基于ESB架構的煤炭企業應用集成平臺的應用研究

尹天明

（中國中煤能源集團有限公司，北京市朝陽區，100120）

1 集團公司信息化現狀與所面臨的問題

近幾年來，中國中煤能源集團有限公司以信息化規劃為依托，圍繞著管理手段信息化的工作思路，從加強信息化工作管控和加快信息系統建設兩個方面著手，以信息標準化、資源集中化、全局可視化以及促進管理卓越和促進生產高效的 “三化兩促進”為目標，強力推進信息化工作，提升企業核心競爭力。隨著這一系列工作的推進，在信息化規劃、信息化考核評價、信息化投資計劃審批及項目審查和備案等方面的管控能力迅速提高，全集團信息系統的建設由分散建設模式逐步形成了按照集團管控需求進行統一規劃和統一建設的模式。

集團公司先后建設了資金集中管理系統、安全監控系統、辦公自動化系統、ERP 系統、法律事務系統、供應商管理系統、主數據管理系統、生產技術系統、調度統計分析系統、審計管理信息系統、信息化考核評價系統、安全管理信息系統、節能減排信息系統和檔案管理系統等一系列與生產、安全和管理密切相關的信息系統，這些系統的快速建成顯著提高了集團公司的管控力度和管理水平，但同時也帶來了新的問題，主要表現在以下幾個方面：

（1）用戶需要熟記多套不同規則的用戶名及登錄密碼；

（2）各應用系統獨立性強，一項具體業務要在多個系統中頻繁切換才能處理完，而且各系統之間的數據并不能自動傳遞，在不同的系統中需要重復錄入和操作；

（3）各系統的審批代辦任務無法統一展示，要逐個登錄系統后才能獲得代辦任務信息，操作繁瑣，及時性不足；

（4）各系統的操作界面差異很大，系統學習成本高，難以快速掌握，不利于充分發揮系統最大價值；

（5）部分系統雖然通過點對點的方式實現了簡單的集成，但缺乏統一的集成平臺支持，不利于系統數據交換的科學規范管理，不利于集團公司IT架構整體治理和規劃原則。

因此，作為綜合性的大型能源企業，中國中煤能源集團有限公司迫切需要采取集成 （EAI）的方式將各種原有業務系統和新的業務系統全部集成起來，提升整體的工作效率。

2 企業應用集成平臺架構設計

傳統的集成方式往往采用CORBA 或COM 組件化的方式進行分布式的數據交互，系統拓撲結構較為復雜，組件間協議往往是私有的非標準化協議，因此無法很好地滿足企業實際復雜集成工作的需要。為了更有效地解決眾多異構系統的數據集成，實現數據集成對信息服務的共享，提出基于企業服務總線 （Enterprise Service Bus，ESB）技術實現企業的應用系統集成，平臺架構如圖1所示。

圖1 應用集成平臺架構

（1）集成系統與平臺數據。該部分主要是面向各類業務系統的數據，是整個應用集成平臺信息源，包括平臺自身保存各類處理結果用到的數據。

（2）ESB 總線。該部分是整個框架的核心，承擔著底層數據通信、資源分配和服務注冊等核心功能，集成平臺通過在ESB 的注冊機制實現多系統集成的松耦合，為集成的可擴展性打下基礎，主要作用為改變服務提供者和使用者之間消息的格式、路由請求和轉發、實現封裝服務到總線的鏈接以及提供注冊服務和管理。

（3）統一認證和統一用戶。該部分是互相支撐的，通過對各類業務系統用戶、角色和組織結構的統一管理，實現各種應用系統間跨域的單點登錄和退出，用戶登錄到一個系統后，再轉入到其他應用系統時不需要再次登錄，簡化了用戶的操作，也保證了同一用戶在不同的應用系統中身份的一致性。

