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摘要 随着网络技术和软件技术的不断发展。信息化已成为所有企业发展的一个首 要问题，同时电子商务也要求企业能够将内部的各种信息系统整合为个统一的 平台，满足企业间的信息交换的需求。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 n i n t e g r a t i o n ) 通过各种软硬件技术将已有的和新建的业务系统集成起来，共同完 成企业的各种商务活动，并能够灵活快速地适应企业的发展和市场的变化。 为了更好的支持企业应用系统集成，需要一个可扩展的分布式集成引擎一e a i 消息系统，本文阐述了消息通信在企业应用集成中的重要性，分析了消息系统的 体系结构和通信方式，参照消息中间件设计了消息系统的核心功能集。设计了 x m c p 消息互操作协议，用以支撑核心消息引擎和局部消息引擎之间的通信并在 j m x 框架上构建了o p e n e a l 消息原型系统，对其设计方案进行了详细说明。 从安全体系结构设计的观点，本文还研究了o p e n e a i 消息系统的安全问题， 按传输层和应用层研究了s s l 协议和密码学的加密策略。对椭圆公钥密码体制中 的明文嵌入进行了理论研究，设计了一个通用的算法。鉴于x m l 在消息通信中的 重要作用，研究了不同粒度的安全方案和数字签名标准。 关键词：企业应用集成集成模式消息系统j m x 框架 a b s t r a c t w i t ht h ec o n s t a n t d e v e l o p m e n t o ft h en e t w o r k t e c h n o l o g y a n ds o f t w a r e e n g i n e e r i n g ，i n f o r m a t i o n i z a t i o n h a s a l r e a d y b e c o m ea p r i m a r yp r o b l e m o fa l l e n t e r p r i s e s d e v e l o p m e n t ，a n d a tt h em e a nt i m e ，e c o m m e r c er e q u i r e se n t e r p r i s ec a n i n t e g r a t ev a r i o u si n f o r m a t i o ns y s t e mi n t oo n eu n i f i e dp l a t f o r m ，a n dm e e t st h ed e m a n d o ft h ei n f o r m a t i o n e x c h a n g e sa m o n ge n t e r p r i s e s e a i ( e n t e r p r i s ea p p l i c a t i o n i n t e g r a t i o n ) c a r li n t e g r a t ee x i s t i n gs y s t e m a n d n e w l y b u i l ts y s t e m w i t hv a r i o u s s o f t w a r ea n dh a r d w a r et e c h n o l o g y , t h u st h e s e s y s t e m s c a l l c o m p l e t e a l lk i n d so f b u s i n e s sa c t i v i t ya n dc a na d a p tt ot h ed e v e l o p m e n to f e n t e r p r i s ea n dt h ec h a n g eo f m a r k e t t ob e t t e rs u p p o r te a i ，a ne x p a n d a b l ea n dd i s t r i b u t e di n t e g r a t i o ne n g i n ei sn e e d e d i nt h i sp a p e h t h ei m p o r t a n c eo f m e s s a g ec o m m u n i c a t i o ni ne a ii sd i s c u s s e df i r s t ，a n d t h ea r c h i t e c t u r ea n dw a y so fc o m m u n i c a t i o no f m e s s a g es y s t e ma r ea n a l y z e d t h ec o r e f u n c t i o nc o l l e c t i o no fm e s s a g es y s t e mi s d e s i g n e dr e f e r r i n g t o m e s s a g e o r i e n t e d m i d d l e w a r e ，x m