對運營商來說,所謂電信數據業務一般是指承載于GSM、GRPS、WirelessLAN等通信網絡,接入到基于IP(InternetProtocol)網絡技術的各類數據設備與服務器,以Internet為資源基礎提供內容與應用服務的各類新型業務的總稱,例如:短消息(SMS)、無線應用協議(WAP)、多媒體消息(MMS)、電子郵件(E-mail)、空中接口(下載)服務器(OTAServer)等。從商業模式的角度來看,電信運營商利用自己成熟的通信網絡和豐富的后端服務與計費系統,組成服務提供平臺(Service Delivery Platform),為新聞、游戲、郵件、商務等各種Internet服務提供用戶接入、管理、計費等基礎設施支持,擴展了對自身終端用戶的商業服務范圍;與Internet內容與應用服務商實行收入分成,開啟了新的營收渠道。長期以來,電信運營商掌握著三個技術制高點:通信渠道、用戶數據庫和營帳系統。圍繞著這些制高點,運營商進行了長期的投入與建設,并且在語音等傳統業務領域已經達到了很高的技術成熟度。然而,電信數據業務的開展為運營商的技術儲備帶來了新的需求和挑戰,新的業務系統與管理平臺大量涌現,彼此之間以及與舊有系統的整合迫在眉睫。獨特的商業合作模式創造了獨特的供應鏈管理(Supply-Chain Management)的需求,即合作服務提供商關系管理。據估計,電信行業傳統業務中運營商需要管理的設備元素與終端用戶數目的比例平均為1:10000,即一個設備元素平均被用于服務10000個用戶。隨著新業務的開展和數據網絡設備及服務器的增加,該比例已經縮減至1:500,即一個設備元素平均被用于服務500個用戶。很多數據業務靈活跨越多個通信渠道、用戶和合作服務提供商,進一步增加了設備整合的復雜性。

    基于上述原因,目前國內外成熟運營商的基礎設施建設重點已經從個別關鍵設備轉移到了端到端的設備整合,這種整合常常跨越大量合作伙伴的邊界。面臨這樣的變化,傳統的系統整合技術,如點對點的私有接口適配器、適用于企業內部使用的傳統分布式對象構件中間件和消息中間件等,已經顯得力不從心。電信互連互通和增值服務鏈的建設需要安全、靈活,有能力跨越合作伙伴IT管理域邊界的新技術。

    Web技術在廣域網應用中的極大成功,XML(eXtendedMark-upLanguage)在電子商務和企業數據交換與整合中的普遍應用以及分布式對象和消息中間件架構在企業內部應用整合中的推廣,從多方面啟發了業界的智慧,于2001年推出了整合三者優勢的WebService技術與面向服務架構(Service-Oriented Architecture,SOA),用以滿足包括電信行業在內的各商務領域對新型整合技術與框架的需求。結合電信行業數據業務的背景,本文介紹了該技術的基本概念及其在系統整合中的應用。

    一、基本概念

    WebService的國際標準由因制定Web和XML技術標準而名滿天下的W3C組織(WorldWideWeb Consortium)制定。目前,由 Web Services 架構組達成一致意見的Web Service的暫行定義為:Web Service是由URI(統一資源標識符)標識的軟件應用程序,其接口和綁定可以通過XML構件進行定義、描述和發現,Web Service支持通過基于因特網的協議使用基于XML的消息與其它軟件應用程序直接交互。

    仔細閱讀這個定義,我們可以看出WebService的用于軟件應用程序之間交互的技術,具有以下基本特征:

    通信層面上的Web特征:使用URI進行標識,并使用各種因特網協議進行通信。

    表示層面上的XML特征:使用XML描述服務接口和綁定信息,通信消息格式使用XML。

    架構層面上的分布式計算特征:服務可以被使用它的應用程序在網絡上查找和發現。

    從上個世紀90年代末開始,許多廠商已經自發的開始使用Web通信協議(HTTP)加XML消息的方法解決各種因特網上的服務整合的問題了。例如:基于位置服務中的LIF(LocationInteroperabilityForum)標準和愛立信、諾基亞、摩托羅拉等公司的實現都使用了HTTP承載XML消息的方式。各類電子商務標準普遍基于XML,并且在實現中使用HTTP協議進行傳輸。一個只有幾頁紙的因特網上遠程過程調用標準XML-RPC則是這類技術的典范,該標準規范了基于XML的調用描述與數據表示,至今仍然在被一些公司應用。