（4）統一代辦、數據分析和內容管理。該部分主要包括實現業務的統一代辦、各類數據分析和內容管理等，它是基于ESB 提供的服務來實現滿足本企業的各類業務應用。

（5）企業門戶和移動門戶平臺。該部分主要實現郵件處理、數據展現以及員工自助等功能集成，同時通過建立移動門戶在移動設備上實現上述功能。

（6）系統管理與監控。該部分實現對系統硬件運行狀態和系統性能指標等全方位的管理和監控，及時發現問題并進行性能優化。

（7）系統安全。該部分圍繞著系統采取整體的安全防護措施。

3 主要技術研究與應用

3.1 企業服務總線 （ESB）

ESB為SOA 體系提供了通信和交互的基礎架構，在設計上所有的應用模塊都被封裝成各類服務并注冊在ESB 上，定義良好的接口實現和服務之間的調用都是通過ESB 進行集中管理，服務本身無需知道實現的過程，ESB 總體邏輯架構如圖2所示。

ESB將支撐不同業務的應用系統所提供的功能抽象成服務級別，它的主要特征如下：

（1）ESB 通過與各個應用系統封裝的服務進行連接，控制他們之間的通信和交互。在ESB 系統中，被集成的對象都被封裝成服務并注冊在ESB上，服務之間的通信都是通過ESB 完成的，服務的請求和響應都是透明的，對于開發人員來說，只需開發每個服務，不用關心調用和協調服務的方式，從而當系統修改服務或增加新的服務時不會影響其他的服務。

圖2 企業服務總線邏輯架構

（2）由于集成對象都被封裝成服務，因此在各種服務之間傳遞消息的格式是相對標準的。如果ESB產品能支持現有的各種通信協議，那么對消息的處理就可完全不考慮底層的傳輸細節，只需要通過消息的標準格式定義來進行。

（3）ESB應具備消息路由功能，它負責在一個消息發出后，按照指定要求找到消息的目的地。對于異構系統，就是要開發一個可以讓消息格式在兩種應用對象模型之間實現轉換的整合方案，在消息路由的選擇和驗證中，XPath和XMLschema都是非常重要的標準。

3.2 統一待辦

統一待辦是將在各個應用系統中待辦任務集中展示和處理的功能模塊，通過SOAP／XML 方式從應用系統獲取待辦信息，添加待辦信息到統一待辦庫中，并提供相應的接口給各種訪問終端調用，用戶通過待辦事宜可以很清晰地查看當前需要進行處理的任務，并且可以通過待辦事宜展示頁面待辦列表，由應用集成平臺調用業務系統接口對待辦進行處理 （不需進入到應用系統中對任務進行處理）。需要用戶處理的事務都集中在統一待辦庫中集中提醒，并支持手機短消息和即時消息工具等方式提醒用戶，統一待辦實現原理如圖3所示。

統一待辦列表的實現需要對產生工作任務的應用系統與應用集成平臺之間的信息交換制定規范，雙方根據制定的規范及標準各自開發相應的服務，然后注冊到企業服務總線上，基本流程為以下3個步驟：

（1）生成待辦列表。各個業務系統產生待辦事項后調用應用集成平臺的服務建立待辦列表，主要操作包括待辦的添加、撤銷和查詢等，完成待辦事項到應用集成平臺待辦庫的同步。

圖3 統一待辦實現原理

（2）業務請求。用戶登錄應用集成系統后點擊待辦列表，觸發待辦頁面，企業應用集成平臺和移動門戶則調用應用集成平臺已經封裝好的頁面元素請求服務，應用集成平臺則讀取統一待辦模塊數據，待返回數據后提交給企業應用集成平臺和移動門戶平臺。由于不同業務系統之間頁面展現元素及審批操作方式存在較大差異，因此應用集成平臺與其他業務系統廠商之間需提前針對頁面展現元素、待辦處理操作以及接口格式進行定義。

（3）結果反饋。應用集成平臺將待辦事項處理結果以消息的形式返回到業務系統，業務系統接收到應用集成平臺提供的消息后自動處理內部流程，流程節點處理成功后將結果再次返回到應用集成平臺中，應用集成平臺收到業務系統本節點待辦處理成功的消息后，在待辦庫中更改待辦工作狀態，該待辦事項處理完畢。

