基于SOA的軍事信息系統動態集成研究

劉永丹

摘要：基于SOA軍事信息系統是適應未來基于信息系統體系作戰的必然趨勢，文章提出了基于SOA的軍事信息服務系統架構設計及系統能力，對如何實現基于SOA的軍事信息系統集成提出策略建議。

關鍵詞：軍事信息系統；SOA；動態集成；服務化

隨著基于信息系統體系作戰能力建設的推進，我軍開展了各類軍事應用信息系統建設，為轉變戰斗生成模式奠定了技術基礎。不過，這些系統雖能基本滿足特定的任務需要，但是大多根據特定任務需求建設，采取不同的技術體制，往往沒有外部調用接口，缺乏互操作性，地理位置分散，導致無法根據軍事需求的變化動態調整系統功能，限制了系統間信息的交換和共享能力。目前面臨的主要問題有：（1）軟件平臺不一，協議各異，軟件缺乏互操作性，難以支撐軍事需求變化。現役系統與現行業務流程緊密對應，系統之間關系緊耦合，導致系統無法柔性重組，無法快速構建新的自動流程。（2）大多采用集中式管理的體系結構，管理者負擔過重。C/S架構、B/S架構和異構平臺導致客戶端差異化，增加了集成難度和維護成本。C/S結構系統的可擴展性差。（3）數據共享方式過于簡單，缺少靈活性。信息共享關系往往需要事先確定，缺少靈活性和時效性。數據存儲的地理位置分散，遠程訪問困難。（4）數據冗余大，同步效率低。信息使用方采用本地數據的“小而全”策略，信息大多不是按需獲取，而是選擇無過濾接受，導致信息的大量冗余，還需要經常進行數據同步，對網絡造成很大壓力，同步時效也相應降低，難以滿足瞬息萬變的信息訪問需求。因此，采取以SOA服務為中心的方式，對不同的網絡資源進行統一、集中的管理，提高自動化程度，是適應未來基于信息系統體系作戰動態集成的必然趨勢。

1SOA體系架構

1.1SOA的核心思想

SOA（面向服務的架構）是一種應用程序體系結構，具有易于部署、高效靈活、易于復用等特點，全面支持系統整合和業務靈活配置。

在SOA的體系結構中，系統的功能都被定義為獨立于平臺的可調用服務，通過調用這些服務形成不同的業務流程。同時，SOA也是一種思考集成的方法，支持將多個系統對接起來，SOA提供改進或者創新業務的可能性。采用SOA構建的分布式系統，既可以以服務的形式將功能直接提供給用戶，也可以支持用戶在此基礎上構建更高層的服務。

SOA的使用是基于可重用的服務（即功能單元）。SOA服務的執行必須通過外部接口來描述，這些接口可以通過網絡方問，并獨立于平臺。基于服務的接口和協議來執行業務流程，使得業務流程的編排和重組變得靈活，充滿彈性。SOA的關鍵在于，通過標準化接口實現功能的松耦合，封裝功能實現的細節，屏蔽技術復雜性和易變性，不僅提高了功能單元的互操作性，也促進功能單元的重復使用。當前，SOA是建立在已經成為業界標準的Web服務之上的系統架構，支撐了不同技術體制的軟件系統之間的相互調用。

1.2SOA體系架構的優勢

目前軍事信息系統已經全面呈現網絡化趨勢，各個功能單元往往分布在廣闊的網絡空間里，而不是從同一個計算機或者局域網中互相調用，這就要求系統之間具有遠程互操作能力。信息化戰場信息多維交叉流動，功能單元之間的對接關系也變得更加靈活、動態，對信息系統的可動態重組能力提出了更高要求。現役系統的開發語言和運行平臺也各不相同，如何將這些異構、分布的軍事信息系統集成為互聯互通互操作的動態應用，SOA體現了獨特的優勢：（1）提升互操作性。系統的互操作性對功能單元提出更高要求，要么采取一致的編程語言和運行平臺，要么采取獨立于語言和平臺的實現方式。SOA服務采取獨立于任何編程語言的中間格式（WSDL），并提供網絡訪問方式，便于提供互操作性。WSDL文檔定義了服務接口及其描述，可通過任何平臺調用服務接口。（2）提升集成能力。SOA提供了發現服務、組合服務的所有機制。一個系統需要某種服務時，可以通過服務代理查找服務提供者，當查找到可用的服務時，提供者的WSDL文檔成為服務提供者和服務請求者綁定的依據，實現二者的動態集成。這樣，通過服務代理的松耦合機制實現了信息系統之間按需對接、動態重組的新應用。（3）降低系統復雜性。系統的復雜性往往來自于系統要素之間的耦合性，而系統要素之間的耦合性是因為過多地依賴于對方的實現細節，因此封裝是減少系統復雜性的關鍵。SOA服務只向外提供定義的接口，屏蔽了自身實現的所有細節，服務請求者對提供者的實現方式一無所知，服務提供者也不知道服務請求者將如何使用它提供的服務。SOA服務實現細節的透明性大大降低了整個系統的復雜性。

