解密SOA互操作的進(jìn)化密碼
2006年5月，ODF正式被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織審核通過成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)文檔格式之后，我國(guó)“統(tǒng)一辦公文檔標(biāo)準(zhǔn)（UOF）”也被批準(zhǔn)為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
微軟的Open XML文檔格式在取得歐洲計(jì)算機(jī)制造聯(lián)合會(huì)認(rèn)可的基礎(chǔ)上，也正在向ISO申報(bào)要求成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
這些標(biāo)準(zhǔn)的共存，體現(xiàn)了執(zhí)行不同標(biāo)準(zhǔn)虛擬應(yīng)用的互操作。
作為未來(lái)的技術(shù)趨勢(shì)之一，SOA正無(wú)可爭(zhēng)議地引領(lǐng)著軟件業(yè)的新一輪浪潮，并在未來(lái)給軟件和網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)革命性的變化。為什么SOA如此受歡迎?這是因?yàn)镾OA能夠解決IT領(lǐng)域一直存在的一些問題:首先，全球企業(yè)業(yè)務(wù)變化迅速，導(dǎo)致業(yè)務(wù)需求有了重大的改變，其次，企業(yè)員工是隨著IT系統(tǒng)的變化而變化，這違反了IT系統(tǒng)應(yīng)該滿足業(yè)務(wù)需求的原則。最后，一些CEO發(fā)現(xiàn)IT部門70％的費(fèi)用都花在手工運(yùn)營(yíng)上，而不是技術(shù)革新上，同時(shí)，IT的投資回報(bào)率也不高。
系統(tǒng)的改變了過去開發(fā)應(yīng)用的模式，將軟件按照業(yè)務(wù)需求定義成“組件”，作為共享資源，提供以服務(wù)為中心的應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)方法。這種方法，能夠提高IT對(duì)業(yè)務(wù)的響應(yīng)能力，使企業(yè)得以實(shí)時(shí)支持業(yè)務(wù)的變化，最終幫助企業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)榉?wù)驅(qū)動(dòng)型企業(yè)。
微軟微軟公司大中華區(qū)首席技術(shù)官李志霄博士表示，首先，SOA不僅僅是技術(shù)框架，它更是對(duì)技術(shù)的應(yīng)用。其次，由于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的存在， PC服務(wù)器能力的提高，集群技術(shù)的日益成熟，標(biāo)準(zhǔn)的日益成熟，以及高起點(diǎn)的中間件技術(shù)，才使SOA成為可能。最后，SOA是一個(gè)“進(jìn)化品”，通過消息來(lái)進(jìn)行溝通，通過服務(wù)來(lái)滿足業(yè)務(wù)流程的自動(dòng)化，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品對(duì)業(yè)務(wù)流程的管理，以及系統(tǒng)的安全性的保證。可以說(shuō)每一個(gè)企業(yè)的SOA都是惟一的，它是為這個(gè)企業(yè)量身定做的。因此，也可以這么說(shuō)，SOA就如同天空中的雪花，每一片都是不同的。
SOA不是某個(gè)產(chǎn)品，也不是某個(gè)技術(shù)，而是一種軟件設(shè)計(jì)架構(gòu)和方法。SOA要求開發(fā)者從服務(wù)集成的角度來(lái)設(shè)計(jì)應(yīng)用軟件，它將應(yīng)用程序的不同功能組件定義為“服務(wù)”，通過“服務(wù)”之間的良好接口聯(lián)系起來(lái)。(也就是“服務(wù)”之間的松耦合。)接口是采用中立方式進(jìn)行定義的，獨(dú)立于實(shí)現(xiàn)“服務(wù)”的硬件平臺(tái)、操作系統(tǒng)和編成語(yǔ)言。而且這些構(gòu)建在各種各樣系統(tǒng)中的“服務(wù)”可以以一種統(tǒng)一和通用方式進(jìn)行交互，保證系統(tǒng)靈活性，另外，還可以保證“服務(wù)”的重復(fù)利用。
由此可以看出，SOA的核心概念是“重用”和“互操作”，從而使企業(yè)的IT系統(tǒng)擁有極大的靈活性。其中互操作的含義就是能夠在不同的程序和系統(tǒng)之間成功地通訊、可靠且安全地相互交換信息。互操作性的實(shí)現(xiàn)工具既包括開放標(biāo)準(zhǔn)，又包括廣泛授權(quán)的專有標(biāo)準(zhǔn)，以及利用現(xiàn)存程序和技術(shù)的程序接口（API）、格式和協(xié)議的能力。而SOA的另一層意義就是整合，它將企業(yè)的IT資源整合成標(biāo)準(zhǔn)的、可操作的服務(wù)，使其能被重新組合和應(yīng)用。在這種架構(gòu)下，IT系統(tǒng)的復(fù)雜性并沒有增加，相反，隨著系統(tǒng)的不斷完善，整個(gè)系統(tǒng)的架構(gòu)將變得更加清晰。
XML格式
1980年，IT行業(yè)中互操作還很少見。然而Digital、HP、IBM和NCR等各大IT廠商都提供了專有軟件及硬件解決方案。各廠商之間都不支持可以共同應(yīng)用的系統(tǒng)（垂直的生態(tài)系統(tǒng)）。那時(shí)的消費(fèi)者用戶不得不選擇某一個(gè)公司的產(chǎn)品和他相應(yīng)的解決方案。相比較而言，今天的情況恰恰相反，互操作性在IT領(lǐng)域內(nèi)獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展。
由于客戶使用不同廠商的硬件、軟件、應(yīng)用，就需要把常用的功能抽取出來(lái)作為服務(wù)，同時(shí)就需要開發(fā)“設(shè)計(jì)上實(shí)現(xiàn)互相操作”的軟件，例如，在軟件中包含可擴(kuò)展標(biāo)識(shí)語(yǔ)言的XML技術(shù)，方便不同軟件之間的數(shù)據(jù)交換。
