一種基于SOA的戰術網絡管理系統的框架設計＊

楊云東

（中國船舶重工集團公司第七二二研究所 武漢 430079）

1 引言

隨著部隊戰術系統裝備性能的日益提升，系統規模和提供的應用服務變得越來越復雜，各種網絡設備往往采用了不同廠商的異構軟硬件系統，包括不同開發語言、通信協議、操作系統及數據庫來構筑。網絡系統間邊界明顯，彼此獨立，交互性比較差。如何輕松實現不同系統的集成，從而形成更有效、更協同的戰術網絡成了一個重要的命題。

面向服務的體系結構（SOA）具有松散耦合、粗粒度服務、標準化的接口、跨平臺和重用性等優勢［1］。將SOA應用于戰術管理系統中，通過SOA把戰術管理系統的具體功能封裝成服務，對服務的調用或組合構成業務流程，讓戰術管理系統有更快的響應需求。不僅可以提高戰術管理系統的松耦合，實現戰術管理系統的一次開發，重復使用，而且實現信息、服務的共享，特別是需要添加新的服務時，只需要開發相應的接口而不必修改原系統，降低了成本［2～3］。

2 SOA相關介紹

2.1 Webservice體系結構

WebService是基于網絡的分布式的模塊化組件，可在網絡（Internet或者Intranet）中被描述、發布、查找及調用，具有編程語言、平臺使用無關性［4～5］。WebService采用XML傳送數據，可跨越防火墻［6］。Web服務核心概念［7］主要體現在如下幾個標準和協議之上：

1）XML在Web服務中起著至關重要的作用，Web服務可以說是完全建立在XML基礎之上的。SOAP、WSDL和UDDI等基礎規范都是使用XML建立的，所以Web服務也稱為XMLWeb服務。

2）簡單對象訪問協議（simple object access protocol）SOAP是一個用來在分布式的環境中交換信息的簡單對象訪問協議，它是一個基于XML的協議。因為SOAP消息的格式是標準的，并且是基于XML標準的，所以SOAP可以用來在不同的計算機體系結構、不同的語言和不同的操作系統之間進行通信。Web服務就是使用SOAP作為它的標準通信協議。

3）Web服務描述語言（web service description language，WSDL）是一個基于XML的語言，通過端點定義一個或多個服務，每個端點指定一個URL，用戶可以用這個URL訪問Web服務。每個端點有一個相關端口，不同端口對應于訪問服務使用的特定協議（如SOAP、HTTP GET～OST等）。

4）通用描述、發現和集成（universal description，discovery and integration，UDDI）協議，意圖在于組織可以把自己連同它提供的服務，以及在哪里可以使用這些服務的細節在UDDI目錄中注冊；可以通過UDDI注冊表搜索提供Web服務的企業，并構建自己的代理類。

2.2 SOA與webservice的關系

Web Services［8］是一種實現SOA的構架技術，是建立在開放標準和獨立于平臺的協議基礎之上的分布計算單元，它使用SOAP協議在服務提供者與服務使用者之間進行通信。Web Services通過WSDL協議定義服務接口，使用UDDI協議進行Web Services注冊和查找。所有這些特性使得它是目前實現SOA的最好方式［9］。基于Web Services的動態發現、配置和即時集成所提供的服務，已成為Internet上的應用主流。從本質上來說，SOA是一種架構模式，而Web服務是利用一組標準實現的服務，Web服務是實現SOA的方式之一。用Web服務來實現SOA的好處是可實現一個中立平臺來獲得服務，而且越來越多的軟件商支持越來越多的Web服務規范，將會取得更好的通用性［11］。

3 系統需求分析

本文對戰術通信網絡存在問題進行分析，在此基礎上提出一種基于SOA的戰術網路管理系統架構的方案。

戰術網絡一般包含短波、超短波、衛星等通信手段，每種手段有自己的網管系統，管理分散，資源使用不靈活，通信手段之間無交互。針對上述情況，戰術網絡管理系統要實現以下功能：

1）拓撲管理：即能夠感知各種通信手段的資源拓撲和連接關系。包括整個系統的網絡拓撲視圖生成，網絡拓撲視圖編輯，網絡拓撲視圖顯示。

2）故障管理：即對各種通信手段設備故障的監視、定位、診斷等。它的主要功能為完成各種網絡、各種設備實時告警監視，顯示和通知。

3）性能管理：反映整個系統各種通信手段網絡運行情況的有效指標。它的功能是采集并分析整個網絡系統的性能數據，反映時間等，為戰術管理人員提供網絡的效率和狀態評估。

4 系統架構設計與實現

4.1 系統總體框架設計

如圖1所示，本系統是以SOA為基礎，由若干服務及服務組合而成。系統構架采用經典的MVC模式設計：第一層是表示層，各種客戶端和用戶都可以通過SOAP協議來調用服務。第二層是服務層，系統中的幾個模塊的功能都定義為獨立的服務，由gsoap來實現webservice服務。這些服務為Web層提供可調用的webservice接口，通過單個服務或者多個服務的組合來形成業務流程，而服務的注冊查找通過UDDI實現；客戶端通過SOAP協議調用Web服務包裝好的服務，應用esb來實現服務間智能化集成與管理。第三層為數據層，將實時信息存儲在數據庫中，服務列表信息存放在服務數據庫中，并開發相應的數據調用接口。數據庫的主要操作是對數據庫各表的增加，刪除和修改等。

圖1 網管系統架構

4.2 系統的實現

將上面分析的信息需求封裝為服務進行設計，分為以下幾步：

1）服務鑒別。首先進行業務領域分解，采用自頂向下的方式從業務著手進行分析，將業務進行領域分解、流程分解，以及變化分析，從而發現服務。其次對遺留系統進行分析，最大限度地重用現有系統中的模塊和應用程序。最后進行業務目標建模，發現與業務同步的服務。

2）服務規約。在這一階段，將定義實現服務的細節，包括：數據、規則、服務等；

3）服務實現。通過使用visual C＋＋來進行服務的開發、調試、轉配合部署／

4）服務接口設計。通過gsoap來生成定義好的標準接口，生成符合標準的wsdl。將其發布后，可供系統進行分布式調用，其調用方式與平臺無關。

4.3 系統架構分析

系統架構采用總線模式，服務模塊以插件方式掛接到總線。這樣最大限度降低了系統的松耦合度。客戶端把SOAP請求發給服務總線，并與服務端進行直接、同步的交互，服務總線會把包含結果的SOAP響應傳送給客戶端。客戶端和服務總線打交道，服務對客戶端來說是完全透明的。架構本身可以很方便地增減服務，重組服務，增強了系統的可重用性，也能方便地集成新的服務。這些是系統架構的優點。

5 結語

本文在日益盛行的SOA體系架構的基礎之上實現了戰術信息管理系統的架構設計，與傳統的戰術信息管理系統相比，提高了戰術管理系統的功能共享性和組件之間的松耦合，為用戶提供實時、動態的網絡信息。下一步工作的目標是：在此系統架構的基礎上，并進一步完善系統的性能，滿足部隊需求。

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