黄河规划设计

企业信息系统关键技术初探

张建宏李晗(信息中心) ［摘要］本文论述了企业信息系统的总体结构组成，并对企业构建信息系统时涉及到的信息门户、应用集成、内容管理、流媒体等关键技术进行了探讨，从而为现代企业建设信息系统提供了一个暂新思路和参考模型。［关键词］信息系统信息门户应用集成内容管理流媒体 1 引言近几年，随着信息化进程的推进，几乎所有企业结合技术发展和自身应用需要，都分步部署了许多基于计算机网络环境的企业核心业务系统、电子政务系统、WWW网站等信息系统，这些信息系统对企业的生产经营和内部办公管理提供了有力支持，成为企业提高生产效率和管理水平不可或缺的现代化手段。由于诸多原因，现有信息系统建立的方法、模式和技术制约企业信息系统应用进一步发展提高。首先，许多现有信息系统相互独立，采用的技术与规范各不相同，用户界面和访问信息的方式也是多种多样，形成了一个个信息孤岛，不同部门难以实现信息共享。另一方面，占企业信息资源80%左右的非结构信息(以下简称为内容)，在企业生产经营管理中占有重要的位置，现有信息系统却难以有效存储和管理这些各种类型和格式的内容信息，信息资源作用发挥不显著。因此，开展企业信息系统关键技术研究，大幅度增强丰富信息系统的功能，充分发挥信息系统的作用是十分必要和迫切的，对提高企业信息化水平，进而对企业改进生产经营与管理运作方式、提升生产效率和管理水平有着非常重要的意义。下面我们就结合当前企业信息系统建设中存在的突出问题和信息技术发展状况，对企业信息系统建设中的总体结构、信息门户、内容管理、应用集成、流媒体等关键技术进行了探讨。 2 企业信息系统总体结构企业信息系统是复杂而且庞大的，它需要围绕企业业务过程、职能管理、资源配置，采用多种信息技术手段，对各种类型信息进行方便快捷地采集、加工、传递、存储、发布、管理和分析，实现业务过程的信息化、可视化、智能化，促进企业生产、管理、决策的科学和高效，全面、高效、协同、集成、共享是企业信息系统追求的目标。因此，企业信息系统总体结构是否科学合理至关重要，目前一般采用如图1所示的层次化的总体结构。图1 企业信息系统结构在上述三层体系结构模型下，整个企业信息系统被分成表现层、应用逻辑层、数据存储层三个逻辑单元，每个逻辑单元分别运行在相互连接的计算机上，通过计算机网络共享数据和通信。后台数据库服务器只负责管理应用数据，应用逻辑运行在专门的中间层应用服务器上，客户机只需安装浏览器或客户端软件即可。Web服务器是用户与应用服务器交互的纽带，是用户进入内部信息网的访问入口，访问者通过这个单一的入口可获得个性化的信息和服务，可以快速地浏览访问的各种信息资源。 3 企业信息门户企业信息门户(EIP)就是将企业的所有应用和数据集成到一个信息管理平台之上，并以统一的用户界面提供给用户，为企业提供组织、搜索和获取真正有价值的信息的解决方法，使企业为各种类型的用户包括企业内部员工、合作伙伴、供应商和顾客提供个性化的信息搜索、访问和分析的功能，从而帮助他们通过有效利用企业的信息资源做出最佳的业务分析和决策。按照门户系统的应用领域，又分为信息门户(Enterprise Information Portal，EIP)、知识门户(Enterprise Knowledge Portal，EKP)和应用门户(Enterprise Application Portal，EAP)，我们可通称为信息门户(EIP)。 3.1 EIP构成及特点 EIP在逻辑上大体分为三层：表现层、应用层和数据层。表现层是一个统一的信息平台，它向内外部用户提供一个统一的访问界面并支持多种接入方式，用户通过点击访问界面的菜单或超链接来使用应用程序的各个部分，通过Web Server接受用户请求，并根据应用层返回数据；应用层控制和调度着各种业务功能和处理，通常由用户选择一种操作来触发，或者由其他的业务处理触发；数据层包括与数据存储系统如数据库系统、文件系统或者其他类型的数据源的接口。企业信息门户主要体现出以下几方面的功能及特点：(1) 统一的信息访问渠道。(2)个性化的应用服务。(3)协作及共享。(4)与现有系统的集成。(5)强大的内容管理能力。(6)不间断的服务。(7)安全可靠的保障。 3.2 EIP主要技术 EIP主要技术发展经历了三个阶段：被称为Portlet的API；传统的企业应用集成(Enterprise Application Integration，EAI)；处于发展初期的Web服务(Web Services)。 EIP的关键技术主要表现在安全管理、协同合作、内容管理、Portlet技术、企业应用集成以及Web服务等方面，它们是在多层结构组件开发技术、数据仓库技术和目录服务技术的基础上发展而来的，它们即有很强的紧密联系，又有明显的区别，因此在研究或应用一个技术时，往往会同时牵扯到另外一种或几种技术。 