服务导向架构 (Service Oriented Architecture) 应用

2004 年 12 月

贴近商业流程的新一代信息架构: SOA

服务导向架构 (SOA, Service Oriented Architecture) 是一种新兴的系统架构模型，其主要概念是针对企业需求组合而成的一组软件组件。组合的元素通常包括：软件组件、服务及流程三个部份，当企业面对外部要求时，流程定义外部要求的处理步骤；服务包括特定步骤的所有程序组件，而组件则负责执行工作的程序。例如，当企业面对顾客订单要求时，流程订定订单的处理步骤，服务则包括信用查询、库存查询及接单作业等等，组件则是指真正完成信用查询、库存查询等工作的程序。由例子中可见，SOA 的系统组成与企业的经营管理基本单元十分接近，如此高阶的应用系统发展模式可使得发展者更专注于企业需求的满足 (coarse grain)，而不仅仅是信息技术的应用 (fine grain)。SOA 已成为现今软件开发的重要技术，透过 SOA 让异质系统整合变得容易，程序再用度也提高。不必自行开发或拥有所有程序组件，发展者可以视需要组合网络上最好的服务。不受限于特定厂商的产品功能或是平台，达到真正的开放性 (Openness)。

从分布式组件架构到 SOA

概念上，SOA 如同对象导向、软件组件等软件技术一般，运用小的零组件组合成应用系统。但 SOA 强调的是如何将彼此关系松散的应用系统功能组件在网络上发行、组合及使用。SOA 具有下列技术特性：

·                 分布式架构 (Distributed)－SOA 的组成组件是由许多分散在网络上的系统组合而来，可能是局域网络，也可能是来自广域网络。例如网络服务技术 (Web Services) 就是运作 Internet HTTP Protocol 来相互连结的 SOA。如此的作法，也使得网络服务技术很快的就成为所有支持 Internet 的系统平台均能使用的技术。

·                 关系松散的界面 (Loosely coupled)－传统的系统主要是将应用系统功能需求切割成相互关联的小零组件，模块、对象或组件，发展者要花费极大的心力了解零组件是如何设计及使用，以确保不会违反零组件连接关系限制。如此一来，若要以不同零组件替换原始设计，就成为一件困难的事。SOA 的作法是以界面标准来组合系统，只要符合界面要求，零组件可以任意替换，大幅提高系统变更的弹性度。

·                 依据开放的标准 (Open standard)－使用开放标准是 SOA 的核心特色，过去的软件组件平台如 CORBA、DCOM、RMI、J2EE 采用专属 Protocol 作为组件连结的规范，使得不同平台的组件无法相通。SOA 则着重于标准与互动性，将可避免不同平台 (.NET Web Services 与 Java Web Services) 所开发程序间相互整合的困扰。

·                 以流程角度出发 (Process centric)－在建构系统时，首先了解特定工作的流程要求，并将其切割成服务界面 (包括输入与输出资料格式)，如此其它的发展者就可以依据服务界面开发 (或选择) 合适的组件来完成工作。

Web Services 是目前的技术中可以用来实现 SOA 的主要接口标准，以下提出几个应用方向:

A.      EAI(Enterprise Application Integration)
透过信息化以及 ERP 的导入，把销售、库存、生产排程、MRP、采购及财务等企业主要的机能整合成单一系统。SOA 针对 EAI 技术上能提供更标准的做法。实作上可以将 API 封装成 Web Services 接口来使用 (Peer to Peer)，建构一个 Common Bus 的环境来作为整合平台。

B.      B2Bi(Business to Business integration)
以技术面来说，B2Bi 包含流程管理技术 (Business Process and Modeling)、传输与通讯协议技术 (HTTP, SMTP, TCP/IP)、实作技术规格 (Implementation Framework Specification) 与加密技术等。目前 Microsoft BizTalk Server 已经运用 Web Services 技术于 B2Bi 技术领域。简单来说，B2Bi 整合技术考量的几个因素与重点是 ：Open Standard、Secure 与 Reliable。至于 Web Services 提供了 B2B 最大的能力是 Visibility & Velocity

1.      Data Visibility: 目前的 B2Bi 在既定的国际标准如 RosettaNet 的规范下，信息的交换仅能处理既定的格式与资料。然对于变化快速的商业模式，有价信息的分享便得极为重要。透过 Web Services 来提供 data service 是持续掌握供应链优势的关键。

2.      Data Velocity: B2Bi 最关心的议题就是 trading partner 的 data 是否是实时数据。在强调零库存、价格波动大的产业，信息的实时性非常重要。以 RosettaNet 来说，信息的来回只能规范到 24 小时之内。在 Web Services 以 SOAP 协议取用服务的特性下，很容易让信息取得实时化。

C.      BPM(Business Process Management)
在强调企业电子化的时代，以 Business Process 的调整与变动的弹性与否已成为影响企业成功的关键因素。因此以流程进行整合的 BPM 是企业进行系统整合时的一种工具。传统应用均以 workflow based 的工具来进行流程管控。即使以 BPM 工具来进行流程管理也免不了有系统整合与信息处理的议题。Web Services 提供一种新的整合方式，以往 Flow engine 之间没有标准的串接方式。不论是以 API 直接呼叫或是以数据库来进行整合。而 BPM 领域目前已经从 in house process improvement 走到跨企业的 business partner process improvement，其中整合的议题更为困难。

利用 Web Services 技术作为 BPM 底层的协议将能解决跨流程 (企业内跨系统与跨部门或是跨企业间)流程控管的技术问题。透过 Web Services 一方面将企业内系统整合流程化以及商业流程电子化。也同时能将客户或是厂商的流程结合进企业流程中提高协同运作的程度。而同时也能将自己具有竞争力的流程 expose 出去供企业伙伴使用。(如图一)利用电子商务形成虚拟企业的境界也将因 Web Services 于 BPM 的应用得以实现。

图 1

在 SOA 架构下，运用 Web Services 来作为主要标准，整个发展与演化将可分成三大阶段(如图二):

图 2

·                 第一阶段

o                        简单型 Web Services (Simple Web Services): 由最基本的 Web Services 功能组件做起，此阶段主要以 Web Services 型组件的大量开发为主，透过基本服务如信息查询与非交易型服务作为 Web Services 的第一步，简单但好用的服务组件。最简单的作法就是将现有组件封装 (wrapping) 成 Web Services 接口。

·                 第二阶段

o                        组合型 Web Services (Composite Web Services): 衍生性 Web Services 即组合型 Web Services，服务能透过组装与串流的方式形成更复杂的功能。此时，流程的概念已经引入于系统架构中。

o                        企业级应用 (Enterprise Web Services): Web Services 在安全、管理与交易机制等技术标准成熟，企业内也将大量使用 Web Services 技术于企业内系统整合、企业内应用系统服务化与企业间的服务。

·                 第三阶段
产业协同 (Collaborative Web Services): 利用更复杂更动态的 Web Servces 来支持 business agility。企业间透过 Web Services 进行实时地、动态地商业协同运作。交易的协商与确认透过实时与自动化处理于整个价值链运作上。而协同合作的行为就发生在这个价值链的两两互动中。

目前 Microsoft 以Microsoft .NET 平台做为 SOA 主要的开发与执行平台。随着 WS-* 系列标准的订定，Web Services技术也愈趋成熟。Microsoft 在下一代系统 Longhorn 所提供的蓝图中，也将 WS-*相关技术纳入产品中。