中國南方電網公司經過多年的信息化建設，目前總部以及各分公司、子公司的應用系統建設模式及其信息技術架構模型呈現以下幾種形式:“專業開發十應用集成/信息門戶.，“企業資源規劃ERP)"，“面向服務架構(Service-Oriented Architecture,SOA)"，這種多元化的模式不利于企業信息化建設的持續發展，帶來諸多問題。SOA技術是解決這一問題，構造南方電網統一應用系統建設模式和信息技術架構模型是最佳選擇。

　　數據中心作為南方電網“十一五”規劃中“一體化信息系統”的核心，其建設模式應基于SOA架構，以實現數據中心的可持續發展、高可用性、實用性和先進性。本專題旨在研究數據中心建設中采用SOA架構的可行性和方案。

　　1、SOA

　　1.1概念及架構要素

　　SOA是指為了解決在Internet環境下業務集成的需要，通過連接能完成特定任務的獨立功能實體實現的一種軟件系統架構。SOA最根本的特性就是為了解決一些系統之間交互難的問題，它將應用程序的業務邏輯或某些單獨的功能模塊化并作為服務，呈現給客戶端。在面向服務的架構中，每個服務都被設計成面向主題任務的功能性元素，同時又作為整個系統流程的一環一與其他服務相互調用。圍繞服務的所有模式均基于標準的技術實現，因此，SOA可適用于任何現有系統并避免了在集成過程中依賴遵循任何特殊定制。例如，服務的接日和實現相獨立。應用開發人員或者系統集成者可以通過組合一個或多個服務來構建應用，而無須理解服務的底層實現，一個服務可以用.NET或J2EE來實現，而使用該服務的應用程序可以在不同的平臺之上，使用的語言也可以不同。SOA不需限定于某種技術、開發語言來實現，現階段最成熟，實現SOA的技術有很多，最方便的技術實現是W eb Service。

　　實現SOA必須有服務注冊中心、服務提供、服務請求、合同。服務注冊中心為服務消費和服務提供平臺;服務提供指服務提供者通過在服務注冊中心提供符合契約的服務.將他們發布到服務代理(包括注冊自己的功能和訪問接口)，并對使用其服務的請求進行響應;服務請求指發現并調用服務注冊中心注冊的服務;合同是服務提供商與服務消費者之間的一種協議。

　　1.2 SOA的優越性

　　SOA遵循開放的標準，具有以下優越性:

　　(1)架構部署靈活。通過SOA可隨時調整現有的基礎架構，可以在現有的硬件、數據庫和應用服務器上運行任何基于SOA的軟件。同時，SOA也具備了位置透明的特點，即能夠在網絡上的任意位置定位服務。

　　(2)服務可重用。SOA將標準應用分解為單個業務功能(即服務)，產生各種可重用的組件，支持多種不同的應用。可以由多個用戶(和服務)從多個位置和多個上下文中進行訪問。在新組合服務的構造過程中，服務可以作為構建塊，共享重用。

　　(3)松藕合。它定義的服務具有松藕合的屬性，松散禍合可保護SOA服務不受其與之交互系統和服務內更改的影響，能夠跨域和企業邊界發現和調用服務。

　　(4)支持業務邏輯的持續改進。面向服務的架構通過對組件的封裝，隱藏了服務內部組成，服務提供者可以在不改變服務調用方式的情況下，對服務所包含的業務邏輯進行修改或替換。

　　2、南方電網數據中心

　　數據巾心是指企業的業務系統與數據資源進行集中、集成、共享、分析的場地、工具、流程等的有機組合，它包括了操作型數據、分析型數據以及數據之間的集成/整合流程。數據中心既是提供所有應用系統(包括集中的業務應用系統、業務應用系統數據庫、數據交換平臺、應用集成平臺，數據倉庫)運營的場所，同時也是容納用以支持應用系統運行的基礎設施(包括服務器、網絡、存儲設備)的物理地點。

　　南方電網公司數據中心是對南方電網信息系統的數據資源進行集中、集成、共享、分析、加工、流轉的核心場所，是南方電網公司深度開發信息資源、加速信息流通、實現信息資源共享的核心支撐環境，能夠極大地促進南方電網公司在管理和決策方式的改進和優化，主要包括以下組成部分:數據倉庫及輔助分析、數據交換平臺、安全管理、標準化管理、展現層的應用集成、運行維護管理以及基礎設施管理。

　　SOA的真正意義在于共享和集成，數據中心組成部分中，與外部應用系統聯系較為密切的是數據交換平臺和展現層的應用集成，因此，這里也重點探討這兩部分與SOA的關系。

    3、基于SOA架構的數據中心建設可行性

　　3.1數據交換與SOA結合的可行性

　　南方電網公司數據交換平臺的建設是實現全網數據交換的基礎，提供了交換數據實體的交換途徑。數據交換平臺要實現全網的縱向和橫向數據交換，即匕下級數據交換和同級業務系統數據交換。南方電網公司中存在大量獨立的應用系統需要進行數據交換，其管理結構又呈樹狀，各級機構之間也存在信息交換。

　　數據交換的以下特點使得交換可以采用SOA架構:(1)數據交換具有共享性，多個業務部門需要共享同一交換服務。數據交換的重復使用率高;(2)數據交換不需要實時性，符合SOA架構不適合于實時的關鍵業務處理的特點;(3)交換提供者和交換使用者間具有松禍合特點，交換數據的使用者不需要了解數據提供的內部實現;(4)交換數據的應用系統間具有異構性，異構系統間的交互難度大，結合SOA技術可解決異構系統間的交互問題.(5)南方電網公司信息化程度較高，具有采用SOA架構的基礎。

