軟件集成化架構體系的建設思考與探討

穆廣峰 李大光 范琪 劉暢 鄭曙光

油田信息化的建設分為起步、完善、成熟、集成四個階段，伴隨著技術、應用、數據的發展和數字化轉型、智能化發展新戰略的實施，信息化形態也由單一數據處理、獨立業務系統建設、分散用戶管理向全過程數據運營、跨業務系統整合、全集成用戶管理的新模式轉變。

從近年來國內外信息化發展趨勢和實踐經驗來看，軟件集成已經是大勢所趨，是信息化發展過程中的一個必經階段，通過集成平臺的構建，打造一個統一的技術平臺，對已有分散的系統進行有機融合，借助體系建設統一標準，實施模塊化開發，建立起功能完備的應用管理中心，從而為企業提供可持續的技術交付能力。

（一）信息管理難度不斷加大

油田歷經幾十年的信息化建設，為各項生產經營管理提供了有效的技術支撐，但隨著信息技術的發展和業務需求的不斷提升，信息系統建設也面臨諸多挑戰，主要如下：

軟件數量越來越多，管理越來越復雜。

對所有應用系統的用戶進行統一管理難以實現。

對在用軟件的集中監管和行為跟蹤無有效技術手段。

系統間、模塊間存在重復性建設。

（二）用戶使用存在不方便

當基于“煙囪式”的傳統應用系統建設模式到達一定量級后，便會產生一定的“副作用”，主要表現在：

同一崗位有時要面對十余套不同專項業務系統。

新業務系統不斷上線，學習和操作成本增大。

多個軟件系統之間難以協作通訊和數據共享。

軟件模塊與用戶實際需求存在一定程度的不匹配。

（三）多業務系統間的協同難實現

因各業務系統的設計思路、功能邊界、開發技術和設計標準不同，致使系統間相互獨立運行、難以協同，主要問題表現在：

尚未建立模塊化開發的技術標準與規范。

跨業務系統間協同工作存在管理難度。

業務應用的統一集成存在技術屏障。

存在大量功能相似的系統與模塊無法復用。

（一）主數據標準化體系建設方面

提升主數據在集成化架構體系中的主導地位并確立其為唯一標準。主數據包含組織機構數據和用戶基本信息等方面。其中，在組織機構管理方面應實現頂層統一，以樹模型建立標準化分層結構，確保具有良好的拓展性，供所有業務模塊讀取調用。用戶基本信息管理同樣應遵循統一原則，建立唯一的用戶信息采集、管理、運維框架，從而更好實現用戶統一身份認證。

研究用戶與授信設備的唯一綁定，使用戶在合規的前提下實現無感登錄；強化用戶口令管理，提供多元化密碼配置選項，提升賬戶安全性；支持云中心與本地雙重身份校驗措施，滿足多種特殊使用場景的應用需求。

（二）角色與權限控制方面

研究實現角色分組管理，角色即是一類用戶的集合，通過角色可實現多維、多層復合化的功能授權；研究分層、分級權限管理機制，包括用戶、角色與應用系統及模塊的權限關聯關系，用戶與單位及角色之間的分級授權關系，用戶對數據表的訪問及操作權限關系等；研究多系統整合后的權限集中控制措施，使管理員具備對任意子系統的主動管理控制能力，可實施更為細粒度的權限管控措施。

（三）業務應用集成管理方面

研究實現基于統一平臺的企業應用集成管理，對應用進行全生命周期管理，包含應用模塊解耦后從申請、注冊、發布、更新、版本到撤銷等一系列關鍵環節，與用戶中心和流程中心進一步對接建立聯動關系。

（四）分布式安裝升級方面

研究為解決大量業務應用的智能部署、在線安裝、自動升級問題，支持各類C/S、B/S系統，安裝及升級過程對用戶是智能、無感、透明的，大幅降低了管理員和用戶雙向負擔。管理員對文件進行更新后，客戶端即可自動感知到版本的變化并進行針對性更新，以最小化原則完成軟件功能的升級迭代，降低基層用戶的學習和使用成本。

（一）總體技術架構規劃

架構規劃應遵循SOA設計原則和技術標準，產品技術路線和技術均應具有先進性和延續性，在國內經過實際的項目驗證，各個行業領域都有成熟穩定的實施案例。為此，架構設計分為了四層，即服務層、管理層、業務層、呈現層。

服務層包含數據訪問服務、文檔訪問服務、安裝升級服務、日志監控服務，將平臺公共功能封裝成服務方式，供平臺以及外部應用程序調用；

管理層實現用戶管理、權限管理、模塊管理、角色管理等通用功能，以滿足全廠集中應用的需求。

業務層是集成后的各類應用系統，按照用戶、崗位要求，重新分配相關權限，重新組織功能分布。

呈現層為系統展示窗口，為用戶提供常規和桌面等多種模式，以滿足不同用戶的實際去修。

（二）基礎技術平臺總體要求

系統平臺要具有良好的前瞻性和可擴展性，平臺架構應具有較高的靈活性和開放性，以滿足業務流程的變更以及應用系統功能擴展的要求。同時遵循易于維護的原則，在系統設計開發時充分考慮其維護的難易程度。有關技術要點如下。

全面支持業內規范，支持SOA、XML等業界主流標準。

服務器端支持WINDOWS/LINUX等常見的操作系統，要求安全穩定，支持多任務并發，操作簡單，具有良好的用戶體驗。

提供數據庫操作接口、系統安全性和完整性控制。

支持多種操作系統、數據庫，提供安全事務處理。

應用軟件支持跨平臺，具備擴展開發功能。

（三）關鍵技術方案研究

1.原理與流程

本平臺將構建一套完整的軟件應用服務體系架構，通過底層服務、容器框架、調度引擎對廠內在用B/S、C/ S應用軟件的集成整合與可控運行提供底層技術支撐。軟件開發人員通過可視化的子系統（模塊）注冊，將不同類別的業務應用系統提交至平臺的資源管理中心，納入統一管理。平臺規劃了功能樹定制功能和業務數據推送等交互方式，可按不同用戶的實際需求組織個性化的展示界面，將用戶最關注的核心功能主動推送出來，在達到集成整合目標的同時進一步提升應用效率。

2.基于異構系統的集成化整合技術，實現融合應用

通過在平臺內動態構建相對獨立的資源空間，嵌入B/S架構的網站程序、植入C/S架構的客戶端程序、映射遠程桌面的虛擬化應用，實現常用異構系統的無縫集成。

3.基于星型架構的集成化管控技術，實現統建統管

建設統一的應用系統訪問入口、統一的用戶管理、統一的權限控制和統一的日志監管體系，通過平臺提供的強大集權管理能力，將全廠的應用系統運行管控和用戶行為監管融為一體。

4.基于多層嵌入的集成化應用技術，實現功能重組

打破原有系統各自獨立、共享受限的垂直應用模式，打通涵蓋子系統、子模塊以及子頁面的多層級、多分支、多通路網狀應用通道，將單點登錄技術服務于每位用戶，簡化操作、優化體驗、提升效率。

通過本技術的研究旨在探索新型采油廠應用軟件架構體系，引導軟件研發由“系統化”向“場景化”的模式轉變，從而進一步實現統一整合、集中管理，按需接駁、協同工作和信息共享的建設目標，最終推動采油廠信息系統向標準化、規范化、制度化建設邁進，并總結形成可借鑒、可復制、可推廣的整裝集成化技術解決方案。

作者單位：大慶油田有限責任公司第一采油廠數字化運維中心