其处理的任务，并在合适的时机调用有关的应用程序资源；运行交互功能主要完成对工作流实例执行过程中各种活动的处理。在过程实例的执行过程中，经常需要用户通过某种应用程序来完成过程定义所要求完成的处理或操作，例如填写一个表单，或使用某个应用程序( 如字处理软件、北京工业大学工学硕士学位论文绘图软件等) 生成新的文档或处理其他活动传递过来的文档等。：3 业务流程：为了实现组织目标，依时序或逻辑关系相互连接的相关业务活动。， 过程定义：是被用来创建计算机可处理的业务过程描述。它包含了所有使业务过程能破工作流执行子系统执行的必要信息。这些信息包括起始和终止条件、各个组成活动、活动调度规则、各业务的参与者需要做的工作、相关应用程序和数据的调用信息等。3 1 2 工作流管理技术的历史工作流管理是一个新兴的研究领域，被誉为信息系统的后勤，它让合适的人或软件在恰当的时间执行正确的工作，使计算机上的业务处理流程自动化。工作流技术的历史可以追溯到2 0 世纪7 0 年代末的办公自动化和任务批处理，操作系统中的j c l 语言( j o bc o n t r 0 1l a n g u a g e ) 就带有原始的工作流思想。第一次使用工作流术语可追溯到2 0 世纪8 0 年代初，但是那个时候还没有真正的工作流管理系统出现。在以前，网络互联的应用不十分普及，并且功能相对较弱，各种软件系统被设计成用于处理单个的任务。如今，计算机网络向智能网络( i n t e l l i g e n tn e t w o r k ) 发展，计算机的处理模式发生了巨大的变化，从集中式处理向分布协作式处理发展。在这种新的处理模式中，人们可以更加精确地对高层的系统行为进行建模，所开发的系统能够更快地对应用需求的变化作出反应。因此，应用系统不仅仅要处理单个的任务，还要能够控制、监视和支持处理过程的逻辑，即管理组织机构内部的工作流。根据工作流管理的发展历程可以看出，工作流管理的概念早在上个世纪八十年代初就已提出，但是由于当时计算机技术发展的限制，一直未能得到充分发展。3 。1 3 工作流管理系统的分类目前已有上百种声称具有工作流管理功能的商品化软件或原型系统。为了对这些系统的功能、特点等有一个清晰的认识，可以根据工作流过程本身的特第3 章系统中工作流技术的厦用点、系统建模的方式、所使用的底层支撑技术、以及工作流过程的执行方式等的不同而对它们进行相应的分类如下“：结构化的与即席的结构化工作流指的是在实际工作过程中会反复重复、严格按照某个固定的步骤进行的业务过程。定义此种工作流所需要的各种类型的信息可以通过对业务过程进行详细的分析而得到，从而得到完整的过程定义并在以后的应用过程中反复使用。大量的办公程序，如公文处理、审批等都属此类。即席工作流则是针对那些重复性不是很强或没有重复性的工作流程的，关于这类流程执行所需的有关参数( 如参加者等) 事先无法确定，而必须推迟到过程实例运行时才能确定，同时在执行过程中间还可能会发生一些意外的情况。这种动态多变的特点在提供更高灵活性的同时，也为过程的建模与执行带来更多的复杂性。面向文档的与面向过程的前者的侧着点在于将电子形式的文档、图像等在有关的人员之间进行分发，以便能够得到不同人的处理与审阅。现有的文档管理与映像管理系统均属此类。在面向过程的w f m s 中，工作流被描述成一序列执行环节。与各环节相应都有待处理的数据对象。各环节的数据对象可以按不同的方式分发到其他环节中去，如可以将数据对象的值作为控制条件、或者依此数据对象组装成其他的数据对象等。高端的w f m s 一般都属此类系统。基于邮件和基于数据库前者使用电子邮件来完成过程实例执行过程中消息的传递、数据的分发与事件的通知。低端的系统所使用的经常就是此种方法，它可以充分发挥电子邮件系统在广域环境下的数据分发功能，但整个系统将运行于一种松散耦合的模式下。在基于数据库的w f m s 中，所有的数据都保存在某种类型的d b m s ( 数据库管理系统) 中，过程的执行实际上就是对这些数据的查询与处理。高端的大规模系统所使用的一般都是此种方法。任务推动的与目标拉动的前者指的是从过程的开始逐步地一个环节一个环节的执行，当某个活动实例被处理完之后，后续的有关活动将被创建并被激活，由此直至整个工作流程的完成。这是目前大多数面向过程的w f m s 所使用的执行方式。而在目标拉动的w f m s 中，一个业务流程被看成是一个目标。过程实例执行时，该目标将被分解，北京工业大学工学硕士学位论文搏弼多个稳互之闻拔一定约束条 孛关联起来的可执行的多个环节，其中各环节还可以当成是子目标而进一步进行分解。在各环节均执行宛毕之后，整个过程也就完成了。目标拉动是一种全新的执行方式，下一代的w f m s 将具有此种特征。应该说明的是：上述分类只是从不同舱角度入手鲍。一般来说，后嚣那些特点将给w f m s 带来更好的灵活性，同时也将成为那些能够支持跨机构的大规模复杂工馋浚管理、露囱关键任务懿鞋f 艇s 不可缺少鹣待缝。3 2 系统工作滚的分橱为了掌握工 乍漉管理系统的应照环境，黄先必缀对整个中国嘏僚超级镶惑港的系统功能有一个总体的认识。