    業界早期零散的努力在W3C組織最終匯聚成為今天WebService標準的基礎。而標準中的服務發現機制則具有些OMG(ObjectManagementGroup)組織制定的CORBA(Common Object Request Broker Architecture)的基于命名服務(Naming Service)和IDL(Interface Definition Language)描述的服務查找的影子。然而,目前Web Service技術和以CORBA為代表的傳統分布式構件對象技術的一個顯著不同在于:Web Service傳遞的是XML數據,而不是對象或對象引用。事實上,在廣域網上不同的商家之間傳遞二進制對象和對象引用會導致服務與被服務方實現技術的緊耦合,是不合適、不現實的。因此,有人提出:Web Service也許更適合使用異步消息進行系統間對話,而不是現在流行的遠程過程調用(Remote Procedure Call,RPC)模式。基于消息的Web Service被稱為Message Web Service,基于RPC機制的Web Service為RPC Web Service。盡管Message Web Service從理論上說會更為靈活、高效,其編程模型卻比較復雜,需要應用開發者具有較高的IT架構設計與程序編制的能力。因此,目前各個IT廠商支持的主流仍然是編程模型較為簡單的RPC Web Service。此外,兩類技術變種有著共同的技術基礎,都采用面向服務架構,符合上述定義。

    二、面向服務的應用架構

    W3CWebService架構組建議了一個的面向服務的WebService架構,如圖1所示。在這個架構中,核心是服務這個概念。服務被定義為執行某類商業任務(比如零件采購或書籍查詢)的一組操作。在Web Service上下文中,可以使用標準的XML技術和Internet協議發布、查找和綁定服務。Web Service 架構定義了3個主要實體。

    圖1面向服務的WebService架構

    服務提供者:負責使用WSDL描述和定義WebService的功能,在UDDI注冊庫(位于服務代理)中發布這些服務的信息,使得它們可以被服務請求者訪問和調用。

    服務代理:負責宣傳服務提供者發布的WebService和允許服務請求者查找發布的WebService 定義。它的作用和電話本的黃頁相同。

    服務請求者:負責通過服務代理查找所需要的WebService后,下載描述WebService的WSDL文檔,根據服務描述來綁定和調用服務提供者提供的Web Service。

    WebService架構的這種三角形設計模式被稱為面向服務的體系結構。它包括了下面3個標準操作。

    發布:由服務提供者執行來宣傳和注冊一個服務的存在和功能,是服務提供者和服務代理之間的操作。

    查找:由服務請求者執行來查找符合特定需求或技術特征的服務,是服務請求者和服務代理之間的操作。

    綁定:由服務請求者執行來調用服務提供者提供的服務,是服務請求者和服務提供者之間的操作。

    WebService是面向服務的架構(ServiceOrientedArchitecture, SOA)的一種實現。SOA是分布式計算領域中采用的一種主要體系結構。和CORBA和DCOM這樣的分布式計算技術不同,Web Service是基于標準和松耦合的。首先,廣泛接受的Internet標準(如XML、SOAP、HTTP等)提供了在各不同廠商解決方案之間的交互性。開發者就可以開發出平臺獨立、編程語言獨立的Web Services,從而能夠充分利用現有的軟硬件資源和人力資源。其次,松耦合將分布計算中的參與者隔離開來,交互兩邊某一方的改動并不會影響到另一方。這兩者的結合意味著公司可以實現某些Web services而不用對使用這些Web Services的客戶端的知識有任何了解。

    SOA的強大和靈活性將給電子商務帶來巨大的好處。如果某企業將其IT基礎設施抽象出來,將其業務功能以某種粒度的服務形式表示并發布出來,每種服務都清晰地表示其業務價值,那么,這些服務的顧客(可能在公司內部,也可能是公司的某個業務伙伴)就可以通過已發布的業務接口來使用這些服務,而不用考慮服務實現的具體技術。

    三、WebService發展階段

    按照目前IT界較為公認的劃分方法,WebService技術從產生到成熟可以分成三個階段:

    基礎服務架構的完善;

    安全與可靠性支持的完善;

    跨域協同(Coordination)和快速服務鏈整合技術(Composition)的完善。

    在第一階段,WebService的發展重點在于服務通信、描述以及發現機制的標準化。在面向服務的架構下,具體的標準規范通信消息的SOAP(SimpleObjectAccess Protocol)協議,規范服務描述的WSDL語言,和用于服務注冊與發現的UDDI(Universal Description, Discovery, and Integration)服務和ebXML(e-Business XML)標準。該階段的主要工作目前已經完成。