c pm e s s a g ei n t e m p e r a t i o np r o t o c o l i s d e s i g n e d t o s u p p o a t h e c o m m u n i c a t i o nb e t w e e nc o r e m e s s a g ee n g i n ea n dl o c a lm e s s a g ee n g i n e o p e n e a i m e s s a g ep r o t o t y p es y s t e m i sc o n s t r u c t e do nt h eb a s i so fj m xf r a m e w o r ka n da d e t a i l e dd e s c r i p t i o ni sp r o v i d e df o rt h e d e s i g ns c h e m e i nt h i sp a p e r , f r o mt h ev i e w p o i n to ft h ed e s i g no fas a f ea r c h i t e c t u r e ，t h e s e c u r i t y p r o b l e mo fo p e n e a lm e s s a g es y s t e mi ss t u d i e d ，a n d s s lp r o t o c o la n de n c r y p t i o n s t r a t e g yi ss t u d i e di nt r a n s m i s s i o nl a y e ra n da p p l i c a t i o nl a y e r t h ee r n b e d m e n to ft h e t e x t p r o c l a i m e d i n w r i t i n g i n e l l i p t i c a lp u b l i c k e ye n c r y p t i o ns y s t e m i ss t u d i e d t h e o r e t i c a l l ya n d a g e n e r a la l g o r i t h mi sd e s i g n e d o n t h ec o n s i d e r a t i o no ft h ei m p o r t a n t f u n c t i o no fx m li nm e s s a g ec o m m u n i c a t i o n ，s e c u r i t yp l a na n dt h es t a n d a r do fd i g i t a l s i g n a t u r ei nd i f f e r e n tg r a n u l a r i t yi s 西v e n k e y w o r d ：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 i n t e g r a t i o np a t t e r n m e s s g es y s t e m j a v am a n a g e m e n te x t e n s i o n sf r a m e w o r k 独创性( 或创新性) 声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师的指导下进行的研究工作及所取得 的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论 文中不包含其它人已发表或撰写过的研究成果：也不包含为获得西安电子科技大 学或其它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为本研究 所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 本人签名：遣基曼日期：鲨堕! ：生 关于论文使用授权的说明 本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研 究生在校攻读学位论文期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。本人 保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为西安电子科技 大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论 文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印、或其它复制手段保存论文。( 保 密的论文在解密后遵守此规定) 。 本人签名；越需丑本人签名；丝丕丝 导师签名：避 日期： 日期： 滏! 幽 2 1 1 ：! ：生 第一章绪论 第一章绪论 1 1 研究背景及意义 构成企业的生产的主要要素是土地、人力和流动资本，对这三要素优化配置 和进行管理是各个生产企业的追求目标。