柔性化电子商务应用系统

时间：2015-12-21 00:36:37 所属分类：微电子 浏览量:

[摘 要]本文从柔性化电子商务应用的过程分析了系统的需求，讨论了柔性化电子商务应用资源网格化的方法及网格环境下柔性电子商务系统的建立，并阐明了系统的组织结构、通信方式、工作原理和工作流程，以及柔性化电子商务应用网格门户的功能组成，解决了多企业

[摘 要]本文从柔性化电子商务应用的过程分析了系统的需求，讨论了柔性化电子商务应用资源网格化的方法及网格环境下柔性电子商务系统的建立，并阐明了系统的组织结构、通信方式、工作原理和工作流程，以及柔性化电子商务应用网格门户的功能组成，解决了多企业协同的柔性化电子商务应用平台的关键技术问题。
[关键词]电子商务；柔性化；代理；网格服务；网格；网格门户
　　
　　1 引 言
　　
　　在电子商务的发展过程中，有很多企业的电子商务系统已不能很好地适应新的经济环境和业务需求，主要原因是传统电子商务系统一般采用紧耦合的独立解决方案，仅面向特定的问题，控制过于集中，系统本身的功能与操作逻辑不能动态改变，当企业商务需求改变时，企业应用的电子商务系统不能对商务应用进行集成和重组，各种商务应用不能很好地互操作，电子商务系统的开放性、协同性和智能性较差。同时，商务模式的变化又要求企业的电子商务系统不断地更新和协同交互去解决新的问题，使得目前企业电子商务系统的建设和维护成本越来越高，对传统电子商务应用扩充很容易在企业内部和外部形成“信息孤岛”，也使得整个企业电子商务的信息系统不能很好地融合，计算资源、存储资源、通信资源、信息资源和知识资源各自独立，形成局部资源匮乏等，这些都影响了企业电子商务的进一步发展。为了适应新的应用需求，提出了柔性化电子商务应用系统。柔性化是指系统以柔性来满足个性，以柔性来顺应变化，以低成本、短周期来迅速满足用户需求和环境变化的需求。柔性化电子商务从电子商务应用企业业务流程的柔性化改变角度着眼，要求系统能够实现商务实体的快速无缝集成，实现商务应用的直接交互，能满足变化的电子商务运作模式，简化企业间的连接和交易处理过程，实现企业动态系统集成。与传统电子商务相比，柔性化电子商务应用具有明显的优势。柔性化电子商务是一个概念，没有涉及到具体的实现方式，考虑到网格技术的发展和网格的各种优越性以及国内外在网格研究上的大量投入，其必将成为将来各种应用的基础架构，电子商务也不例外。同时，网格有助于柔性化电子商务的真正实现，所以有必要开展网格环境下的柔性电子商务方法研究，解决网格环境下柔性化电子商务应用的关键理论和技术问题，对于进一步发展电子商务应用、提高企业的运营效率、增强企业内以及企业间的共享和交互有较大的促进作用。

　　构建网格环境下柔性化电子商务应用，需要实现企业商务实体在网格中高效的数据访问、存储及其在网格中的柔性服务互调用，这是实现柔性化和构建系统时需要解决的关键问题。本文通过解决建立基于网格服务的柔性化电子商务应用的关键问题，包括构建网格服务环境需要解决的事务层问题和柔性化电子商务应用需要解决的业务层问题，建立了一个面向网格服务的、具有良好开放性且适应复杂商业运作的柔性化电子商务应用平台。
　　
　　2　柔性化电子商务资源网格化
　　
　　网格目前已被广泛应用于分布式计算和数据密集型计算等领域，网格技术的商业应用研究也正在逐步展开，但目前很多网格应用都采用文件系统来传输和保存数据，将数据库集成入网格的应用较少，但数据库已经得到了广泛的应用，在数据的存储、组织、访问、权限控制和数据挖掘等方面远比文件系统占优势，并且在电子商务应用领域，商业数据大都保存在本地数据库中，所以要实现商务实体间高效的数据访问，必须解决将数据库集成入网格的问题，实现柔性化电子商务应用资源网格化。

　　目前，成为应用方向的网格体系结构是结合Web Service技术以服务为中心的OGSA(open gdd ser-vices architecture) OGSA定义了网格服务，为Web服务的应用提供了广阔的前途，是实现企业商务潜能的基础结构。服务提供一组接口，接口定义明确并且遵守特定的规范，解决服务发现、动态服务创建、生命周期管理、通知等问题。网格服务可以不同的方式聚集起来满足虚拟组织的需要。OGSA的结构有利于灵活统一、动态共享机制的实现，使分布式系统管理有了标准的接口和行为。网格服务扩展了Web服务的功能，进一步完善了Web服务的管理机制。