    目前,WebService的發展已經到了第二階段,即消息級的WebService安全機制和WebService消息傳輸的可靠性機制的標準化。Web Service作為一種端到端的分布式技術,不同于以往的點對點的技術,傳遞的消息可能穿越各類信息服務中介,如:內容分類過濾的防火墻、商業導購中間商、專業計費服務提供商等。最終的服務,被服務方以及中介之間存在有限的商業信任,這意味著中介既需要看懂并處理部分消息內容,又無權看到與己無關的部分而傳統的因特網點對點安全技術不能滿足這樣的需求。所謂消息級安全是對點對點安全技術的加強與擴充,目的在于滿足端到端的通信安全需要。盡管實現效率還有待提高,目前在電子商務最具權威性的機構,OASIS(Organization for the Advancement of Structured Information Standards)組織中制定了 Web Service Security的發展框架,其核心的WS-Security標準也已經完成了第一版的工作。此外,大多數商業服務需要可靠的信息傳輸,它們共同的需求被抽取出來,就構成了對Web Service可靠性的需求。一些廠商試圖給出這些需求在系統一級的解決方案,提出了一系列的標準化方案,整個工作正在迅速的進行之中。

    此外,2002年7月IBM、微軟和BEA共同提出了WebService跨域協同、事務和服務鏈整合技術的三個標準草案(WebServiceCoordination、Web Service Transaction、Business Process Execution Language for Web Service)標志著Web Service第三階段研究與標準化工作也已經提上了日程。

    四、WebService在電信增值業務平臺的應用示例

    盡管WebService的商業模式目前還處于發展過程中,但其中一些模式已經通過大量的實踐得到了業界的承認,例如,企業之間的信息交換,信息門戶和商業流程的整合。這些模式結合電信領域的特點,產生了一些特有的基于電信的WebService的商業模式。此處以WebService在電信增值業務平臺的應用為示例,說明其在電信行業數據業務中的應用。

    電信增值業務平臺是增值業務價值鏈的技術支撐平臺,管理運營商和ServiceProvider(SP)之間業務集成的商業關系。對于運營商而言,平臺封裝了底層的通信網絡,向SP提供一個開放的安全的訪問網絡能力的標準接口集合。這個集合包括了網絡功能實體、認證、基于內容的計費以及服務定購關系等。SP可以利用這個平臺便捷地在這個平臺上實現新的電信增值業務。ParlayGroup、3GPP和ETSI聯合制定的Parlay/OSA[5]就是這樣一個面向電信增值業務平臺的電信規范。WebService在Parlay/OSA中得到了廣泛的應用。如圖1所示,采納Parlay Web Service的電信增值業務平臺體系結構。增值業務平臺由電信運營商管理和維護,分為兩個邏輯部分:框架和網絡資源能力服務器。框架向SP提供兩種類型的接口支持。其一是面向企業法人的電信服務定購關系的接口支持,如圖2中②所示,包括了SP企業賬戶的管理、應用程序的管理、電信資源使用合同的管理。其二是向SP的電信增值業務的應用程序提供安全接入認證,電信資源查找、簽署服務等級合約、獲得電信服務實例入口和服務質量監控的接口支持,如圖2中③所示。SP應用程序使用的電信資源是由網絡資源能力服務器提供的,如圖2中④所示。這里的電信資源包括話音、短信、位置、用戶狀態和計費等,它們可以通過各種不同的私有協議映射到運營商現有的網絡設備和內部系統中。這些資源通過圖2中①所示的接口注冊到框架。從上可以看出,這種電信增值業務平臺是一個典型的B2B模式(SP和運營商)中采用Web Service進行業務集成的應用示例。

    此外,在OpenMobileAlliance(OMA)組織中的MobileWeb Service(MWS)工作組也在探討如何采用標準的Web Service的技術在移動運營商的網絡中部署并構建新的電信數據業務平臺。目前的工作還處于草案階段。鑒于Parlay在相同的領域中已經有了很多的標準和技術的積累,OMA MWS已經和Parlay簽署了一個合作協議,用于協調雙方的標準制定工作。

    圖2采納ParlayWeb Service的電信增值業務平臺體系結構