如何对各种信息资源加以有效的整合利 用，是信息时代企业发展面临的非常重要的问题。 随着计算机软件技术在企业信息化中广泛应用，企业不同的部门建立了应用 和管理信息系统，就全国范围来讲，目前我国企业信息化具有如下特征： 1 ) 企业内部尚未建立完整的e r p ，大部分企业仅有独立子系统； 2 ) 这些功能子系统可能来自不同的软件开发商、供应商，或者是自主开发 形成，有着各不相同的数据格式与实现架构； 3 ) 随着业务的扩展，竞争的加剧，企业提高核心竞争力要求子系统协调工 作，如销售和财务系统及库存管理系统的数据交换等等。 这些系统管理不同对象，它们有功能重叠和数据冗余交叉，系统相对独立运 行，企业内部形成“信息孤岛”，相互之间很难实现信息交流与共享。结果是在 企业信息和数据的更新不同步不一致，会引起部门之间的矛盾。c s 应用模式的 没有向外界提供接口，不便于企业信息发布管理；企业信息交流与合作的日益增 加，现在企业在实施基于i n t e r n e t 的电子商务，迫切希望能够实现电子商务系统 与企业内部现有应用系统间的无缝连接，新的业务的需要，建立自己的企业信息门 户，要求企业的应用全部都是一个基于b s 应用模式的开放系统。 将企业现有信息系统更新成一个统一的管理系统，各个部门都在这个系统上 工作，从成本、实旄周期和难度上看不是切实可行的解决方案。另一种办法是企 业从宏观上建设整个信息系统，根据实际需要，对各个应用系统进行总体规划， 把企业的“信息孤岛”有机的集成这种解决方案即e a i 从实旄难度，周期和技术 上是切实可行的。 e a i ( 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 ) ，也就是企业应用集成并不是一 个新的概念。上世纪九十年代后，e a i 的重要性开始显现。所引进新的系统不能 与旧有应用系统很好的集成在一起工作，将导致投资被浪费，旧应用系统功能部 分或全部被抛弃。在采用新的体系结构进行应用系统开发，如何将旧有系统进行 的集成为研究的一个关键问题。 e a i 是企业计算一个快速发展的领域，造成这一趋势的主要因素有多种。这 些因素来自于i n t e r n e t 、企业并购和合并，以及激烈的竞争带来的商业需求的快 速变化，因而带来了更多企业内系统集成和企业间应用系统集成的需求。 随着i n t e r n e t 的不断发展，全球激烈竞争迫使企业必须有快速响应的业务流 2 e a i 研究与应用 程处理能力，以便在互联网时代依然能够保持核心竞争力。一个完整的企业 应用整合必需要能考虑到延展性、可靠度、信息通透性、安全性及与异质平 台整合能力，务必要达到让企业能保持既有信息技术上的投资，并延伸到企 业内部所有角落。透过企业应用整合，建构起完善的数字神经系统，让企业 在外在或内在环境改变时能及时应对。 优化流程。应用程序整合的主要目的，在于将不同系统间的执行过程连起来， 让一项工作能在应用系统问有效的执行。 通过更高效的价值链过程降低运营成本。对可以减少业务处理周期时间的关 键价值链过程进行自动化可以降低很多方面的成本。例如，更高效的供应链 可以降低货运成本。 随着企业的成长以及兼并其它公司，经常遇到不同的系统互相不兼容的问题。 要求企业寻找e a i 来无缝的集成这些不同的解决方案。 提供新服务，提高用户满意度和收入。目前企业为加强对既有客户服务，并 增加对新客户的开发，引入客户关系管理( c r m ) ，而客户关系管理系统必须 与既有的c a l lc e n t e r 、客户数据库、b 2 c 网站及商业智能系统整合起来，如 何以快速且低成本的方式进行，将是成功的关键。e a i 能帮助企业有效地解决 这一难题。 1 2 1 e a i 发展简史 1 2 e a i 技术综述 2 0 世纪8 0 年代计算机进入了以服务器为中心的应用模式，网络技术的发展， 通过t c p i p 协议，各种计算机系统屏蔽了硬件，不同操作系统的互连，实现了内 容上的低成本协同。数据和资源的共享是构成这一阶段的主要特征。 8 0 年代中后期，管理信息系统开始流行。m i s 主要记录原始数据、支持查询、 汇总等工作：从企业全局出发辅助企业进行决羡；利用信息控制企业行为：帮助企 业实现其规划目标。它根本上解决的是小范围内的信息的集成。 2 0 世纪9 0 年代。进入e r p 阶段，以计算机为核心的企业级的管理系统更为 成熟，系统包含了财务预测、生产能力、营销管理和资源调度等多方面的功能。 配合企业实现精良生产、全面质量控制、和生产资源调度管理和辅助决策功能。 9 0 年代后期以后，世界经济一体化进程的发展和企业竞争的目趋加剧，企业 整合不同的应用来获取竞争优势日趋迫切，e a i 技术开始得到重视，信息的集成从 e r p 延伸到s c m 、c 跏、o a 以及大量的遗留系统等，把企业级软件包，企业内各种 遗留系统以及企业间业务过程集成起来，才能使企业与客户以及商业伙伴有效的 第一章绪论 协同工作。可以说，企业实现了信息的更广层面的集成。 1 2 2e a i 的定义 e a i 是一种在企业中集成应用程序和数据以便达到自动业务处理的规则。 e a i 通过建立底层结构，来联系横贯整个企业的异构系统、应用、数据源等， 完成在企业内部的e r p 、c r m 、s c m 、数据库、数据仓库，以及其它重要的内部系 统之间无缝的共享和交换数据的需要。 