4 内容管理内容管理(Content Management ，CM)技术是在近年来得到了迅猛的发展。我们说内容是任何类型的数字信息的结合体，可以是文本文件、电子表格、图形图像、图表、报告、Web页面、业务文档、数据库表单、视频文件、声音文件等。是一个比数据、文档和信息更广的概念，是对各种结构化数据、非结构化文档、信息的聚合，其中非结构化的信息占企业信息资源的80%左右。而管理就是施加在“内容”对象上的一系列处理过程，包括收集、确认、批准、整理、定位、转换、分发、更新、存档等，目的是为了使“内容”能够在正确的时间、以正确的形式传递到正确的地点和人。总之，内容管理就是协助组织和个人，借助信息技术，实现内容的创建、储存、分享、应用、更新，并在企业个人、组织、业务、战略等诸方面产生价值的过程。随着Web技术的空前发展，目前大多数内容管理系统都采用了基于Web的协同计算和内容的索引、编码、存档、恢复和个性化的发布服务等先进的技术手段，将Internet的优势与电子商务的应用进行巧妙的结合。4.1 内容管理组成一个完整的内容管理系统包括以下几个部分：内容仓库、内容搜索引擎、内容管理模块、用户接口模块、访问设备模块，如图2。图2 内容管理功能体系结构 4.2 内容管理功能近几年，随着Web和相关信息技术的发展，内容管理技术的大部分已经转移到Web内容管理(Web Content Management，WCM)上，最显著的特点是能帮助用户将文件内容与其表示方式分离开。 Web内容管理是许多先进技术的综合应用，它涵盖Intranet、Internet和Extranet应用，突破了传统信息流管理软件、办公自动化软件以及文档管理软件的应用范围、使用效果和应用价值。重点解决各种结构化、非结构化或半结构化的数字资源的采集、整理、存储、传递和增值，并能有机地集成到数据管理和知识管理的环境中。为用户提供一个高效、可靠、通用、易用、易扩展的内容采集、创建、存储、组织、发布、检索和服务的信息平台，帮助用户在互联网时代有效的管理、组织海量内容信息，并提供方便、快捷、高效的内容发布与检索平台。通过对数据进行有效地组织与管理，使系统用户通过简单的配置，快速创建、维护网站结构、并将数据信息按照系统用户的意愿生成链接可靠、样式丰富的WEB页面，供浏览用户访问。对一个Web内容管理系统来讲，主要功能有用户管理、安全管理、系统管理、系统设计、创建编辑、应用发布等功能。 5 应用集成 “信息孤岛"的问题已经严重的阻碍了企业信息化建设的整体进程，使企业推进信息化时困难重重，为此企业应用集成EAI(Enterprise Application Integration)应运而生，它将软件、标准和硬件联合起来，通过建立底层结构来联系与贯穿整个应用环境的异构系统、应用、数据源等，在两个或更多的系统之间实现无缝的集成，使它们就像一个整体一样，最大限度发挥出信息系统整体效能，当增加新应用时，可以像搭积木一样快速开发和部署。根据集成所在不同的层次不同深度，集成模式可以划分为：面向用户界面的集成、面向信息的集成、面向过程的集成和面向服务的集成。 5.1 面向用户界面的集成面向用户界面集成是一个面向用户操作界面的整合，是将原先系统的各个部分通过使用一个标准的界面联系起来，有代表性的例子是使用Web界面。一般来说，原先的系统应用可以通过一个标准界面的图形链接与其对应起来。界面集成最常见的应用应该是单点登录、统一认证，一般采用基于PKI安全体系和CA数字证书的用户身份认证技术。单点登录基本原理是：首先要通过登录层来实现用户的登录，登录层存有每个用户对应所属各个系统的用户密钥，而用户本地存有用户加密文件。如果用户通过登录层的验证就可以把用户密钥读取到本地打开加密文件，并且到达应用整合层。在应用整合层中选取某个应用系统，该应用的用户名与密码就会通过读取到本地的加密文件取得，以参数的方式把用户名与密码发送给该应用，从而实现了单点登录、统一认证。 5.2 面向信息的集成此种集成模式聚焦于接口层次的应用和系统间的数据转化和传输，它给了大多数企业一种风险较低的切入企业应用集成的方式，其主要优势是较低的成本，在大多数情况下不需要修改应用程序。信息集成模式将集成视为一种数据流系统，数据可以在文件、数据库以及其它信息库之间流动，可以在应用间通过API流动，也可以在通信中介间流动。因此，实现对数据库、应用程序以及相关服务的接口就成为面向信息集成模式的关键问题。面向信息的集成方法又可以划分为数据复制、数据聚合以及接口集成三种类别。 