基于SOA的军事信息系统动态集成研究
刘永丹
摘要：基于SOA军事信息系统是适应未来基于信息系统体系作战的必然趋势，文章提出了基于SOA的军事信息服务系统架构设计及系统能力，对如何实现基于SOA的军事信息系统集成提出策略建议。
关键词：军事信息系统；SOA；动态集成；服务化
随着基于信息系统体系作战能力建设的推进，我军开展了各类军事应用信息系统建设，为转变战斗生成模式奠定了技术基础。不过，这些系统虽能基本满足特定的任务需要，但是大多根据特定任务需求建设，采取不同的技术体制，往往没有外部调用接口，缺乏互操作性，地理位置分散，导致无法根据军事需求的变化动态调整系统功能，限制了系统间信息的交换和共享能力。目前面临的主要问题有：（1）软件平台不一，协议各异，软件缺乏互操作性，难以支撑军事需求变化。现役系统与现行业务流程紧密对应，系统之间关系紧耦合，导致系统无法柔性重组，无法快速构建新的自动流程。（2）大多采用集中式管理的体系结构，管理者负担过重。C/S架构、B/S架构和异构平台导致客户端差异化，增加了集成难度和维护成本。C/S结构系统的可扩展性差。（3）数据共享方式过于简单，缺少灵活性。信息共享关系往往需要事先确定，缺少灵活性和时效性。数据存储的地理位置分散，远程访问困难。（4）数据冗余大，同步效率低。信息使用方采用本地数据的“小而全”策略，信息大多不是按需获取，而是选择无过滤接受，导致信息的大量冗余，还需要经常进行数据同步，对网络造成很大压力，同步时效也相应降低，难以满足瞬息万变的信息访问需求。因此，采取以SOA服务为中心的方式，对不同的网络资源进行统一、集中的管理，提高自动化程度，是适应未来基于信息系统体系作战动态集成的必然趋势。
1SOA体系架构
1.1SOA的核心思想
SOA（面向服务的架构）是一种应用程序体系结构，具有易于部署、高效灵活、易于复用等特点，全面支持系统整合和业务灵活配置。
在SOA的体系结构中，系统的功能都被定义为独立于平台的可调用服务，通过调用这些服务形成不同的业务流程。同时，SOA也是一种思考集成的方法，支持将多个系统对接起来，SOA提供改进或者创新业务的可能性。采用SOA构建的分布式系统，既可以以服务的形式将功能直接提供给用户，也可以支持用户在此基础上构建更高层的服务。
SOA的使用是基于可重用的服务（即功能单元）。SOA服务的执行必须通过外部接口来描述，这些接口可以通过网络方问，并独立于平台。基于服务的接口和协议来执行业务流程，使得业务流程的编排和重组变得灵活，充满弹性。SOA的关键在于，通过标准化接口实现功能的松耦合，封装功能实现的细节，屏蔽技术复杂性和易变性，不仅提高了功能单元的互操作性，也促进功能单元的重复使用。当前，SOA是建立在已经成为业界标准的Web服务之上的系统架构，支撑了不同技术体制的软件系统之间的相互调用。
1.2SOA体系架构的优势
目前军事信息系统已经全面呈现网络化趋势，各个功能单元往往分布在广阔的网络空间里，而不是从同一个计算机或者局域网中互相调用，这就要求系统之间具有远程互操作能力。信息化战场信息多维交叉流动，功能单元之间的对接关系也变得更加灵活、动态，对信息系统的可动态重组能力提出了更高要求。现役系统的开发语言和运行平台也各不相同，如何将这些异构、分布的军事信息系统集成为互联互通互操作的动态应用，SOA体现了独特的优势：（1）提升互操作性。系统的互操作性对功能单元提出更高要求，要么采取一致的编程语言和运行平台，要么采取独立于语言和平台的实现方式。SOA服务采取独立于任何编程语言的中间格式（WSDL），并提供网络访问方式，便于提供互操作性。WSDL文档定义了服务接口及其描述，可通过任何平台调用服务接口。（2）提升集成能力。SOA提供了发现服务、组合服务的所有机制。一个系统需要某种服务时，可以通过服务代理查找服务提供者，当查找到可用的服务时，提供者的WSDL文档成为服务提供者和服务请求者绑定的依据，实现二者的动态集成。这样，通过服务代理的松耦合机制实现了信息系统之间按需对接、动态重组的新应用。（3）降低系统复杂性。系统的复杂性往往来自于系统要素之间的耦合性，而系统要素之间的耦合性是因为过多地依赖于对方的实现细节，因此封装是减少系统复杂性的关键。SOA服务只向外提供定义的接口，屏蔽了自身实现的所有细节，服务请求者对提供者的实现方式一无所知，服务提供者也不知道服务请求者将如何使用它提供的服务。SOA服务实现细节的透明性大大降低了整个系统的复杂性。
2基于SOA的军事信息服务动态集成方法
2.1基于SOA的框架结构设计