图1 1e a i 的集成解决方案 e a i 将进程、软件、标准和硬件联合起来，在两个或更多的企业系统之间实 现无缝集成。企业内部信息化和发展电子商务都涉及到应用系统之间的连接，这一 领域的技术通称为企业应用集成( e a i 。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 ) 。 从实施范围上e a i 可分为企业内部e a i ( i n t r a e a i ) 和企业间e a i ( i n t e r e a i ) 两大 领域。i n t r a e a i 即企业内部各应用之间的集成，也称a 2 a ( a p p l i c a t i o nt o a p p l i c a t i o n ) 集成。i n t e r e a i 即企业之间的应用集成，也称b 2 b 集成。 企业内应用集成 企业内应用集成就是企业i t 系统的大连接。传统上企业采取各种手段来解决 企业内部应用集成的问题，如大工作量的系统更新、进行f t p 文件传送、重新定 义关键数据等。后来，企业使用“点对点”( p o i n t t o p o i n t ) 的传统中间件来将系 统连起来。这些中间件包括开放软件基金会( o p e ns o f t w a r ef o u n d a t i o n ) 的分布 计算环境( d i s t r i b u t e dc o m p u t i n ge n v i r o n m e n t ) 技术和i b m 的m q s e r i e s 消息处 理软件等。 点对点技术提供一种能在源系统和目标系统的信息共享能力，这种技术的伸 缩性很差，当要集成新的应用时会非常麻烦。对于电子商务环境下大规模的应用集 成情况，这种方式就不能适用。 4e a i 研究与应用 更多的应用集成的解决方案是整体战略性的方法和技术，如为企业创建一个 公共的基础架构，用于在“一对一”、“一对多”、“多对多”的配置环境中共 享信息。消息代理和应用服务器正在逐渐取代传统的“点对点”中间件，以及定 制的应用集成解决方案。 企业间应用集成 e a i 技术适用于大多数要实施电子商务的企业，以及企业之间应用集成e a i 涉及应用集成架构里的客户和业务伙伴，通过集成供应链内的所有应用和数据库 可以实现信息共享。 传统的b 2 b 商务应用了诸如e d i ( 电子数据交换) 和专用v a n ( 增值网络) 的 技术。今天大多数b 2 b 商务则采用了实时性更强的、基于因特网的技术，如基于 因特网的消息代理技术、应用服务器，以及像x m l 等新的数据交换标准。许多公 司的供应链系统也可能包括交易系统，新的e a i 技术可以首先在交易双方之间创 建连接，然后再共享数据和业务过程。 1 2 3e a i 的体系结构 e a i 将分离的应用结合成一个应用的合作联盟。存在两种针对整合应用的逻 辑体系结构：点对点结构和基于中间件结构。 1 点对点结构 e a i 点对点整合当只有少量系统要整合时可以快速实现。一个点对点综合例 子：一个应用程序直接利用j d b c ( j a v a 数据库连接) 调用另一个应用程序的数据 库表。整合两个应用时，点对点整合解决方案象是正确的选择：然而，整合额外 的应用时，你会发现一种情形如图1 2 所示。 点对点整合的基础构造证明是脆弱的。每个应用都紧密地与其它应用通过它 们的点对点连接联系在一起。在一个应用中发生改变就会打破与它有关的应用整 合。另一个缺点是要求支持的整合点的数目。如果有1 0 个互相整合的应用，将需 要n ( n 一1 ) 2 = 4 5 个不同的整合点，如图1 2 所示。每个额外的应用要被整合和维 护将变得很困难。 第一章绪论 图1 2 点对点连接的体系结构 为了避免上述问题，需要一个中间层将一个应用的改变从另外应用中隔离出 来。 2 基于中间件结构 中间件正起到提供一个应用程序问协调点的作用。中间件提供通用接口，所 有整合应用可以用其相互传递消息。每个接口定义了一个由另一个应用程序提供 的商业过程。图1 3 显示了使用中间件面向服务架构的一个逻辑结构。 图1 3 基于中间件的结构 一个面向服务结构让你添加和替换应用程序而无须影响其它应用。如果有五 个应用要整合，只需有五个整合点。和点对点方案比较，基于中间件方案更易于 e a i 研究与应用 支持众多的整合应用并要求较少的维护。另外，中间件能够执行复杂的操作一交 换、聚集、路由、分离和转换消息一当数据在应用到应用传递时。仅有的不利方 面是：建立中间件的添加初始化的复杂性和用中间件a p i 转化已存在的应用。 1 2 4e a i 的集成层次 面向数据的集成 数据集成聚焦于接口层次的应用和系统间的数据转化和传输，它给了大多数 组织一种风险较低的切入企业应用集成的方式，其主要优势是较低的成本( 因为 在大多数情况下不需要修改应用程序) 。 面向数据的集成模式将集成视为一种数据流系统，数据可以在文件、数据库 以及其它信息库存间流动，可以在应用间通过a p i ( 如s a p 的r 3b a p i ) 流动， 也可以在通信中介间流动。因此，实现对数据库、应用程序以及相关服务的接口 就成为面向数据集成的关键问题。