信息模型構(gòu)建在基于SOA服務(wù)架構(gòu)的云計算中的重要性

摘要：當(dāng)架構(gòu)師和系統(tǒng)設(shè)計師學(xué)習(xí)或使用新技術(shù)和新概念時，如云計算、SOA服務(wù)，常常會忽略系統(tǒng)架構(gòu)的基本要素，包括數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)作為信息的基本單位，如果不能掌握這些底層基本單位，就會面臨架構(gòu)的風(fēng)險，甚至擴(kuò)展到云計算系統(tǒng)失敗的風(fēng)險。只有將底層單元定義成需要的信息模型，才能幫助人們將系統(tǒng)在基于SOA服務(wù)架構(gòu)向云計算移植。

關(guān)鍵詞：信息模型構(gòu)建；SOA服務(wù)架構(gòu)；云計算；數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TP393 文章編號：1009-2374（2015）29-0080-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.29.040

將基于SOA架構(gòu)的服務(wù)延伸到云計算的方法一般有五個步驟：（1）定義數(shù)據(jù)；（2）定義服務(wù)；（3）定義流程；（4）定義管理；（5）定義應(yīng)該放在云計算平臺的數(shù)據(jù)、服務(wù)和流程。只有對信息、服務(wù)和流程模型理解得更好時，我們需要向云計算轉(zhuǎn)移的服務(wù)才會做得越好。

1 數(shù)據(jù)為要的理念

定義數(shù)據(jù)是將基于SOA架構(gòu)的服務(wù)延伸到云計算的第一個步驟，這也是服務(wù)轉(zhuǎn)向云計算之前，近距離勘查架構(gòu)底層信息的重要步驟。這樣做的好處有：首先，在轉(zhuǎn)移服務(wù)之前，不管是用什么樣的架構(gòu)、模型或者系統(tǒng)，理解底層的信息都是必須的，這樣可以判斷哪些信息是可以轉(zhuǎn)移到云計算中，哪些不適合；其次，數(shù)據(jù)到服務(wù)，再到流程的方法具有很強(qiáng)的靈活性，還可以根據(jù)檢查的需要，沿著流程到服務(wù)，再到數(shù)據(jù)的方向進(jìn)行。

2 信息模型

通常我們把事件的集合稱為數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)通常被看作用于創(chuàng)建信息和知識的最低級別的抽象。數(shù)據(jù)包括數(shù)據(jù)字典和數(shù)據(jù)目錄。《IBM計算機(jī)專業(yè)字典》中這樣解釋數(shù)據(jù)字典：“集中存儲的數(shù)據(jù)信息，包括含義、與其他數(shù)據(jù)的關(guān)系、來源、用法以及格式等。”“信息是將具有意義的數(shù)據(jù)模式，即按照有意義的方式組織的數(shù)據(jù)。”為數(shù)據(jù)編目，將我們收集到的數(shù)據(jù)形式化，它包括數(shù)據(jù)字典，二者的區(qū)別是數(shù)據(jù)字典往往是針對特定的單一系統(tǒng)或者應(yīng)用，數(shù)據(jù)目錄則可以應(yīng)用到所有系統(tǒng)中。

信息模型是以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)創(chuàng)建并應(yīng)用到架構(gòu)層，按照一定意義的方式組織數(shù)據(jù)。信息模型是架構(gòu)的解決方案或目標(biāo)任務(wù)。信息模型作為主數(shù)據(jù)跨越整個架構(gòu)，它是通用的中心參考點。

3 定義信息模型

一旦項目建立就需要選擇相應(yīng)的問題域，并轉(zhuǎn)入核心數(shù)據(jù)的分析。定義數(shù)據(jù)模型是一個難度較大的工作，因為數(shù)據(jù)可能是過去的，也可能是私有的，甚至二者兼?zhèn)洌撬鼈兊姆治鲞^程卻是一樣的。成熟的定義信息模型流程如圖1所示，我們會逐一解釋。

3.1 理解本體

根據(jù)維基百科：“在計算機(jī)科學(xué)和信息科學(xué)中，主體是對一個領(lǐng)域的一組概念以及它們之間的關(guān)系形式表達(dá)，它通常用于推理該域中的屬性，也可以用于定義域。”在本文中我們使用本體的目的是使用它定義關(guān)系能力。使用本體的好處是，不論信息位于何處都可以理解該信息，并將它映射到基于SOA之中的云計算服務(wù)中。為了收集某個特定實體的信息，需要使用不同的資源來表示個別實體，即使個體差距可能存在差距。以關(guān)系數(shù)據(jù)庫為例，實體是通過主鍵標(biāo)識的，不同的信息系統(tǒng)中，用于描述屬性的方式也不盡相同。本體和支持本體的WEB標(biāo)準(zhǔn)并非新技術(shù)，如W3C隊本體語言的貢獻(xiàn)之一是OWL，使用OWL作為WEB本體和云計算的起點，可以使數(shù)據(jù)實現(xiàn)自動化。它為云計算提供了創(chuàng)建和共享本體的中心地點。

