2023年智慧校园综合业务平台ESB架构分析与研究.doc

智慧校园综合业务平台智慧校园综合业务平台 ESBESB 架构分析与架构分析与研究研究 智慧校园综合业务平台的 ESB 架构分析与研究 摘 要：智慧校园要求建立一个统一的数据共享平台和综合信息服务平台，除了对已存在且分散在各处的数字化校园相关业务系统进行整合，还要支持基于物联网应用技术智能化管理系统的应用。由于这些异构系统的业务各自独立、应用环境不尽相同。为此利用 ESB 技术将这些异构系统以服务的形式整合到一个统一的架构中，从而解决异构系统协调运作问题，实现系统之间资源的整合。文中首先给出一个基于 Apache Synapse ESB 的智慧校园综合业务平台架构，然后基于此架构给出该平台的 UML 部署图，为智慧校园综合业务平台的建设提供思路。关键词：ESB 技术；企业服务总线；面向服务体系结构；智慧校园综合业务平台 中图分类号：TP399 文献标识码：A 文章编号：2095-00-03 0 引 言 智慧校园1是指以物联网为基础的智慧化校园工作、学习和生活一体化的环境，这种一体化环境以各种应用服务系统为载体，将教学、科研、管理和校园生活进行充分融合。目前，国内外在智慧校园平台的架构设计与开发方面做了相关研究：文献2提出利用云计算、虚拟化及 SOA 构建校园云，结合物联网、RFID 构建智慧校园，实现资源动态分配，提高资源利用率；文献3提出一种面向私有云的 IaaS 架构的智慧校园信息化支撑平台，为云计算在智慧校园平台的建设应用提供了基础；文献4提出基于 SOA 的实时服务总线，用于构建分布式实时系统；文献5在分析远程教育平台缺陷的基础上提出了基于 SOA 的智能远程教育平台的概念，并给出了平台架构和模型的实现方式；文献6提出一种基于企业服务总线的共享平台架构模型，并以“贵阳市城市综合应急管理共享平台”为例探讨了该共享平台的实现方案，这为利用 ESB 技术实现智慧校园平台架构设计提供了理论依据；文献7在调研各个行业常用物联网业务系统的基础上，梳理出各类系统的共性功能，把各系统的共性功能看作服务，提出一种基于企业服务总线的物联网综合业务平台架构；文献8在综合分析了 Web Services，SOA 和 ESB 三者之间联系的基础上给出一种基于 Apache Synapse ESB平台的应用集成规则。这些研究对物联网技术和 SOA 应用在智慧校园平台建设方面具有一定的借鉴意义，也为利用 ESB 技术构建与实现智慧校园综合业务平台提供了一定的技术基础。1 ESB 简介 企业服务总线是传统中间件技术与 XML、Web 服务等技术结合的产物，是 SOA 的一种实现方式9。ESB 主要提供了协议转换、消息传递、消息转换和服务路由等功能。在众多 ESB 实现工具中，Apache Synapse 是一个轻量级高性能的企业服务总线，通过一个快速的异步规则引擎，能分别提供 XML，Web Services 和 REST 的支持。除 XML 和SOAP 外，Apache Synapse 还支持其他中间内容格式，如纯文本、二进制、JSON 等，通过大量的适配器可以支持诸如 HTTP，POP3/IMAP/SMTP 邮件协议，TCP，UDP 等传输协议，以支持与其他系统的通信10。2 基于 Apache Synapse ESB 的智慧校园综合业务平台的架构设计 平台的总体架构 本文提出的基于 ESB 的智慧校园综合业务平台，不仅要解决智慧校园综合业务平台建设过程中存在的“信息孤岛”问题，实现异构系统之间的集成与通信，还要侧重满足基于物联网应用技术智慧校园的智能化管理功能。为此，结合 Apache Synapse 的特点，本文给出一种基于 Apache Synapse ESB 的智慧校园综合业务平台的架构设计方案，如图 1 所示。利用 ESB 技术实现平台架构的最大特点在于组件服务化和业务编排，在平台架构中，还引入了服务组件框架 编程规范机制来实现业务组件的服务化处理以及利用业务过程管理实现业务服务的彼此串接。平台采用 3 层架构设计，即基础设施层、服务管理层和应用层。在服务管理层引入 Apache Synapse ESB 企业服务总线，主要负责向SCA 组件模型传入基于 JMS 传输协议的 SOAP 消息以及接收 BPM 流程管理传入的基于 JMS 传输协议的 SOAP 消息。同时服务管理层还以服务适配器的形式封装基础设施层提供的基础功能，而后通过 SCA 框架规范化这些服务适配器为基于 SOAP 的 Web 服务。这些基于 SOAP 的 Web 服务又供 BPM 消费使用。在应用层则通过 HTTP 传输协议向 ESB 传入 SOAP消息，而此时 Apache Synapse ESB 不仅要实现 HTTP 协议与 JMS 协议的转换，还要根据消息的内容使用路由规则调用相应的服务。平台功能 平台各层次的主要功能描述如下：应用层主要分为应用表示层和业务逻辑层。应用表示层包含了智慧校园领域的各项功能应用，并提供了一个良好的人机交互平台，通过人工操作触发驱动业务逻辑层接口，实现对底层服务的调用。业务逻辑层起着承上启下的作用，除了要向上层提供良好、灵活的业务逻辑接口以供调用，还要向下发送基于 HTTP 传输协议的 SOAP 消息给Apache Synapse ESB 总线，实现对服务的调用。服务管理层大致可以分为 Apache Synapse ESB 总线、SCA 组件层、BPM 业务流程管理和服?帐逝淦鞑闼母霾糠帧?Apache Synapse ESB 总线是服务管理层的核心部分，主要利用Apache Synapse ESB 所提供的功能实现消息的传递和转换、协议的适配等，实现异构系统之间基础业务协同能力以及数据交换和共享能力。