具体来讲，面向数据的集成方法又可以划分为 两种类别数据复制、数据聚合。 数据复制方式的目的是为了保持数据在不同数据库间的一致性，而数据库可 以是同一厂商也可以是不同厂商的，甚至可以是采用了不同模型和管理模式的数 据库。对于数据复制的基本要求是其必须能够提供一种数据转化和传输的基础结 构，以屏蔽不同数据库间数据模型的差异。数据复制服务的基本原理是这样的： 在两个或多个数据库之间设置一个软件中介层，在一边，数据从源数据库中被抽 取，而在另一边，数据被导入目标数据库。 数据复制方式的优点是其简单性和低成本。但是，当有业务逻辑集成的要求 时，这种优势就不能带给它更多的竞争力。如果这种业务逻辑集成需求确实存在， 就必须考虑其它的集成方式，即使数据复制方式很简单易行，而且价格低廉。 数据聚合是将多个数据库和数据库模型集成为一种统一的数据库视图的方 法。也可以认为，数据聚合体是一种虚拟的企业数据库，它包括了多个实体的物 理数据库。数据聚合方法在分布的数据库和应用之间放置一个中间件层，该层与 每一个后台的数据库用其自带的接口相连，并将分布的数据库映射为一种统一的 虚拟数据库模型，而这种虚拟模型只在中间件中存在。应用就可以应用该虚拟数 据库去访问需要的信息。同时，该数据聚合软件也可以通过将相关数据映射和导 入实体数据库，进行数据库更新。数据聚合方法的优点是其将多种数据类型表示 为统一的数据模型，支持信息交换，它能够通过一个良好定义的接口访问企业中 任何相连接的数据库，也提供了一种利用统一接口解决面向数据的应用集成问题 的良好方法。 面向接口或方法集成 第一章绪论 接口和方法集成包括直接的和严格的，在网络环境中的跨平台应用程序之间 的应用到应用( a 2 a ) 的集成。它包括应用程序接口( a p i ) 、远端过程调用( r p c ) 、分 布式对象、公共对象访问中介( c o r b a ) 、j a v a 远端方法调用( r m i ) 、面向消息的中 间件以及w e b 服务等等各种软件技术。 接口和方法集成方法利用良好定义的应用接口实现对应用包和客户化应用的 集成。它是目前得到最广泛应用的集成方法。在面向接口的集成中，它通过集成 代理提供用以连接应用包和客户自开发应用的适配器来实现集成，适配器通过其 开放或私有接口将信息从应用中提取出来。另外一些类型的适配器可以和应用通 过面向消息的中间件( m o m ) 、d b m s 、文件系统或其它系统和应用间接相连，从而 实现和应用的交互，甚至也可以屏蔽和应用间的信息传输。这种通过接口抽象的 方法提供了集成不同类型应用的高效率，它也是面向接口集成方法的主要优势。 面向过程的集成 面向过程的集成方法按照一定的顺序实现过程间的协调并实现数据在过程间 的传输，其目标是通过实现企业相关业务过程的协调和协作实现业务活动的价值 最大化。除此以外，面向过程的集成方法还可以减少错误，并且可以通过自动化 以往由手工完成的业务过程来加速业务结果在过程中的传递。 面向过程的集成逻辑是一种过程流集成的思想，它不需要处理用户界面开发、 数据库逻辑、事务逻辑等。过程逻辑和核心业务逻辑相分离，正是面向过程集成 方法的最重要优势的体现，它可以通过改变应用程序和个人之间的信息流，而不 改变应用程序本身，使应用更优化地为业务服务。面向过程的集成方法是种技 术，更是一种策略，它可以提升组织整合独立应用为更高层次的业务过程服务的 能力，而这种整合可以是组织内的，也可以是组织间的。 在实施面向过程的集成时，由于其实施对象会采用不同的元数据、平台以及 业务应用类型，因此面向过程的集成技术必须具有足够的柔性，能够和不同的相 关技术实现集成，如面向消息的中间件、面向事务的中间件、面向接口的集成代 理等。在结构上，面向过程的集成方法在面向接口的集成方案之上，定义了另外 过程逻辑层；而在该结构的底层，应用服务器、消息中间件提供了支持数据传输 和跨过程协调的基础服务。面向过程的集成在某种程度上是一种对业务层次上的 各种服务的抽象，因此，很多提供集成代理、消息中间件以及应用服务器的厂商 也开始提供用于业务过程集成的产品。 面向过程的集成和面向接口和方法的集成之间有很多不同，以下是一些主要 的不同点： 一个过程集成的实例通常会跨越多个接口集成的实例应用： 面向接口和方法集成通常聚焦于多个系统问信息的交换，而不涉及其内 部过程的可见性； e a i 研究与应用 面向过程的集成由过程模型作为引擎，驱动信息在应用间的流动； 面向接口和方法的集成更多地用于那些战术性问题或者短持续时间的 事务集成问题。 面向服务的集成 面向服务的集成在最近受到人们越来越多的重视，但它并不是一种新方法。 存在很多将应用在应用服务层绑定的方法，如框架模型、分布对象以及其它一些 机制，这些方法目前仍然在应用。w e b 服务的概念促使人们重新观察面向服务的 集成方法，也使很多i t 组织重新考虑其应用集成策略。面向w e b 服务的集成模型 可以实现动态的应用集成和大范围的业务逻辑共享，这种目标是通过整合业务层 服务来实现的，具体体现为一种对共享对象上“方法”的调用。这种“方法”通 过一些基础设旋服务为多个系统所共享，而且这种“方法”可以位于集中服务器、 分布服务器、i n t e r n e t 上，并以标准的“w e b 服务”机制来提供。 