3 2 1 超级信息港系统功能需求3 2 1 1 系统概况串莺电信箍逡靛串蓍惫信超缀僚悫漕系统奄括两大帮分：i 我节点监务管理、计费结算系统和i d c 全阑中心业务管理、计费结算系统。中国电信在北京、海、广确、西安安装4 套节点业务管理鞠计费系统软件，实现各魄的i d c 业务管理和计费功能：同时，在全国中心安装套全灏中心业务管理、计费结算系统软件，处理来自各个节点的数据，在全国中心实现集中的管理和计费结算功黥，然后将招应匏结算数摄下发猁冬遮，实现结舞分冁功鼹。3 。2 1 2 蓑缝皱梅匿3 一l 系统绩捣第3 章系统中工怍流技术的腿片如瀚3 一l 掰示，节点和全国中心两个系统之阊通过数据紧密衔接。中心系缆主要协调各节点间异地业务的开展，将受理节点的业务请求转发到业务提供节点，并将业务掇供节点的处理结果返回业务受理节点；此外中心系统还具有受理全国筻芝大客户、监务黪职戆。节点系统则安装在全国各避，其传受理魏提供本地和异地业务。3 2 1 3 节点功熊描述嘲3 2 节点功能节点系统( 如爱3 2 ) 要求具备：系统管理、资源管理、业务管理、计费结算、统计分析五大功能。使得各节点i d c 能够协同工作，客户无论在哪个节点串请都可褥到一嬉式戆鼹务。3 2 1 。3 1 系统管壤鬻3 3 系统管理功能北京工业大学工学硕士学位论文系统管理主要包括以下功能( 如图3 3 ) ：1 对系统使用者的管理，即只有合法的操作员才能使用系统，不同的操作员具有不同的系统功能。其中又包括用户管理、角色管理、角色组管理。 用户管理：用户管理的主要功能是实现用户的个人资料维护( 包括用户密码初始化) 及用户的权限分配一为用户赋予特定的角色和角色组权限。角色管理：角色由个或多个业务逻辑功能组成，角色管理的功能主要是将一个或多个逻辑功能模块组成角色，实现对逻辑功能的管理，为分配用户权限做准备。角色组管理：角色组是角色的集合。一般将多个功能相关的角色定义为一个角色组。系统管理员可根据业务需要配置角色组，并可指定角色组中的操作员和组长。这个组的组员( 操作员和组长)拥有这个角色组定义的执行多个相关的功能的权限。组长也可为本组添加组员。2 日志管理：包括对操作员操作的管理，即记录操作员的登录，添加，修改，删除等操作；日志的查询，删除。3 系统维护：对系统进行日常维护，系统备份，灾难时的系统恢复。第3 章系统中工作流技术的应用3 2 1 _ 3 2 资源管理图3 4 资源管理功能i d c 资源管理系统需要具备的功能可分为三大部分( 如图3 4 ) ：资源维护、业务资源查询和资源分配。i d c 资源维护提供对i d c 所拥有的空间资源、设备资源、网络资源共三大类资源的日常维护和管理，主要包括对所属资源的添加、修改、删除、查询和预分配操作。其中预分配的过程实际上通过指定或者改变资源的用途来实现的，预分配有利于为指定的业务提前预留出足够的资源。业务资源查询提供从业务角度对i d c 资源的查询，主要包括：用于某类业务的资源以及资源的使用情况；资源出租后资源基于业务的资源绑定关系：资源租用客户的客户信息。资源分配是在业务处理过程中，针对已生成订单的操作。主要功能是对订单所涉及的各种资源进行资源分配，就是把客户的订单和资源进行组合，从而完成整个资源分配过程。3 2 1 3 3 计费结算图3 5 计费结算节点的计费结算系统( 如图3 5 ) 主要包括以下几项功能：1 受理算费处理：对于在节点受理的业务计算受理费用；2 月租费算费处理：根据用户业务使用情况以及资源占用情况计算本地业务的月租费；3 出帐处理：根据用户业务明细帐合出用户综合帐；4 接收中心帐务信息：接收中心传来的由全国中心计费的异地业务的帐单，作为本地用户明细帐的一部分；5 发送用户异地业务受理费用：将用户申请异地业务受理费用记录发送到全国中心。注：由于i d c 一些业务的月租费计算可能需要根据数据流量进行( 比如内容分发业务) ，因此需要首先对i d c 枫房网管系统中的一些网络设备的监测信息进行数据采集，然后根据这些从网管系统中采集到的数据结合相应的资费政策进行算费。i d c 的网管系统主要负责一些数据的监测，包括数据流量、连通率、丢包率等。为了适应将来大规模增值业务开展的需要，它为超级信息港的计费提供了相应的数据接口。第3 章系统中r 作流技术的应用3 2 1 3 4 统计分析i d c 的综合统计查询系统是为了满足运营者掌握资源使用状况的需求而提供的功能，同时提供信息帮助运营者进行合理资源调配与运营决策。主要包括：对i d c 拥有各类资源的数量的统计，掌握i d c 资源总体规模；对资源的利用情况进行统计分析，掌握资源的使用状况；对资源的损坏情况进行统计分析。3 2 1 3 5 业务管理图3 6 业务管理功能图3 6 形象的描述了正常情况下的i d c 业务流程。一个正常的i d c 业务流程主要包括：营业受理、资源分配、施工、测试、竣工等五个主要业务环节。各个业务环节间通过调度岗进行协调，共同完成业务流程。1 营业受理岗：协调业务代表和调度岗之间的工作，对业务代表发来的申请单进行检查，然后转发给调度岗；转发调度岗发给业务代表的单据。z 调度岗：i d c 业