3.2 理解數(shù)據(jù)

理解數(shù)據(jù)是信息模型過程中最繁重的一步，該步驟中我們必須檢查信息和數(shù)據(jù)的細(xì)節(jié)，創(chuàng)建出傳統(tǒng)的可交付件，對于計算需要理解數(shù)據(jù)的位置在哪里，收集數(shù)據(jù)的信息并確定數(shù)據(jù)在流程中的流向問題。一句話，云的解決方案需要定義信息的流動性以及信息與核心服務(wù)業(yè)務(wù)流程的關(guān)系是什么。

3.3 標(biāo)示數(shù)據(jù)

3.3.1 創(chuàng)建數(shù)據(jù)字典。現(xiàn)在你需要創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)字典，用于存放要分析的數(shù)據(jù)和其他信息，但是由于系統(tǒng)千差萬別，所以很難找到一組共同屬性，因此在對數(shù)據(jù)創(chuàng)建字典時需要跟蹤的信息有以下內(nèi)容：特定數(shù)據(jù)元素存在的原因；數(shù)據(jù)的所有者；數(shù)據(jù)的格式；數(shù)據(jù)的安全屬性；邏輯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和物理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的作用。

3.3.2 理解一致性問題。一致性是云計算數(shù)據(jù)庫中常見的問題，為了解決此類問題，數(shù)據(jù)使用的規(guī)則和邏輯是至關(guān)重要的。雖然有些數(shù)據(jù)庫通過內(nèi)建設(shè)置存儲過程或者觸發(fā)器來解決一致性問題，可是這些都依賴邏輯關(guān)系，因此還需要建立應(yīng)用的規(guī)則，防范出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致的問題。

3.3.3 理解數(shù)據(jù)延遲。數(shù)據(jù)延遲是數(shù)據(jù)實時性的特點，這也是云計算過程中必須明確的數(shù)據(jù)屬性之一。雖然數(shù)據(jù)延遲有很多種，但是主要關(guān)注以下三類：（1）實時數(shù)據(jù)，為了接近0延遲，云計算實現(xiàn)需要不斷回到數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用程序以及其他系統(tǒng)，在這樣的要求中，數(shù)據(jù)庫本身的性能也需要考慮在其中。一個進(jìn)程更新了數(shù)據(jù)，另一個進(jìn)程也必須同時取得更新的信息；（2）接近實時數(shù)據(jù)，接近實時數(shù)據(jù)是按照固定時間段來更新數(shù)據(jù)，雖然不能實時更新，但在較短的單位時間完成數(shù)據(jù)的更新訪問就已經(jīng)很及時了；（3）不定時數(shù)據(jù)，不定時數(shù)據(jù)是在單位時間進(jìn)行更新，如客戶的地址和賬號信息就屬于這類內(nèi)容。

根據(jù)上面三種數(shù)據(jù)延遲類型，我們需要確定數(shù)據(jù)的更新屬性、它們分別適用什么方案、什么頻率、隨時間遷移數(shù)據(jù)怎樣變等。

3.4 數(shù)據(jù)目錄

數(shù)據(jù)目錄是對我們在前面收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行形式化。一個好的數(shù)據(jù)目錄應(yīng)該包括系統(tǒng)應(yīng)用的所有數(shù)據(jù)元素，如所有者、系統(tǒng)、各式、安全屬性、一致性屬性、依賴關(guān)系等。

4 結(jié)語

數(shù)據(jù)是系統(tǒng)應(yīng)用的基礎(chǔ)，也是進(jìn)行系統(tǒng)移植到云計算的根本，本文所謂新的地方在于確立了以數(shù)據(jù)為導(dǎo)向的開發(fā)方向，特別是需要解決數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)間的關(guān)系、一致性、安全以及數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間的其他要素，最終明確如何建立數(shù)據(jù)管理在本地系統(tǒng)和云計算之間管理的目標(biāo)，就像數(shù)據(jù)存放在本地系統(tǒng)內(nèi)，這是我們研究的目標(biāo)。

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作者簡介：馬淑俊（1978-），女，甘肅人，拉薩市氣象局工程師，研究生，研究方向：氣象服務(wù)。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）