w e b 服务模型和标准提供了一种在i n t e r n e t 环境下使用远程应用服务的通用 方法，为一种新的集成方法铺平了道路，这种方法可以称为“合成应用”，它通 过聚集多个简单的应用和服务而实现复杂的功能。在具体方法上，开发者可以通 过将过程逻辑和对各种分离应用和服务的接口相结合，从而实现一种新的合成接 口，最终创建出所谓的合成应用。 提供方适配嚣 后蜡组件 请求方 s 叫，协议 胁恤件 s o a p 客户路由 o 叫组件 j a v a 客户 夕 加密 嗍件 n e t 客户 i 咖i 釜册车心l 认证 m 惦 其它客户 其它 图1 4 面向服务的集成 将面向服务、方法以及过程的集成模型加以整合利用，t b 如，面向接口的集 成提供对于现有应用的集成方法而不修改它，同时利用标准的w e b 服务接口对现 存应用进行封装，而面向过程的集成则使这种具体的服务定位、申请创建、服务 唤醒细节能够被高层的抽象过程模型所屏蔽。所以，通过将三种集成模型有机整 合，将能够达到更好的集成效率，同时降低集成成本。 第一章绪论 1 3 1 国外研究现状 1 3e a i 研究现状 m i e r o s o f te a i 解决方案 微软的b i z t a l ks e r v e r2 0 0 2 和m i c r o s o f tm e s s a g eq u e u e 产品系列是一个 集成化解决方案。其主要特点如下： 可以针对动态流程实施集成 b i z t a l ks e r v e r 基础架构可帮助企业在应用程序间( 在组织机构范围内或超越 组织机构界限) 就业务文档进行交换，并在此基础上以简便、快捷的方式针对动 态业务流程实施集成、管理和自动化处理。 便于将应用程序与业务合作伙伴进行集成 b i z t a i ks e r v e r2 0 0 0 可为开发人员针对应用程序和企业单位所进行的集成化 处理提供便利条件。业务分析人员和应用程序开发人员可从大量适用于创建x m l 架构、执行架构转换、基于i n t e m e t 创建贸易合作伙伴关系。b i z t a l ks e r v e r2 0 0 0 具备针对x m l 和标准i n t e m e t 技术的支持特性，并可将传统电子商务和电子数据 交换( e d i ) 特性扩展至整个电子商务领域。 i o n a 的e a i 解决方案 o n a 是业界领先的中间件平台供应商，为企业提供基于开放标准和组件结构 的分布式计算技术。o r b i xe 2 a 是唯能够解决所有级别的应用集成的解决方案。 【o n a 的o r b i xe 2 a ，它包含基于标准的具有企业级q o s 特性的应用以及w e b s e r v ic e s 所需的开发和部署工具。o r b i xe 2 a 的核心包含两个主要产品：o r b i x e 2 a 应用程序服务器平台和o r b i xe 2 aw e bs e r v i c e s 集成平台。它们可以一起使 用或者单独使用。 o r b i xe 2 a 应用程序服务器平台是全球部署最为广泛的开发平台，用于要求 最为苛刻的分布式应用程序，它结合了c o r b a 的可缩放性和j 2 e e 高生产力。“应 用服务器平台”是一个开发平台，它用于高度集成用j a v a j 2 e e 、c + + c o r b a 、c o n ) i 。 或者v i s u a lb a s i c 开发的应用程序服务。他包含了世界上最强大的c o r b a 基础 结构，最高效的j 2 e e 服务器，和w e bs e r v i c e s 标准，这些标准带有用于最流 行的应用程序和技术的集成适配程序。0 r b i xe 2 a 应用程序服务器平台为可靠的、 具有缩放性的和安全性的应用程序提供了所需的管理服务。 b e a 的队i 解决方案 b e a 公司是较早进入e a i 市场的软件公司之一。b e a 为企业提供了多种集成解 决方案，b e ae l i n k 是个在遍布企业的应用之间实现无缝通信的开放解决方案。 b e a e l i n k 产品家族充分利用了b e a 的交易处理平台，将现有的早期应用与b 2 c 、 e a i 研究与应用 b 2 b 和企业到员i ( b 2 e ) 电子商务创新活动相集成。b e a e l i n k 支持各种不同类型 混合的平台、体系结构、数据库和第三方应用，确保使用一个标准编程界面即可 高效、透明地对关键任务应用及跨网络的信息进行访问。 b e a e l i n k 包括端到端企业电子商务应用集成所需的特性： 世界级连接，能够跨企业集成应用从w e b 到大型机； 连接普遍使用的企业资源规划( e r p ) 和客户资源管理( c r m ) 系统、金融数据服务 包及其他纵向侧重的应用接口： 与领先集成代理包和最佳商务处理工作流程软件相集成。 1 3 2 国内研究现状 中国科学院软件所设计了中国电子商务交易语言c n ) ( m l ，该语言提供一套统 一、灵活、开放和可扩展的交易语言，兼顾a 2 a 与b 2 b 集成，使各个交易方能够便 利地通过网络进行各种商业活动，同时能够与国内外其它电子商务交易语言进行 交互。