2基于SOA的軍事信息服務動態集成方法

2.1基于SOA的框架結構設計

基于SOA的軍事信息服務動態集成，需要將各類信息系統的不同功能轉化為服務，這些服務再以統一的方式進行交互，因此，需要采用面向服務的架構進行頂層設計，如圖1所示。

2.1.1基礎設施層

為了實現軍事信息系統的信息共享與互操作，基礎設施層需提供信息處理、存儲、分發和管理的基礎性支撐。其中，通信基礎設施由光纖、衛星和數據鏈等通信手段構成，形成柵格化的通信網絡，實現按需接入、自動路由、綜合管控等能力，提供端到端的信息傳輸服務；硬件基礎環境由信息處理和信息存儲設施組成，支持分布式計算與分布式存儲；通用服務支撐由核心服務及通用支撐服務組成，提供各類系統的互操作信息服務，比如登錄控制、權限管理、信息發現、信息目錄、信息管理等，并為流媒體、圖形環境、消息隊列提供通用的支撐服務。

2.1.2功能轉化層

為了封裝各類服務，需要將各類信息系統轉化為強內聚、松耦合的服務單元。功能轉化層通過基礎設施層的服務支撐工具，將不同信息系統的功能進行封裝，轉換為獨立的基礎服務單元，然后按照各類具體任務，組合成不同的業務相關構件集，實現靈活、動態的信息服務。功能轉化層是實現信息服務動態集成的核心組成。

2.1.3業務邏輯層

根據不同業務的需求，需要將各項基礎服務單元動態配置成體現業務特色的工作流程。業務邏輯層實現各個業務內部邏輯的動態重構，按需優化部件之間的組合關系，滿足動態軍事需求對信息服務系統的柔性化要求。

2.2基于SOA框架提供的系統能力

2.2.1系統框架支持功能隨需接入

基于SOA的系統框架通過分層的方式，支持系統功能封裝成為服務。這種方式既有利于新技術體制信息系統，又可以對現役信息系統增加動態集成能力，兼顧現役技術體制信息系統的集成與發展的平衡。按照SOA架構設計的信息系統，通過一致的SOA技術體制實現動態集成、按需對接。

2.2.2系統框架支持功能柔性重組

基于SOA的系統框架支持基于任務的動態重組，也能夠在很短的時間內實現快速重組，適應基于信息系統體系作戰要求的依托柵格化網絡的高度集成、整體聯動、同步運行的有機整體的運行模式。這種能力得益于基于SOA系統架構對軟件功能的封裝性和互操作性，使得系統功能可以按需裁剪和動態重組。

2.2.3系統框架支持信息遠程共享

基于SOA的系統框架把信息基礎設施作為底層支撐，支持信息服務資源的網絡共享，通過訂閱分發等同步機制，增強各類信息系統之間的互操作能力，通過Web Services技術，讓各類信息系統的信息共享復雜性大為降低。

3基于SOA的軍事信息系統集成策略

軍事信息系統在升級完善建設中，應該在全軍一致的信息技術體系內，按照未來基于信息系統體系作戰能力建設要求，加強一體化頂層設計，建設一體化體系結構，逐步改進完善各類信息系統的能力體系，逐步向柵格化、服務化發展，加速提升軍事信息系統的動態集成能力。

3.1全軍一體化頂層設計

各類軍事信息系統的體系架構、技術體制應遵循一致的標準規范，尤其是與軍事電子信息系統的總體技術體制，結合各個業務軍事需求，建立各自領域的需求模型、技術參考模型。通過一體化頂層設計，將戰略、戰役、戰術的軍事信息系統進行統一規范，形成上下貫通、橫向兼容的技術體制，加強軍事信息系統的標準體系研究，用標準化促進軍事信息系統集成。

3.2逐步推進信息系統的服務化

基于SOA的服務化策略，本身能夠在現役系統的構件化基礎上進行，大部分現有的軍事信息系統功能都可以通過適應化改造轉換為服務，較為順暢地解決現役系統的繼承與發展的矛盾。因此，基于SOA的軍事信息系統服務策略，不僅適合于未來信息系統的動態集成，也同樣適用于現役系統的升級改造。對現有的軍事信息系統，首先按照統一的技術規范改造為標準化的構件，再轉換為基于SOA的服務化功能，逐步將全軍的各類信息系統都建立在棚格化的、可以靈活對接的技術體制之上，實現動態集成。

3.3建設戰術末端服務化信息系統

未來的軍事信息系統將通過柵格化網絡、數據鏈延伸到戰術末端，通過基于SOA的集成策略，能夠將各類規模的信息系統按照一致的方式進行對接，形成一體化的信息服務模式。這就要求對戰術末端的信息系統也要按照柵格化、服務化的技術體制進行一體化設計，使得作戰部隊能夠直接通過動態集成的方式接受各類信息指令，基于SOA的戰術末端信息系統將是未來的研究發展方向。

4結語

本文從軍事信息系統集成方面存在的不足，提出了基于SOA軍事信息系統是適應未來基于信息系統體系作戰對系統動態集成要求的必然趨勢，介紹了SOA體系架構的核心思想與優勢，提出了基于SOA的軍事信息服務系統架構設計及系統能力，最后對如何實現全軍基于SOA的軍事信息系統集成提出策略建議。未來將結合典型信息服務系統建設，進一步深入總結軍事信息系統動態集成實現方法與技術。