　　Globus网格开发工具GT3提供了网格应用所需的基础服务，如网格服务的注册、查询和创建等。在基础服务之上开发出柔性化电子商务应用资源网格化所需的网格服务，并利用基础网格服务将其注册到网格环境中，从而实现网格环境下分布商业数据库的资源共享。具体方法是将现有数据库管理系统提供的编程接口和对数据库的相关调用和管理方法包装成Web方法，即在Web方法内实现对数据库访问的相关代码，Web方法发布后形成Web服务，再利用GT3已实现的基础网格服务，对Web服务进行动态的注册和管理，使Web服务封装成为网格服务，为网格应用提供数据访问功能。异构数据库的本地访问API是互异的，这些API可充分利用本地数据库管理系统提供的各种功能，一旦通过以上方法封装成基于XML的服务后，对服务的访问就独立于具体API的实现，从而屏蔽了各种数据库的不同结构，同时也可利用这些服务来实现对各商业数据库的协同管理工作。柔性化电子商务应用商业资源网格化的结构。

　　访问数据库的网格服务通过网格环境提供的注册接口Registry的注册方法RegisterService注册后，其他应用就可通过FindServiceData方法检索到该服务，该接口内定义了一个标准的WSDL操作方法，用于查询和检索服务数据，然后通过Factory接口的CreateService方法创建该网格服务的实例，它将执行数据访问操作，并要求在网格环境分配临时空间。发出请求的网格应用端和相关Factory之间使用代理认证机制，然后授权。请求成功将导致网格服务实例的创建，并将该服务的引用返回给调用网格服务的应用，新的数据访问服务实例以应用端的身份执行进一步的远程访问数据库的操作，向数据库提出请求，将结果存放在网格存储空间中，再由网格支撑环境将相应的结果传送给商务企业，实现网格中电子商务应用数据资源的网格化。
　　
　　3　柔性化电子商务系统的组织结构
　　
　　实现了柔性化电子商务应用资源网格化后，各商务应用可将提供的各种数据服务发布到网格环境中，从而其他商务应用可通过网格环境自由地访问所需的商业数据和进行商业计算。企业用户对于发布的各种服务可根据企业具体的商业逻辑和商业流程变动而动态地改变和注销。同时，在网格环境中，对发布的商业网格服务提供

商务代理，每个代理代表一个特定的商业服务，商务代理之间可以形成代理协作组。对商业流程的重组除了对商业服务进行动态管理和控制外，还可通过多代理的协作来实现。当某个电子商务应用请求从客户端提出时，如果单独的商务代理或代理协作组不能完成，它可以与网格中其他商务代理和代理

协作组协作，进行柔性化集成，动态组成虚拟企业，进而生成一个能满足需求变动的工作处理流程来完成特定的商务任务，体现了柔性化电子商务的要求。

　　多代理间的组织结构对于多代理的协作效率、通信准确度和工作流性能有很大的影响。常见的多代理组织方式有树状、网状和多代理联盟。联盟形式较适合规模较大的系统，该结构十分灵活，代理可根据商业需求动态地形成某种协作关系，企业内服务的商务代理组成代理协作组，组内有通信代理，负责管理本组各个成员代理的信息。协作组之间结成联盟，通信代理代表本协作组参与联盟的管理。两个代理通信时，双方必须知道对方的地址，然而，在一个规模较大的多代理系统(MAS)中，每个代理内部维持一个系统所有代理的地址表是很不现实的，而且MAS是根据商业逻辑的变化而动态发生变化，地址表需要不断地更新，很可能出现各个代理地址表不一致的情况，采用联盟结构，协作组的通信代理维持本组成员的地址，协作组内部的通信，可以通过通信代理得到对方代理的地址；协作组之间的通信，通过通信代理之间的广播得到对方代理的地址。在柔性化电子商务应用中，我们采用多代理联盟的组织结构来实现该系统，但这种结构的缺点是当协作组很多时，协作组间的广播通信会造成网络拥塞，所以实际构建时，在联盟协作组中加入了一个通信代理负责维护协作组的信息，较好地解决了协作组间的通信问题。这样自下而上形成一个层次结构，当一个商务代理退出协作组时，它从协作组通信代理中注销，意味着企业取消了某项服务；当协作组通信代理注销时，即取消整个协作组，意味着某个商务企业从应用中退出。网格环境下柔性化电子商务系统组织结构如图2所示。