c n x m l 定义了一套中国特色的e b x m l ，支持的是业务上语义级的集成。 中国科学院软件所的金戈研究了电子商务中的消息通信平台，设计了x m l 消 息服务系统，它只适合基于x m l 的数据交换，不能满足e a i 中的方法级和业务级集 成。 东方通科技公司的t o n g l i n k o 作为一个消息中间件产品，较好地解决了不同 应用之间异步消息通信，不支持函数方法级和数据级的集成：由于其消息核心间通 信协议的私有性，决定了其不具有易扩展性。 i 4 本文的研究工作 在分析国内外研究成果和产品的基础上，针对e a i 的特点，从e a i 消息系统， e a i 安全等多层面综合研究了e a i 构建的关键技术，主要研究工作如下： l - 对e a i 的相关技术逐一做了分析，阐述了其在实施e a i 中的作用。 2 对e a i 的集成模式做了分析概述。 3 分析了e a i 消息系统核心功能，提出了利用) ( m l 消息来整合企业应用系统， 设计了x m c p 协议，给出了一个典型的系统框架，开发了一个原型系统。 4 对e a i 系统消息交换过程中安全问题做了较为深入的讨论，分析了x m l 的 安全机制。 5 设计了e a i 实验系统，进行了测试。 1 5 本文的组织结构 第一章对本文的研究背景和意义进行了详细的说明，同时对e a i 技术从历史， 第一章绪论 体系结构和研究现状等方面进行了综述。 第二章对e a i 的相关关键技术x m l 、c o r b a 和集成模式做了综述，分析了它们在 e a i 中的作用，为后续章节对e a i 的研究和分析奠定基础。 第三章参照消息中间件体系结构，设计了一个基于x m l 标准消息的e a 消息交 换系统，设计了x m c p 协议，基于j - m x 框架和面向服务的思想构建了e a r 消息系统，对设计方案做了详细说明。 第四章e a i 消息系统的安全问题至关重要，从应用层和传输层两个层面上做了 的关键分析。 第五章建立了运用o p e n e a l 消息系统构建的实验模型，进一步验证了消息通信 优越性。 第六章对本文的研究工作做了总结，同时提出了今后进一步研究的方向。 第二章e a i 的相关技术 第二章队l 的相关技术 e a i 的需求促进了相关技术的发展，这些技术为e a i 提供了坚实的技术基础， 使e a i 的成功有了更大的保障。在本章对实施e a i 中的一些关键技术进行了综述。 这里并不是要详细描述每一种技术规范，而是重点分析它们的优缺点以及在e a i 中的作用。 2 1 埘l 技术 x m l 代表扩展标识语言( e x t e n s i b i em a r k u pl a n g u a g e ) ，由万维网联盟( w 3 c ) 带头，x m l 在1 9 9 8 年2 月1 0 日成为正式的规范。 x m l 描述了一类称为x m l 文档的数据对象，同时也部分地描述了处理这些数 据对象的计算机程序的行为。x m l 是s g m l ( 标准通用标记语言 s o8 8 7 9 ) 针对应 用的一个子集，或者说是s g m l 的一种受限形式。根据定义，x m l 文档是合乎规范 的s ( ；m l 文档。 w 3 c 称x m l 为”表达数据中结构的共同语法”。结构化的数据指的是其内容， 意义或应用被标记的数据。通过将结构，内容和表现分离，同一个x m l 源文档只写 一次，可以用不同的方法表现出来：在计算机屏幕上在手提电话显示屏上。在为盲 人服务的设备上翻译成语音，等等。它可以在可能开发的任何通讯产品上工作。 x m i 对i n t e r n e t 和大型企业的i n t r a n e t 环境是很有价值的，这是由于 x m 。提供使用灵活、开放、基于标准格式的互用性，并具备访问遗留数据库和将 数据传输到w e b 客户机的新方式。可以更快地生成应用程序，应用程序更易于维 护，并且可以在结构数据上轻易提供多种视图。 x m l 的应用大致上可以分为三大类： i 简单数据的表示和交换：针对x m l 的简单a p ( 8 a x ) 和文档对象模型( d o m ) 语法解析，不同的文档类型定义( d t d s ) 和概要( s c h e m a s ) ： 2 面向消息的计算：x m l r p c ( 远程过程调用) ，s o a p 协议，电子化业务x 扎 ( e b x m l ) ； | 3 用户界面相关、表示相关的上下文( 可扩展样式表语言( x s l ) ，可扩展样 式表语言转换( x s l t ，详见后述) x m l 作为一种标记语言，有许多特点： ( 1 ) 简单。x m l 经过精心设计，整个规范简单明了，它由若干规则组成， 这些规则可用于创建标记语言，并能用一种常常称作分析程序的简明程序处理 所有新创建的标记语言。x m l 能创建一种任何人都能读出和写入的世界语，这 种创建世界语的功能叫做统一性功能。如x m l 创建的标记总是成对出现，以及 依靠称作统一代码的新的编码标准。 ( 2 ) 开放。y 3 t l 是s g m l 在市场上有许多成熟的软件可用来帮助编写、管 e a i 研究与应用 理等，开放式标准x m l 的基础是经过验证的标准技术，并针对网络做最佳化。