3.3 接口實現

3.3.1 接口實現的內容

企業應用集成平臺涉及與多個系統的數據交互，工作量巨大，因此接口的穩定性和流程規范性十分重要，接口實現的內容主要包括以下幾個方面：

（1）接口設計。要分析業務系統待辦在應用集成平臺中處理流程，需要與業務系統進行的數據接口交互情況和設計接口數量。

（2）規范制定。應用集成平臺面臨很多業務系統，應制定合理的接口規范，實現接口通用性，最大限度地實現各業務系統廠商對接口復用。

（3）日志跟蹤。由于應用集成平臺與業務系統間頻繁發生的接口調用，考慮到特殊情況下系統宕機和網絡不穩定等因素，建立待辦日志跟蹤，出現問題時能夠快速定位問題原因。

（4）接口復用。接口設計過程中，充分考慮應用集成平臺和移動門戶對接口的復用，減少重復工作量。

3.3.2 接口實現的基本流程

以統一待辦的審批接口為例，接口實現的基本流程為：

（1）用戶通過應用集成平臺系統發起待辦任務查詢，應用集成平臺請求業務系統待辦并建立待辦列表，同時展示給用戶；

（2）用戶打開待辦列表，應用集成平臺通過Web服務修改待辦狀態為已讀，同時從業務系統中獲取實際業務數據，應用集成平臺解析業務數據后填充頁面數據；

（3）用戶發起處理待辦信息請求，由應用集成平臺處理數據并生成XML 數據，同時調用服務將處理信息寫入業務系統，業務系統完成內部業務處理流程后反饋給應用集成平臺；

（4）應用集成平臺根據業務系統處理結果修改待辦工作狀態并反饋給用戶處理結果，整個接口交互過程結束。

3.3.3 應用集成平臺和ERP集成處理

集團ERP系統為總部集中部署，用戶使用范圍包括集團總部和所屬企業，而本次應用集成平臺建設范圍僅為集團總部。ORACLE 提供的標準Webgate單點登錄配置方案是通過Webgate實現應用集成平臺與ERP 系統的單點登錄，登錄ERP系統的用戶請求將全部被攔截到應用集成平臺的OAM （Oracle Access Manager，ORACLE 實現單點登錄的產品），由OAM 進行身份認證后方可登錄到ERP系統，所屬企業將無法通過原有訪問地址進行ERP系統訪問。

按照Webgate方式實現應用集成平臺與ERP系統的單點集成，原有ERP 系統單獨訪問地址A被攔截后，Webgate會自動生成一個與原有登錄地址不同的單獨訪問入口B，當所屬企業通過原有地址A 訪問ERP系統后，Webgate自動將用戶攔截到OAM 登錄頁，應用集成平臺通過對OAM 登陸頁的JSP 改造，在JSP 頁面添加代碼，實現由OAM 登錄頁面到ERP 單獨訪問入口B 的自動跳轉，從而解決所屬企業利用ERP 原有地址訪問系統的請求。

4 應用效果

（1）實現了單點登錄，能夠通過門戶上的入口直接訪問業務系統而不需進行身份信息的錄入；

（2）實現了統一認證和統一的用戶管理和同步；

（3）實現了統一待辦，將包括OA、法律和ERP等在內的各類待辦工作統一集成到門戶上來進行展現和審批；

（4）建立了功能完備的系統管理功能，全面支持基礎數據管理、用戶和權限管理以及訪問細度控制等功能。

項目組針對基于ESB 架構的集團公司應用集成平臺組織測試人員和最終用戶進行了集中的性能測試和功能測試，性能測試主要針對實際業務使用量和技術限制條件，其中，并發用戶請求500 以上，打開頁面響應時間不超過5s，事務成功率高于95%，服務器和數據庫服務器的CPU 利用率不超過80%，性能測試結果良好。功能測試分為PC端和移動端，功能點包括單點登錄、待辦集成、報表以及郵件等模塊，較好完成了各項功能，易用性、靈活性和可擴展性強，接口開發靈活，基本達到項目建設目標。

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［2］ 周妍，李建軍，胡沙.基于企業服務總線的模具企業應用集成研究 ［J］.計算機工程，2011 （5）

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