數據交換中心

Internet的普及帶來了電子商務的熱潮。由於交易平台和各企業用户內部系統的結構環境的差異，無論是網絡體系、使用協議、計算方式還是交換的數據，都千差萬別，因此面臨的是一個物理上分散的、異質異源的電子商務環境。在這樣一個異構環境中，如果沒有統一的、接口良好的、包容性很強的信息集成和處理技術來為該異構環境下的不同系統提供數據服務和商務邏輯計算服務，那麼，電子商務系統所必須涉及的物流、信息流和資金流，也就是平常所説的配送、交易和支付，就很難做到真正的一體化。而這其中首先要解決的問題便是在這異構環境中的數據交換問題。

事實上，真正使電子商務走入現實生活的，是電子數據交換EDI技術，它是一種基於計算機應用、通信網絡和電子數據處理的電子商務的方式和技術。但是，傳統的EDI實現了統一性卻沒有實現可擴展性，它要求所有的合作伙伴都必須使用唯一的解決方案，這使得EDI實現成本過高且過於冗長，而且如果政府提出一個新的税收方案或者某個商家想添加一些附屬內容，這意味着整個EDI系統將被修改；而且昂貴的轉換軟件和增值網絡(Value Added Networks)服務對於中小企業來説難以輕易實現 ^[1]  。

為實現實現空間信息的網絡共享，在硬件方面應建立空間信息共享服務器，用户訪問客户端及其相應的網絡 體系結構，提供信息共享所必須的硬件平台。在軟件方面要研究和設計空間元數據管理軟件 以實現空間信息共享，也可以研究和使用其它共享軟件實現空間信息共享。共享軟件的設計 要考慮使用現有或自己設計的各共享服務器之間或共享服務器與客户端之間的數據請求和傳 輸協議規範，現有的如：基於TCP/IPZ39.50和HTTP等協議。共享信息、相應的元數據信 息以及信息獲取方法等存放在空間信息共享服務器中，需要共享信息的用户通過客户端瀏覽 器提供的用户訪問界面向空間數據交換中心提交數據或提出數據請求，這些用户請求通過相 應的網絡運行體系傳遞到交換中心的信息共享服務器上，服務器上的軟件模塊作出相應的處 理，或者對用户提交的數據作出分析處理，存儲入庫，或者對用户請求作出響應，返回給用户。

1.XML的特性

XML有強大的數據描述能力，使得複雜數據的表達變得方便。還有自我擴展能力，把對數據的約束減到最少。XML使數據可以進行自我描述。應用系統間交換的XML數據可以通過其文檔中的標籤推斷其涵義。

XML是數據與表達分離的。對於XML數據的處理方式可以是多種多樣的。不再是像Word文檔、Excel文檔，處理數據時受到數據表達的限制。特定行業可以有特定的XML標記語言。行業內可以有共同遵循的標記詞彙集。如化工、鋼鐵業等。

XML的數據是結構化的。對XML文檔的處理靈活強大。可以精確地尋找到需要的信息，可以利用XML的自描述性提取附加的信息，可以利用XML文檔的結構來操作數據，等等。XML文檔的結構同實際的業務對象(BusinessObject)基本對應，這使得特定應用系統的業務對象很自然地轉換成為XML文檔，反之亦然。

XML具有應用健壯性和平台無關性。XML文檔的有效性檢查能有效地排除了垃圾數據對系統的干擾，極大地提高了系統的健壯性和性能；XML與具體的軟硬件平台是無關的，這使得用XML表達的數據具有最大的通用性。

XML作為信息的載體可以通過多種網絡途徑傳遞。

2.用XML實現數據交換

如果使用XML，那麼異構電子商務環境中數據交換的難題將迎刃而解。用户可使用XML的可擴展性定義自己的標記結構來描述自己的數據，而不必拘泥於一個統一而繁瑣的EDI框架。XML的統一性保證了交換的方便，並且它是一個簡單的文本文件，保證任何能夠讀取文本文件的計算機系統都能方便地解析XML信息，而且W3C在推出XML的同時又推出了XSLT(eXtensible Stylesheet LanguageTransformation)，有了XSLT的幫助,交易的雙方不必書寫繁瑣的數據格式轉換程序，只要交易雙方都知道對方的數據結

構，一方就可以在傳輸XML數據的時候同時傳輸一套與對方數據結構相對照的XSLT文件，這樣另一方打開瀏覽器的時候就能看到自己格式的XML數據了。

3.基於XML的數據交換中心的應用前景

數據交換是XML的最重要的用途之一。XML的可擴展特性和自描述性以及其它特性克服了傳統的EDI標準缺乏靈活性和可擴展性的弱點，使得不同計算機應用系統之間交換數據變得容易起來。並且使用XML，程序能夠理解在交換數據中所表示的商務數據及概念，能夠根據明確的商務規則來進行智能化數據處理。

