【技术分享】西门子Opcenter Execution Foundation 先进SOA架构

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关键词:西门子Opcenter Execution Foundation SOA架构

    一. SOA 架构


    SOA 是一种支持服务导向的软件体系架构风格,也正因如此,其设计目的在于灵活满足业务上的需求。服务是可重复业务活动的逻辑单元。它是模块化的,且模块化程度可得到保证。同时也可以由其他服务构成,轻松扩展以满足客户需求。它是通过一个简单并用易于访问的对象来调用后端的功能,便于和复杂的逻辑进行交互。

     

    点对点通讯向SOA服务的转变

    服务导向(SO)是最新开发模型的演变。其代表了EAI 模式的演变(企业应用程序集成,也称为轮辐式模式),该模式取代了 90 年代末所谓的点对点通信策略。

    点对点通信策略意味着要直接调用属于其他组件的对象。这个策略导致必须开发大量通信接口,才能够集成数量相对较少的组件。

     

    2      什么是SOA 体系架构中的企业服务总线?

    企业服务总线(ESB)  SOA 体系架构其中一个主要概念。在这个步骤中,我们要了解什么是企业服务总线及它的用途。

    企业服务总线是一组规则,可用于通过类似于总线的通信基础结构将应用程序集成在一起。

    在计算机或网络中,对总线的描述是传输路径,供连接到线路上的各设备发送或接收信号。只有由信号处理的设备会对其进行监视;其他设备会将信号减弱。这个术语受公共汽车的启示,类似于公共汽车在每个城镇停车站让乘车上车/下车。在类似总线的通信基础结构中,您可以通过在它们之间放置通信总线并允许每个应用程序与总线进行对话,集成不同的应用程序。这个操作可让各系统彼此分离,使其能够独立通信,各系统也不知道总线上的其他系统。这种模式的其中一个目标是降低SOA 中界面的复杂性并减少其数目。ESB 概念的提出是为了满足弃用点对点集成的需求,因为这种方法的管理难度会逐渐增加。点对点集成导致定制集成代码在应用程序之间传播,没有集中的方法对其进行监视或疑难解答。这种代码通常称为“面条式代码”且不能扩展,因为其在应用程序之间创建了紧密的相互依赖性。ESB使软件能够连接,即使软件以不同的编程语言编写,且在不同的平台上运行也是如此。

    基于ESB 的产品使用户能够构建 ESB 通信基础结构,但执行方式和所提供的功能各不相同。

    Opcenter ExecutionFoundation (简称:Opcenter EXFN) 通过使用 RabbitMQ 服务总线来应用基于ESB 的模式。在制造空间中使用服务导向体系架构时,用户可将体系架构看作拥有经过扩展的 ESB 或制造服务总线。制造服务总线可视作已定制的 ESB 模式,这种模式可针对基本MES 型功能实施基于标准的制造服务。

     

    3      OpcenterEXFN 针对SOA架构体现

     

    Opcenter EXFN 的体系架构是按照Open Group 联盟提出的面向服务的体系架构参考体系(SOARA) 设计而成。该参考体系架构由多层组成。每一层均对一组负责自行提供功能的体系架构构建块 (ABB) 进行逻辑分组。

    SOA 服务使用了松散耦合的概念。耦合是指一个组件对另一个组件的直接依赖度。在软件和系统设计中,松耦合系统内的每个组件对其他组件的定义一知半解或者根本一无所知。松散耦合的概念与企业服务总线通信基础设施相关。

     

    Opcenter EXFN中的功能层分为水平层垂直层两种分组方式:

     

    水平层

     

    使用者层:表示使用者(例如,工作流、UIBI等)与系统交互的级别。

    1. 使用者服务:提供的使用者服务为工程 UI、配置 UI 和主数据管理 UI。其他使用者服务可以由客户的合作伙伴创建。

    2. 表示服务:为构建使用者提供的服务。

    3. 缓存服务:表示管理客户端缓存的一组专用服务。

     

    工艺层:将松散耦合的服务聚合为与制造业务目标相一致的排序工艺。

    1. 服务定义:可用于设计制造工艺服务(制造工作流)并将其定义为任务流。

     

    服务层:包含在 SOA 模型中定义的所有服务。

    1. 服务定义:可分为以下类别的服务协定:工程、制造命令(可扩展)、域模型(可扩展)、文档和基础结构。

    2. 服务运行时支持:表示可以通过特定端点访问服务的级别。

     

    服务组件层:包含每个展示服务的实施和执行。

    1. 服务实现:实现展示服务的组件。可以添加定制组件来实现新的制造服务。其他服务是预定义的且不可扩展。域模型的服务组件无法扩展,但可以公开可扩展模型。

    2. 运行时:能够执行服务组件并将其绑定到展示协定的主机。

    3. 设计时间:包括开发、部署和发布服务组件的能力。

     

    操作层:包含体系架构的所有运行时元素,此层可被视为运行时或解决方案部署。

    1. 虚拟化和基础结构服务,比如硬件(物理或虚拟机器)。

    2. 运行时环境:包括操作系统的服务。

    3. 服务交付:在其上构建体系架构的所有其他系统,如数据库原有系统等。

     

    垂直层

     

    集成层:提供将请求从服务请求者调整到正确服务提供程序的功能。此功能包括转换、路由和协议转换。

    1. 通信:通过消息交换提供路由和信息传输功能的核心通信组件。

    2. 管理:提供日志记录、跟踪和审核功能的组件。

    3. 消息处理:包括生成和使用事件消息的组件。

    4. QoS:负责集成层的服务质量。

     

    服务质量层:提供各个方面(如可用性、可靠性和安全性)的QoS 管理,以及支持、追踪、监视和管理解决方案的机制。

    1. QoS 服务:指由其他组件实现的功能的展示层的入口点。

    2. 安全管理:提供访问控制、身份管理和数据隔离功能。

    3. 监视和管理:包括监视其他服务的可用性、性能和状态的组件。

     

    信息层:负责管理与 SOA 数据相关的所有信息的表示形式,如数据模型。

    1. 信息服务:是指由其他组件实现的功能的展示层的入口点。它公开所有数据访问的统一视图。

     

    1. 信息集成:在此类别中,存在核心信息功能,如事务管理、信息完整性和缓存。

    2. 基本信息管理:包括公开不透明数据(不能用数据模型表示,如平面文件等)访问功能的组件。

    3. 信息定义:包括数据模型的定义及其在其他组件中使用的所有表示。

    4. 信息存储库:包括公开物理信息存储库(如数据库、文件系统等)访问功能的组件。

     

    管理层:管理层提供运行整套 Opcenter EXFN组件所需的全部规则、策略和配置。

    1. 治理管理:包括以统一方式公开管理层所提供功能的组件。

    2. 治理存储:提供对治理数据和元数据存储的访问。


    (审核编辑: 智汇小新)