InterOP Stack新一代平臺互操作技術：InterOP Stack技術概覽

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InterOP Stack新一代平臺互操作技術：InterOP Stack技術概覽

柴曉路

Chief System Architect

2001年3月23日

本文介紹了Internet上平臺互操作的最新技術: InterOP Stack技術家族，InterOP Stack主要是為解決目前B2B全球體系進程中遇到的最大問題：集成和交互。InterOP Stack利用Internet系統(tǒng)交互的標準技術XML，在其之上定義了模塊接口和平臺服務的標準界面，使得B2B服務的全球集成成為可能。而基于InterOP Stack技術而構建的B2B應用稱為Web Service。

互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，在給人以豐富的信息資源的同時，也帶來了巨大的商機。在新一輪的熱潮中，Business-to-Business電子商務脫穎而出，成為互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的主角。隨著B2B電子商務的不斷發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)為各種類型的商務活動提供了新的客戶、新的供需流、新的服務類型，使之有了空前的經(jīng)濟回報，體現(xiàn)了其巨大的價值。各類企業(yè)與組織都已經(jīng)或正在將其業(yè)務移向互聯(lián)網(wǎng)，期待著電子商務為他們帶來經(jīng)濟上的回報，真是所謂“要么電子商務，要么無商可務”。目前，一些基礎的服務項目，如在線拍賣、在線采購、電子化信息應用等，已經(jīng)出現(xiàn)并逐步成形，構成了Business-to-Business電子商務的一些基礎構件。

盡管B2B的電子商務在近年來有了飛速的發(fā)展，但有個主要的屏障阻礙了電子商務向開放的一體化的商貿(mào)體系發(fā)展。這個阻礙不僅僅是針對現(xiàn)在已有的電子商務，也影響著那些現(xiàn)在還不屬于數(shù)字經(jīng)濟的企業(yè)。因為目前大多數(shù)電子商務的應用和Web服務在處理購買者、供應商、e-Marketplace、服務提供者之間的聯(lián)系方式上，各不相同。每個市場、商家或是服務提供者都以盡可能地滿足自己的需求為主要目的，得到各不相同的解決方法。結果則是諸多錯綜復雜的解決方案、內(nèi)容和架構，無法讓全球的各種商務活動以最適宜的方式應用到全球化、整體化的B2B電子商務體系中去。

本文所引用的資源主要包括用于解決B2B電子商務應用交互和集成的系列技術標準規(guī)范，包括UDDI、SOAP、XML等，他們的全體就構成了InterOP Stack，本文的最后給出了這些資源的鏈接，有興趣的讀者可以通過這些資源鏈接找到所需的內(nèi)容

InterOP Stack 的提出

在B2B電子商務的發(fā)展過程中，許多公司和服務提供者作了許多的努力。許多電子商務的基礎功能建設工作，如在線拍賣、電子采購、信息發(fā)布、電子市場等，為B2B電子商務的發(fā)展進行了很多探索與嘗試工作。這些基礎功能的建設工作也取得了一定的成就，同時也使企業(yè)和服務提供者對電子商務有了更為深刻的認識。電子商務實施的過程中，對于標準的確定，一直是最為關鍵的部分。在和商務相關的領域內(nèi)，企業(yè)間很難達成一致的協(xié)議與標準，各種非技術因素也導致了這方面工作的重重阻礙。幸運的是，XML的出現(xiàn)改變了這一狀況。1998年2月由W3C組織提出的XML在這方面使B2B電子商務的發(fā)展向前跨出了一大步，各企業(yè)與服務提供者也紛紛接受XML標準。一股XML應用熱潮正在展開，由此也拉開了在各種B2B電子商務領域的工業(yè)標準紛紛出現(xiàn)的序幕。其后，一些計算機廠商，包括IBM、Microsoft、DevelopMentor、Userland Software在內(nèi)的許多公司，合作勾畫了SOAP的框架，用以將WWW上的遠程調(diào)用和簡單信息傳送標準化。SOAP的出現(xiàn)，使得由于電子商務互用標準不同而產(chǎn)生的代價開始縮小。使用XML和SOAP這樣跨語言、跨平臺的解決方案，將為今后的電子商務帶來更簡單和高效的方法。

Web Service的概念和UDDI標準是由Ariba、IBM和Microsoft提出的，它的目的是為了滿足企業(yè)間的互相聯(lián)系，減少開發(fā)與使用代價，最大限度地利用資源，并使得國際化的B2B電子商務成為可能。在Web Service的體系中，電子商務被分割為高內(nèi)聚、弱耦合的單個的服務，可以通過Web的形式被調(diào)用和訪問。這些服務是企業(yè)為其它公司或是另外的應用軟件提供的特定功能，從本質(zhì)上講是放置于Web站點上的可重用構件。Web Service可以分散于Web的各個地方，通過互相地調(diào)用以協(xié)同完成商務活動。而UDDI規(guī)范則正是整合集成這些Web Service的最佳工具，UDDI-based Web Service Registry能夠?qū)⑺蟹显撘?guī)范的標準服務集成在一個開放、標準的服務描述、發(fā)現(xiàn)和集成的平臺之上，極大地降低集成和互操作的代價。