　　企业间的商务协作通过代理协作组间的合作实现，企业内的协作通过代理间的协作来完成，整个系统是一个网格环境中的MAS，相关协作管理可利用MAS的管理机制实现，模型中的代理分为组织代理、功能代理、用户代理、通信代理和商务代理。代理处于不同的层次，具有不同的职能和权限。在联盟协作组中组织代理是高层代理，它是MAS联盟的协调和管理中心，负责联盟组织结构配置、任务监督、联盟成员间>中突协调等；功能代理完成联盟协作组中某方面的系统功能任务，如商务任务分配和调度等；用户代理负责人机交互；通信代理负责协作组内和协作组间代理的通信和注册；商务代理是联盟的底层代理，通过调用网格环境中企业提供的相应服务来完成与电子商务应用相关的商业操作，代表组成联盟的企业成员的核心能力和拥有的资源，如采购管理、生产管理、客户管理等，是随着联盟成员服务的加入、退出而变化、调整。这样企业能够在网格环境下较好地实现随需而动，克服传统电子商务系统的相关不足。代理间的通信语言采用KQML扩展，通信内容被包装成基于SOAP协议的信息体中，实现网格环境中多代理的通信。
　　
　　4　柔性化电子商务应用网格门户
　　
　　网格环境下企业内和企业间协作机制解决后，需要设计应用网格门户，通过门户所提供的入口，使电子商务应用企业真正在网格环境中对其他企业的电子商务服务和资源进行访问和调度，从而实现网格中企业内和企业间柔性化电子商务应用。

　　大规模的电子商务应用涉及到多个企业的协作，各企业都能完成一定的商务任务，协作的企业需要在网格中注册，声明本企业可提供的商务服务和功能。例如，第三方物流企业可提供商务应用中的物流服务，供应商和零售商可提供某些原料和商品库存查询服务等。除此之外，各企业还可将本企业所能提供的其他服务进行登记，如高性能的计算、大容量的存储等，以全面发挥网格的功能。大型电子商务应用需求产生后，可根据分解的任务向网格门户查询各企业所提供的商业服务和服务状态，通过任务调度代理将子任务交由各协作企业，各企业在完成子任务过程中可通过资源网格化功能和相关商务代理对其他企业的资源和服务进行访问。据此柔性电子商务应用的网格门户需要提供服务发布、服务查询、任务调度、作业管理等基本的功能代理。此外，安全管理是电子商务网格门户的核心之一，它涉及到门户的每个模块，只有授权的用户或企业才能使用相应的网格服务和资源。电子商务网格门户采用用户权限验证及角色管理和授权证书存储的方式来实现安全控制。网格环境下柔性化电子商务平台总体框架。

　　服务发布主要是各企业将自己所能提供的商业服务按照一定的规范发布到网格环境的注册库中，以供查询。发布的内容包括服务提供者的通信代理信息，如通信代理节点的名字、地址等：商业服务的信息，如服务名、服务类型、服务提供时间和服务的调用方法等。门户为企业提供服务发布的表单，确保内容的规范。服务查询为企业和任务调度代理提供商业服务的查询功能。门户提供查询的表单，内容以XML格式封装于SOAP信息体中，借助于网络传输协议传输到查询服务器，任务调度代理也可根据需要生成XML格式的信息查询。服务查询代理根据信息体的内容，向注册库查询，并将结果返回给商务企业或任务调度代理，企业及任务调度代理可依据结果通过相关通信代理来分配任务和调用相应的网格服务，实现商业应用目标。服务查询方式一般采用互联网上的搜索引擎及Web服务使用的查询方式，即基于关键字的检索，但效率较低，而且若用户表述不当，则无法查询到相关内容。柔性化电子商务网格门户的服务查询中，使用语义网络法联合信息增益方法，从用户表述中选取具有最大信息量的词句，然后利用语义网络建立商业问题的概念空间，进而通过查询服务器得到相应的网格服务描述，实现信息导航的智能化。使用信息增益和语义网络联合方法，从词所表达的概念意义层次上认识和处理企业的检索请求，可最大限度地为商务企业提供决策支持的信息量和准确度，方便其使用网格中相关商务资源。任务调度代理根据网格环境中各企业所提供服务的类型、时间、领域节点的特点，运行调度分配算法，合理运用网格环境的资源，提高利用率。作业管理代理提供给商务企业一个可视的任务实时监控管理界面，显示网格各节点执行商业应用的细节，包括执行的状态、时间、完成的进度等，同时该模块还可根据实际需要，由电子商务企业向任务调度代理发送对作业的管理操作，如提交、放弃、恢复等命令。

　　各企业将所能提供的各种资源通过网格门户进行注册，如企业1提供物流运输服务，可将对存储运输车辆和路线信息的数据库进行查询的网格服务通过门户提供的注册服务代理发布，这样企业2或其他相关企业就能通过门户的查询服务代理找到该服务，并通过电子商务应用网格门户集成和调用该服务，在调用过程中，企业2还可通过作业管理代理来修改对服务的调用。这样，实际上分散的企业商务服务资源就通过网格有效地形成一个统一的协作体，分散的企业可通过网格对协作商务联盟中的服务进行访问和相关操作，同时企业的商务服务也可动态地变化和集成，实现了柔性化电子商务应用的目的。如果企业规模较小，并且不是分布的，此时企业内相关服务的访问和调用就无需通过网格环境来进行，服务之间可通过代理直接协作。而当需要和其他企业通过互联网协作时，即可将服务封装成网格服务向外发布，实现网格下柔性化电子商务应用。文中构建的系统适合大规模分布式的企业和企业间的电子商务应用。

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