　　對于下級向上級的數據交換，下級單位充當交換服務的提供者，上級單位是交換服務的使用者，上級單位的企業服務總線(ESB)是服務注冊中心，上下級單位間可遵循簡單對象訪問協議(SOAP)實現服務的互操作，構成了SOA架構的四個基本要素。

　　3.2數據展現與SOA結合的可行性

　　應用展現體系建設是數據中心最終成果的體現，將為南方電網公司各個層面的領導和業務分析人員提供對業務經營數據的查詢和分析功能，包括展現、分析、企業儀表等內容，以及與南方電網公司的企業門戶(EIP)和公開密鑰體系(PKI)的集成。

　　(1)展現方式需要具有高靈活性，SOA遵循開放的標準，通過服務封裝，提供服務組合，服務重用等，避免功能重復，靈活性高?；赟OA的數據展現方案可以在任何網絡服務器上運行，并與現有的路由器和防火墻相匹配。統一的接口也確保了解決方案能夠輕松與其他程序集成。

　　(2)數據中心數據與用戶松禍合。

　　(3)粗粒度服務也是企業數據展現靈活性的一大保障，為了在多種環境中提供廣泛的數據展現訪問能力，并讓所有用戶可用，就需要部署一套能對變革做出快速反應的架構。

　　(4)基于SOA的數據展現方案可以在任何網絡服務器上運行，并與現有的路由器和防火墻相匹配。統一的接口也確保了解決方案能夠輕松與其他程序集成。

　　(5)南為一電網公司信息化程度較高，具有采用SOA架構的基礎。

　　基于SOA架構的數據展現，可將展現系統和數據提供者(數據庫/數據倉庫)在服務實現和展現系統如何使用數據方面隔離開來。數據庫/數據倉庫和展現系統間松散藕合背后的關鍵點是服務接口作為與服務實現分離的實體而存在。因此，采用這種SOA服務方式，可以增強靈活性，當展現需要的數據結構發生變化時，只需修改相關的服務即可，工作量大大減少。

    4、基于SOA的數據中心設計

　　4.1數據交換平臺設計

　　南網數據中心交換平臺需要實現橫向與縱向的多種異構數據源的數據交換與接口管理功能。采用SOA架構的數據交換平臺設計如圖1所示。

　　ESB支持數據交換功能的實現，ESB由一組基本的交換服務功能組成，包括:接入服務、訪問控制服務、消息轉換服務、路由服務、適配器服務以及管理服務等。采用SOA架構的交換平臺通過UDDI建立數據交換服務管理中心，為數據交換服務提供目錄查找功能。服務提供者通過UDDI注冊并發布數據交換服務，服務使用者可通過UDDI  ( Universal Description，Discovery  and Integration)實現服務查找和綁定。交換數據采用XML進行封裝。數據交換服務間互操作的協議為簡單對象訪問協議(SOAP)。

　　4.2數據展現設計

　　數據展現對于南網數據中心數據應用起著關鍵性的作用。典型的需求用例模型如圖2所示。

　　根據數據中心應用功能的實現形式，可以把用例模型劃分為兩大類:

　　可以通過現有成熟軟件實現的功能，例如:一些多維分析的OLAP工具，元數據管理工具等;

　　需要根據業務決策需求定制開發的功能，如一些基本信息展示功能，KPI指標、數據挖掘功能和數據服務等。

　　對于第1類功能，需要工具提供對SOA服務封裝的支持。對于第2類功能，可直接應用于報表展示、決策支持、專題分析或其他應用系統，服務封裝和共享的可利用性較高。為達到訪問便捷、易于推廣的設計性能目標，并考慮良好的可擴展性及低廉的維護成本，在SOA架構下，數據中心數據展現可采用基于J2EE應用的B/S設計模式進行構建，即用戶可以通過瀏覽器隨時隨地對數據進行查詢。

　　SOA架構實現了平臺中立，并為應用提供了統一的訪問接口。同時，SOA跨越J2EE應用各層，在系統拓展中能夠升級單個服務而避免對整個架構進行大規模變動。所有這些優勢都適應了南網各專業業務規范尚未統一、需求變化量大的特點，并為南網數據中心的進一步推廣應用奠定了良好的基礎。

　　采用SOA結構的數據展現應用中，展現程序即服務申請者通過簡單對象訪問協議提出查詢某些數據的服務請求，Web  Service組件構成的業務處理邏輯響應請求，以Web服務描述語言(W eh  Service Description Language,  WSDL)對服務進行描述.最后通過統一描述、發現和集成UDDI進行注冊，即將封裝后的、包含所請求數據信息的服務發布給外部展現程序，完成其請求過程。

　　通過將SOA與數據展現結合，數據展現將以服務調用的形式實現。通過增加一些W eh服務，使得數據訪問程序讀取數據都使用Web服務，將數據倉庫從一個數據源演變為能獨立提供服務的系統。這樣只需要把不同類數據的訪問服務接入到ESB(企業服務總線)中，總部綜合管理系統的應用程序前端和商業智能BI前端工具就可以方便地從ESB中獲取需要的服務，最終通過調用服務來獲取應用系統或數據倉庫的數據。

　　5、結語

　　通過基于SOA的數據中心建設方案，南方電網數據中心將不再是一個孤立的應用，它與企業中的其他應用系統將緊密集成。同時，這也是種低成本的、有效的解決方案。結合SOA的優勢，它將改變以往數據中心建設過于關注數據層面，而缺乏商業業務流程的考慮這樣一個現狀。