可以認為，Web Service/UDDI是電子商務應用中的一個重要而嶄新的體系。原來的電子商務大都是封閉式的，各個企業(yè)和服務提供者紛紛根據(jù)自己的需要與特別得出自己的解決方案，從低層的體系結構到上層的軟件實現(xiàn)。雖然目前已有一些企業(yè)采用XML方案，使數(shù)據(jù)表示標準化，開放了數(shù)據(jù)層上的交流。不同的電子商務應用之間，有可能通過統(tǒng)一的XML數(shù)據(jù)格式進行互操作，但這樣的解決方案最大程度上也只能較好地處理內(nèi)部的商務，很難與其它的電子商務應用進行充分的交流與互操作。而貿(mào)易的重要原則之一就是開放性，好的開放性是市場與利潤的來源。事實表明，沒有哪一個企業(yè)能統(tǒng)一電子商務的市場，哪怕是大部分，也是幾乎不可能的，得到充分程度的開放性就是成功與否的關鍵。Web Service/UDDI的提出，正是從開放性著眼，試圖解決Web服務界面層的一致性和和集成平臺的開放性。

InterOP Stack 體系架構

體系大致可分為五層，如下表所示：

InterOP Stack Universal Service Interop Protocol (USIP) Universal Discovery , Discription and Integration (UDDI) Simple Object Access Protocol (SOAP) Extensible Markup Language (XML) Hypertext Transfer protocol (HTTP)

其中，USIP協(xié)議仍在開發(fā)中。

本文的下面部分將對這五層做一個概覽性的介紹。其中，HTTP作為Web中的主流協(xié)議，理所當然地成為通信層的標準，而且大家也對他比較熟悉了，因此就不將其作為重點內(nèi)容介紹了。USIP作為一個非常重要的協(xié)議，但目前還在開發(fā)過程中。作為Interop Stack的一個重要部分，本文也將就此對USIP的功能和特性作一下展望和初步的探討。

通信層：HTTP

Interop Stack的基礎是Web，而Web上最主要的協(xié)議就是HTTP。雖然HTTP在Interop Stack中是作為單獨的一層，但實際上，整個Interop Stack的協(xié)議/標準都緊密地結合在HTTP上。例如，XML一般都是通過HTTP進行傳輸，SOAP更是和HTTP進行綁定。

數(shù)據(jù)層：XML

XML是整個Interop Stack以及基于Web Service的電子商務的核心。因為在所有的操作中，數(shù)據(jù)的交換始終是占有著重要的地位，數(shù)據(jù)交換時的跨平臺性也是必然的，于是使用XML成為其上層的所有協(xié)議/標準的核心，這些協(xié)議/標準同時也豐富了XML的應用。

另外，XML Schema也將在SOAP、UDDI等協(xié)議/標準中有具體的應用。

接口層：SOAP (Simple Object Access Protocol)

SOAP協(xié)議是在XML的基礎上，提供了在一個松散的、分布的環(huán)境中對等地通過交換結構化類型化調(diào)用信息描述而完成遠程過程/對象調(diào)用的一個簡單機制。它本身并沒有定義任何應用語義，如編程模型或特定語義實現(xiàn)，只是通過一個模塊化的包裝模型和對模塊中特定格式編碼的數(shù)據(jù)的重編碼機制來表示應用語義。

SOAP由三部分組成：1）SOAP信封，它構造定義了一個整體的表示框架，可用于表示在消息中是什么，誰應當處理它，以及這是可選的還是強制的；2）SOAP編碼規(guī)則，定義了一個編序機制用于交換應用程序定義的數(shù)據(jù)類型的實例；3）SOAP RPC表示，定義了一個用于表示遠端過程調(diào)用和響應的約定。

這樣定義的SOAP可以應用在很多類型的系統(tǒng)中，從消息系統(tǒng)到遠程過程調(diào)用等。Interop Stack是它的一個實際應用。正由于SOAP采用了XML，并在調(diào)用與交換信息方面有其優(yōu)勢，使得它成為解決Web Service中互相調(diào)用的接口定義所遵循的規(guī)范。