5.3 面向过程的集成面向过程的集成方法将一个抽象和集中的管理过程置于多个子过程之上，而这些子过程是由应用程序或人工来执行的。面向过程的集成方法按照一定的顺序实现过程间的协调并实现数据在过程间的传输，其目标是通过实现企业相关业务过程的协调和协作实现业务活动的价值最大化。面向过程的集成逻辑是一种过程流集成的思想，它不需要处理用户界面开发、数据库逻辑、事务逻辑等。事实上，过程逻辑和核心业务逻辑相分离，正是面向过程集成方法的最重要优势的体现，它可以通过改变应用程序和个人之间的信息流，而不改变应用程序本身，使应用更优化地为业务服务。 5.4 面向服务的集成由于Web服务的出现和成熟，面向服务的集成在最近受到人们越来越多的重视。Web服务是通过标准Web协议可编程访问Web组件。作为一种依赖于Internet，为用户或其他Web服务提供单一服务功能的组件，这种新兴技术将成为软件未来的存在形态。Web服务是一种新的面向服务的体系结构，它定义了一组标准协议，用于接口定义、方法调用、基于Internet的构件注册以及各种应用的实现。同传统的分布式模型相比，Web服务体系的主要优势在于协议的通用性和完全的平台、语言独立性。图3 Web服务结构图 Web服务是一种能够被描述并通过网络发布、发现和调用的自包含、自描述、松散耦合的软件构件。在Web服务体系中(如图3)，所有的应用实体都被抽象成服务。主要有三个实体：服务提供者(Service Provider)、服务请求者(Service Requester)、服务代理(Service Broker)和三种操作：发布(Publish)、查找(Find)、绑定(Binding)。 Web服务以技术栈的形式规范了Web服务体系中的各类关键技术，包括服务的描述、发布、发现以及消息的传输等。主要有XML和HTTP、SOAP(Simple Object Access Protocol)、WSDL(Web Service Description Language)、UDDI (Universal Discovery， Description，Integration)、WSFL(Web Services Flow Language)等。 6 流媒体技术流媒体指在Internet/Intranet中使用流式传输技术的连续媒体，如：音频、视频或多媒体文件。流媒体又叫流式媒体，它用视频传送服务器把节目分解成数据包发出，传送到网络上，用户通过解压设备对这些数据进行解压后，节目就会像发送前那样显示出来，流式媒体的数据流随时传送随时播放。可见，流媒体实际指的是一种新的媒体传送方式，而非一种新的媒体。流媒体与常规视频媒体之间的不同在于，流媒体可以边下载边播放，“流”的重要作用体现在可以明显地节省时间，解决了常规视频媒体只能下载下来后才能播放的问题。 6.1 流式传输基本原理流媒体实现的关键技术就是流式传输。实现流式传输有两种方法：实时流式传输(Realtime Streaming)和顺序流式传输(progressive Streaming)。流式传输的过程为：用户选择某一流媒体服务后，Web浏览器与Web服务器之间使用HTTP/TCP交换控制信息，以便把需要传输的实时数据从原始信息中检索出来；然后客户机上的Web浏览器启动A/V(Audio/Video) Helper程序，使用HTTP从Web服务器检索相关参数对Helpe程序初始化。这些参数可能包括目录信息、A/V数据的编码类型或与A/V检索相关的服务器地址。图4 流式传输基本原理 A/V Helper程序及A/V服务器运行实时流控制协议(RTSP)，以交换A/V传输所需的控制信息。与CD播放机或VCRs所提供的功能相似，RTSP提供了操纵播放、快进、快倒暂停及录制等命令的方法。A/V服务器使用RTP/UDP协议将A/V数据传输给A/V客户程序(一般可认为客户程序等同于Helper程序)，一旦A/V数据抵达客户端，A/V客户程序即可播输出，其基本原理如图4所示。 6.2 流媒体系统组成流媒体系统是由各种不同的软件构成的，这些软件在各个不同的层面上互相通信。基本的流媒体系统包含以下三个组件：(1)、编码器(Encoder)，用来将原始音视频转换为流格式的软件。(2)、流媒体服务器(Server)，用来向观众发送流媒体的软件。(3)、播放器(Player)，用来观看或收听流媒体的软件。 7 结语企业信息系统建设中所遇到的系统总体结构、信息门户、内容管理、应用集成、流媒体等关键技术均是目前IT行业的热门技术，具有很大的技术难度和广泛的应用价值。黄河勘测规划设计研究院有限公司通过近年来对上述关键技术的研究和探索，并已初步得到了成功应用，从而为保持公司信息化建设走在行业的前列打下了坚实的技术基础。