基于SOA的军事信息服务动态集成，需要将各类信息系统的不同功能转化为服务，这些服务再以统一的方式进行交互，因此，需要采用面向服务的架构进行顶层设计，如图1所示。
2.1.1基础设施层
为了实现军事信息系统的信息共享与互操作，基础设施层需提供信息处理、存储、分发和管理的基础性支撑。其中，通信基础设施由光纤、卫星和数据链等通信手段构成，形成栅格化的通信网络，实现按需接入、自动路由、综合管控等能力，提供端到端的信息传输服务；硬件基础环境由信息处理和信息存储设施组成，支持分布式计算与分布式存储；通用服务支撑由核心服务及通用支撑服务组成，提供各类系统的互操作信息服务，比如登录控制、权限管理、信息发现、信息目录、信息管理等，并为流媒体、图形环境、消息队列提供通用的支撑服务。
2.1.2功能转化层
为了封装各类服务，需要将各类信息系统转化为强内聚、松耦合的服务单元。功能转化层通过基础设施层的服务支撑工具，将不同信息系统的功能进行封装，转换为独立的基础服务单元，然后按照各类具体任务，组合成不同的业务相关构件集，实现灵活、动态的信息服务。功能转化层是实现信息服务动态集成的核心组成。
2.1.3业务逻辑层
根据不同业务的需求，需要将各项基础服务单元动态配置成体现业务特色的工作流程。业务逻辑层实现各个业务内部逻辑的动态重构，按需优化部件之间的组合关系，满足动态军事需求对信息服务系统的柔性化要求。
2.2基于SOA框架提供的系统能力
2.2.1系统框架支持功能随需接入
基于SOA的系统框架通过分层的方式，支持系统功能封装成为服务。这种方式既有利于新技术体制信息系统，又可以对现役信息系统增加动态集成能力，兼顾现役技术体制信息系统的集成与发展的平衡。按照SOA架构设计的信息系统，通过一致的SOA技术体制实现动态集成、按需对接。
2.2.2系统框架支持功能柔性重组
基于SOA的系统框架支持基于任务的动态重组，也能够在很短的时间内实现快速重组，适应基于信息系统体系作战要求的依托栅格化网络的高度集成、整体联动、同步运行的有机整体的运行模式。这种能力得益于基于SOA系统架构对软件功能的封装性和互操作性，使得系统功能可以按需裁剪和动态重组。
2.2.3系统框架支持信息远程共享
基于SOA的系统框架把信息基础设施作为底层支撑，支持信息服务资源的网络共享，通过订阅分发等同步机制，增强各类信息系统之间的互操作能力，通过Web Services技术，让各类信息系统的信息共享复杂性大为降低。
3基于SOA的军事信息系统集成策略
军事信息系统在升级完善建设中，应该在全军一致的信息技术体系内，按照未来基于信息系统体系作战能力建设要求，加强一体化顶层设计，建设一体化体系结构，逐步改进完善各类信息系统的能力体系，逐步向栅格化、服务化发展，加速提升军事信息系统的动态集成能力。
3.1全军一体化顶层设计
各类军事信息系统的体系架构、技术体制应遵循一致的标准规范，尤其是与军事电子信息系统的总体技术体制，结合各个业务军事需求，建立各自领域的需求模型、技术参考模型。通过一体化顶层设计，将战略、战役、战术的军事信息系统进行统一规范，形成上下贯通、横向兼容的技术体制，加强军事信息系统的标准体系研究，用标准化促进军事信息系统集成。
3.2逐步推进信息系统的服务化
基于SOA的服务化策略，本身能够在现役系统的构件化基础上进行，大部分现有的军事信息系统功能都可以通过适应化改造转换为服务，较为顺畅地解决现役系统的继承与发展的矛盾。因此，基于SOA的军事信息系统服务策略，不仅适合于未来信息系统的动态集成，也同样适用于现役系统的升级改造。对现有的军事信息系统，首先按照统一的技术规范改造为标准化的构件，再转换为基于SOA的服务化功能，逐步将全军的各类信息系统都建立在棚格化的、可以灵活对接的技术体制之上，实现动态集成。
3.3建设战术末端服务化信息系统
未来的军事信息系统将通过栅格化网络、数据链延伸到战术末端，通过基于SOA的集成策略，能够将各类规模的信息系统按照一致的方式进行对接，形成一体化的信息服务模式。这就要求对战术末端的信息系统也要按照栅格化、服务化的技术体制进行一体化设计，使得作战部队能够直接通过动态集成的方式接受各类信息指令，基于SOA的战术末端信息系统将是未来的研究发展方向。
4结语
本文从军事信息系统集成方面存在的不足，提出了基于SOA军事信息系统是适应未来基于信息系统体系作战对系统动态集成要求的必然趋势，介绍了SOA体系架构的核心思想与优势，提出了基于SOA的军事信息服务系统架构设计及系统能力，最后对如何实现全军基于SOA的军事信息系统集成提出策略建议。未来将结合典型信息服务系统建设，进一步深入总结军事信息系统动态集成实现方法与技术。