SOAP的主要特點是簡明性和可擴展性。對于各Web Service之間的弱耦合關系，采用一種簡單的調(diào)用描述方法，符合其需求和特點。SOAP是完全基于XML之上的。他也繼承了XML的可擴展性和可描述性。同時，SOAP利用了XML Schema所定義的豐富的數(shù)據(jù)結構，使得其對數(shù)據(jù)的描述功能變得更為豐富。

SOAP協(xié)議是和底層的通信協(xié)議無關的，但大多數(shù)情況下SOAP將和HTTP協(xié)議綁定。在Interop Stack的體系結構中更是如此，也由于Web Service的訪問本身就是基于HTTP的。所以我們這里討論的SOAP協(xié)議，可以默認為它是和HTTP綁定的。

平臺服務層：UDDI (Universal Discovery, Description and Integration)

UDDI是一套基于Web的信息與服務注冊的標準，同時也實現(xiàn)了一組使企業(yè)能將自己提供的Web服務登記并讓別的企業(yè)用戶能夠查詢并訪問到的標準。UDDI計劃是通過一個物理分布邏輯集中的企業(yè)登記中心和對應用服務進行描述的統(tǒng)一的XML Application來實現(xiàn)的。

其中，UDDI企業(yè)登記中心是其核心組件。它從概念上是一個云狀結構，由很多提供UDDI登記服務的Server所組成，成為一個集群。在物理上，他們很可能是分散的，但是這些UDDI登記中心將進行數(shù)據(jù)的同步，對于用戶來說，注冊一次就等于向全世界發(fā)布了信息。這些信息可被當作以后被“發(fā)現(xiàn)”的對象。企業(yè)應用可以通過編程API來對其進行訪問，得到相應的結果，從而完成“發(fā)現(xiàn)”的工作。

另外，UDDI定義了一套統(tǒng)一的XML格式，以描述企業(yè)與其提供的Web Service的信息。這些信息分為三個部分：“White Pages”包括了地址，聯(lián)系方法，和已知的標識；“Yellow Pages”包括了基于分類學的工業(yè)劃分；“Green Pages”包括了關于該企業(yè)提供的Web Service的技術信息，其中還包含了指向特定的Web Service的鏈接或是URL等。通過這樣一個信息結構，企業(yè)可以詳細地將自身與提供的Web Service的信息描述清楚，并讓“發(fā)現(xiàn)”它們的人能清楚的知道，這些是否是他們所需要的，如果是，那么如何去調(diào)用它們。

可以通過UDDI標準所定義的程序員API，來實現(xiàn)對UDDI登記中心的信息的編程訪問。API主要分為兩類，一類是查詢API，一類是發(fā)布API。另外，UDDI的標準中，也對出錯恢復、授權與識別進行了定義。

集成應用層：USIP

單獨的Web Service只能完成單一的工作，而事實上的商務活動，都不是單一的操作所能夠完成的，需要一系列操作步驟。并且，在大部分情況下，這些操作不是相互獨立，各自為政的，而是需要互相協(xié)作，形成一個工作流。在形成工作流之后，才能解決具體的商務問題。形象一點的描述就是，UDDI定義了函數(shù)/過程，而USIP則要將這些函數(shù)/過程組織成程序或事務。

形成工作流的前提條件，就是需要Web Service之間能進行互操作。這里我們引入一個最簡單的采購過程的例子，如下圖所示?？蛻羰褂锰峁┊a(chǎn)品查詢服務的Web Service后，需要產(chǎn)生提供采購服務的Web Service可操作的數(shù)據(jù)，使其能進行訂單的操作；在完成訂單的過程中，分別需要調(diào)用提供支付服務與配送服務的Web Service，并根據(jù)相應的結果不同，進行不同的處理。采購過程的完成，就是這些Web Service所構成的工作流的完成。這些Web Service在互相調(diào)用的過程中，需要解決一個調(diào)用一致性的問題。

一個實際上的采購業(yè)務，不可能像上面所提及的那樣簡單。但上面所述已能描述進行商務操作的Web Service之間，需要如何地協(xié)作，這些都是UDDI和以下各層所無法提供的。大致有以下需要解決的問題：1）數(shù)據(jù)相關的互操作；2）流程相關的互操作；3）商務相關的互操作。在我們的例子中，提供產(chǎn)品查詢服務的Web Service與提供訂單服務的Web Service之間需要進行數(shù)據(jù)相關的互操作；提供訂單服務的Web Service與提供支付和配送服務的Web Service之間需要進行流程相關的互操作；提供支付與配送服務的Web Service之間需要進行商務相關的互操作。

Interop Stack的下一層，Universal Service Interop Protocols，將定義解決上述問題的標準。

結語

本文從技術層次介紹了InterOP Stack的整體結構，對Web Service和UDDI作了初步的闡述，而關于Web Service、UDDI的應用則將在另一篇文章InterOP Stack技術應用中作近一步的討論。