通過研究和分析，我們認為基於XML的數據交換中心作為獨立的第三方軟件平台，它可以為商業、辦公和生產行業的網絡業務流程提供統一的數據交換服務。它的適用對象不僅是具有大量數據交換需求的大型企業，還可以為廣大中小企業提供方便、廉價的解決方案，具有Internet接入能力的企業都可以通過不同方式(專線、撥號、ISDN等)成為數據交換中心的客户端。它可以用於大型企業處於不同地域的子公司、子部門間，可以用於內部系統異構的不同企業間。它可以用來交換合同定單信息、產品目錄信息，也可以用來交換定製產品的工藝圖樣。通過數據交換中心這個第三方平台，不同企業的異構系統間可以緊密結合企業供應鏈各環節實現自動協作，從而實現真正意義上的電子商務 ^[2]  。

1.整體功能説明

基於XML的數據交換中心為Internet上的企業資源整合，工作流集成和業務協作提供數據系統方面的支持。它的工作原理如下：

假設企業EA有格式為A的數據集DATA(A,A),企業EB有格式為B的數據集DATA(B,B),EA不瞭解B的格式，EB不瞭解A的格式，雙方要進行數據交換.即將DATA(A,A)通過操作f(A->B)轉換為DATA(A,B)，將DATA(B,B)通過操作f(B->A)轉換為DATA(B,A)，由於對於f(A->B)和f(B->A)的具體操作雙方均不瞭解，無法進行正常的數據交換。

2.客户端的設計

(1)自身數據格式的登記，註冊和維護

在客户機申請數據服務的最初階段，必須向數據交換中心提供完整的關於自己所使用的XML數據格式説明，所謂數據格式説明，就是讓客户機自己解釋格式(A，B)與標準格式X 的關係。其實，在設計原型系統的時候，可以在這一步實現f(A->X)的定義，即讓客户機自己定義f(A->X)和f(X->A)，定義完成的f(A->X)和f(X->A)將存儲在中心平台的知識庫中。當客户機要求修改數據格式的時候, 必須確保當前中心平台沒有正在轉換中的數據,以防出現數據轉換的不穩定。

(2) 客户機服務請求和宣告

對於進入數據交換服務區的客户機，服務器將自動提供數據交換服務，這裏有一個服務對象的確認過程。我們認為可以採用客户機宣告的模式。因為在這種模式下交換中心是長時間在線的，而客户機是允許偶然連接的。此外採用客户機主動的事件模型可以減少中心服務器的負荷和網絡負載。

從系統結構圖中看出，交換中心包括兩部分：數據機和知識機。其中數據機是用來創建、處理和監視數據格式的，而知識機則專門負責網絡本體論(network Ontology)的解析和更新。在這個系統中，網絡本體包括：客户機最新的網絡地址，數據格式定義，相關的轉換函數定義等。客户機的服務請求和宣告要及時地更新網絡本體，以便使數據準確快速地實現交換。

(3)客户機數據的發送與接收

原型系統要求可以完善地實現單個數據、批量數據或者是連續動態數據的自動發送和接收功能。

3.服務端的設計

(1)數據交換服務請求的響應、應答

對於客户機服務的請求宣告，服務器必須能夠及時應答並更新知識機內的相關內容。

(2)數據格式定義的創建、存儲和維護

對於客户機註冊的數據格式定義，中心必須建立結構良好的邏輯索引查詢關係,以便不同數據定義之間查找,匹配。

(3)緩存的設計

數據交換需要緩存，緩存必須駐留內存，包括本體知識和數據。應該對服務範圍內的本體知識進行訪問概率排序，將最經常使用的本體知識信息存入系統內存，實現快速查詢和吞吐。

4.服務端和客户端的消息傳遞

因為XML數據交換中心是基於互聯網的，所以我們採用了SOAP(Simple Object Access Protocol)和HTTP相結合來傳輸。原型系統中使用SOAP消息傳遞協議，它通過HTTP承載消息，而使用XML格式化消息。在HTTP中攜帶SOAP消息，並不意味着SOAP改寫了HTTP已有的語義，而是將構建在HTTP之上SOAP語義自然地對應到HTTP語義。SOAP自然地遵循了HTTP的請求/應答消息模型，使得SOAP的請求和應答參數可以包含在HTTP請求和應答中。

由於SOAP是完全基於HTTP的, 因此可以用它穿透防火牆, 用SSL加密傳輸的XML文檔，使客户和服務端能夠安全方便地完成數據傳輸。正是有這樣的特性，這裏的數據交換中心模型可以放心地採用用户熟悉的HTTP協議，使他們能夠直接使用瀏覽器而不需要額外的軟件費用 ^[3]  。