众多 业界顶尖公司，与w 3 c 合作，协助确保交互作业性，支持各式系统和浏览器上的 开发人员、作者和使用者，以及改进x m l 标准。x m l 解释器可以使用编程的方法 来载入一个x m l 的文档，当这个文档被载入以后，用户就可以通过x m l 文件对象模 型来获取和操纵整个文档的信息，加快了网络运行速度。 ( 3 ) 高效且可扩充。支持复用文档片断，使用者可以发明和使用自己的标 签，也可与他人共享，可延伸性大，在x m l 中，可以定义无限量的一组标注。x m l 提供了一个标示结构化资料的架构。随着世界范围内的许多机构逐渐采用x m l 标 准，将会有更多的相关功能出现。x m l 提供了一个独立的运用程序的方法来共享 数据，使用d t d ，不同的组中的人就能够使用共同的d t d 来交换数据。 ( 4 ) 国际化。标准国际化，且支持世界上大多数文字。这源于依靠它的统 一代码的新的编码标准，这种编码标准支持世界上所有以主要语言编写的混合文 本。x m l 不仅能在不同的计算机系统之间交换信息，而且能跨国界和超越不同文 化疆界交换信息。 2 1 1x s i j x s l 也就是所谓的扩展风格表单语言( e x t e n s i b l es t y l e s h e e tl a n g u a g e ) 由3 种语言组成。这三种语言负责把x m l 文档转换为其他格式。x m lf o ( x s l 格 式化对象：x s lf o r m a t t i n go b j e c t s ) 说明可视的文档格式化，而x p a t h 则访问 x m l 文档的特定部分。但是x s l t ( x s lt r a n s f o r m a t i o n s ) 是把某一x m l 文档转换 为其他格式的实际语言。 图2 1x s t l 处理数据流程 x s l t 样式表是一个) 叩。文档。它表示可以自动使用x m l 的所有词汇设 备( 例如，u n i c o d e 字符编码和转义，使用外部实体等等) 。它表示很容易使x s l t 样式表变成转换的输入或输出，使该语言可以作用于自身。它还使将期望的x m l 输出块嵌入样式表变得很容易。许多简单的样式表基本上可以写作期望输出文档 的模板，并且可以将一些特殊指令嵌入文本中，以便插入输入中的变量数据或计 算某个值。这使x s l t 在这个简单的级别上非常类似于许多现有的专用h t m l 模 板语言。 第二章e a t 的相关技术 基本处理规则是模式匹配。x s l t 继承了文本处理语言( 如p e r t ) 的传统， x s l t 样式表包括一组模板规则，每条规则都使用以下方式：“如果在输入中遇到 此条件，则生成下列输出。”规则的顺序是无关紧要的。x s l t 与串行文本处理语 言的不同之处是x s l t 对输入并非逐行进行处理。x s l t 将输入x m l 文档视为树 状结构，每条模板规则都适用于树中的一个节点。模板规则本身可以决定下一步 处理哪些节点，因此不必按输入文档的原始顺序来扫描输入。 2 1 2x m l 与e a i e d i ( e t e c t r o n i cd a t ae x c h a n g e ，电子数据交换) 是目前不同组织间用来交换 电子数据的重要系统。可以让数据以协议的标准格式，在不同的组织之间交换。 由于所流通的数据都是经过双方机构协议的格式，从数据的产生、传递、接收、 分类都是全自动化的，可以大幅度提高交易的效率。它的出现很快就成为大型企 业从事电子商务的标准。e d i 由于在一些电子商务上的固有缺点导致普及程度一 直不高，主要有以下几点： 企业投入成本高 要与不同的合作伙伴进行电子数据交换，该公司通常必需同时规划好几种不 同的接口，造成初期成本的提高和日后维护的困难。如果卖方与买方的关系非长 期性的，双方用e d l 来交换数据成本就太昂贵了。其次传统的e d i 需要通过昂贵 的增值网( v a n ) 来传输消息，需要负担昂贵的线路租赁及传输成本，中小企业往往 难以承受这些费用。 应用弹性低 e d 【系统在实际应用中灵活性不大，交易双方在任何信息区域稍作修改系统即 需要进行大幅修改。e d i 标准都是由拥有e d i 的公司自行制定，任何想要与该公 司建立关系的企业，都必须花钱建立一套系统来迎合该特定标准。这种高价位的 硬件投资成本降低了企业寻求合作伙伴的灵活度。 x m l 是个非常简单的技术，其应用范围是非常广的。但是，x m l 存在的最大意 义，可以说是在于，它能作为异构系统间数据交换中的“中间格式”使用。作为 可以进行系统间数据交换的电文格式，至今一直是利用c s v 和e a j 这样的e d f 格式。x m i 相对于这些格式来说，概括起来有以下两大优势： 1 可以灵活适应电文形式的变更。例如，用c s v 来发送电文时，数据的顺序 和长度是固定的，要变更，多数是需要变更应用层面。但是，在x m l 中，数据操 作不是按数据存储的“位置”而是按“t a g ”来进行的，所以要变更数据项，只要 变更t a g 即可。因此，非常适用于频繁变更数据项的数据。 2 可以很简单的表示数据。在c s v 和已有的e d i 格式的情况下，为了使表示 e a i 研究与应用 的数据通俗易懂，要