從SOA的角度上來(lái)看，互聯(lián)網(wǎng)的每個(gè)終端可以看成是一個(gè)個(gè)的節(jié)點(diǎn)，我們并不需要去關(guān)心每個(gè)節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部，只要通過XML的翻譯，知道每個(gè)節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部能夠?yàn)橥獠刻峁┰鯓拥姆?wù)，使每個(gè)服務(wù)具有互操作性。
對(duì)于第三方，不管是用戶還是開發(fā)人員，使用開放XML格式不會(huì)存在任何障礙。將它作為通用操作性技術(shù)后，人們將數(shù)據(jù)從一種格式轉(zhuǎn)換成另一種形式將變得非常之容易，而且許可機(jī)制也是完全開放的，參考資料也非常豐富。這種文檔格式不存在法律上和技術(shù)上的障礙。
在過去的幾年中，XML和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)已經(jīng)成為保證系統(tǒng)和程序間互操作性的方法之一，并得到廣泛的采用和認(rèn)可。這一點(diǎn)可以從各種產(chǎn)品和技術(shù)中得到驗(yàn)證，從微軟的Visual Studio.net到Microsoft Office 2007，這些軟件與生俱來(lái)就支持這些標(biāo)準(zhǔn)，并且?guī)椭?jiǎn)化和加快了系統(tǒng)之間的互操作的實(shí)現(xiàn)。
SOA中的互操作
SOA概念有一個(gè)隱藏的原則，就是將IT系統(tǒng)、軟件、設(shè)備和服務(wù)集成在一起，并能彼此“對(duì)話”的理念，即便設(shè)備和服務(wù)開始并沒有為這種互操作性進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)作為面向服務(wù)架構(gòu)的實(shí)現(xiàn)方式令人振奮不已。使用SOA概念的程序被構(gòu)造成可重復(fù)使用、協(xié)作運(yùn)行的服務(wù)組，其中每個(gè)服務(wù)都負(fù)責(zé)一個(gè)或者多個(gè)被清楚標(biāo)示和界定的用戶任務(wù)、業(yè)務(wù)流程或信息服務(wù)。
SOA中的有效服務(wù)終端使用網(wǎng)頁(yè)服務(wù)，并依次顯示出所使用的標(biāo)準(zhǔn)，例如XML、SOAP、WSDL等等。
SOA模式依賴于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)使得服務(wù)能夠在諸多不同的平臺(tái)上運(yùn)行，并且保證彼此之間仍然能夠相互操作和通信。服務(wù)可以被傳輸?shù)皆谌魏纹脚_(tái)或者設(shè)備能夠與基礎(chǔ)服務(wù)界面對(duì)話。消費(fèi)應(yīng)用對(duì)這些平臺(tái)或設(shè)備的惟一要求是其能夠符合并使用相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（如圖1）。
圖1 通過SOA進(jìn)行不同廠商產(chǎn)品間的整合
利用這種方式.NET網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能夠應(yīng)用到豐富的Windows客戶端應(yīng)用程序、Smartphones、PDA、網(wǎng)絡(luò)瀏覽器或Java程序中。同樣，一個(gè)J2EE網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能夠被相同的客戶使用。或者，這類在不同平臺(tái)上的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)實(shí)際上能夠在彼此之間進(jìn)行直接對(duì)話。這時(shí)關(guān)鍵的優(yōu)勢(shì)－能夠讓構(gòu)建在不同平臺(tái)和技術(shù)上的服務(wù)在部門內(nèi)、部門間以及與客戶、公司和政府等外部用戶之間進(jìn)行通信和共同操作。
同時(shí)，可以通過使用Web服務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)互操作和SOA，包括在Internet上以基于XML的消息訪問數(shù)據(jù)庫(kù)與業(yè)務(wù)邏輯及激活web service;在Internet上打破時(shí)空限制;許多的服務(wù)提供者;運(yùn)算無(wú)處不在;承接歷史,照顧現(xiàn)狀, 考慮未來(lái);IT 正確的IT架構(gòu)使企業(yè)生產(chǎn)力成幾何倍數(shù)增長(zhǎng)。
網(wǎng)絡(luò)服務(wù)協(xié)議
基于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)互操作性堆棧的開放標(biāo)準(zhǔn)的核心組件（如圖2）
圖2 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)協(xié)議
這些協(xié)議是幾本構(gòu)建塊，以提供現(xiàn)今以使用的SOA和提供現(xiàn)今以使用的SOA和提供真正獨(dú)立于廠商的互操作性。這些協(xié)議是作為一個(gè)跨行業(yè)倡議而開發(fā)的。微軟、國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司、SAP、BEA、Verisign等公司發(fā)起并參與其中，其策略是:
◆ 與平臺(tái)經(jīng)銷商和主題事務(wù)專家合作發(fā)布滿足每個(gè)功能領(lǐng)域要求的規(guī)范。
◆ 加速這些規(guī)范的廣泛采用。
◆ 開展一系列互操作性研討會(huì)，從而制定出這些協(xié)議有效實(shí)施方案－關(guān)鍵步驟是通過經(jīng)證實(shí)的跨廠商的實(shí)施和支持來(lái)保證規(guī)范具有實(shí)際意義。
這種方式確保能夠獲得產(chǎn)業(yè)的廣泛支持，并且使得定義的標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議能夠在業(yè)界大部分企業(yè)的工作技術(shù)和產(chǎn)品中得到支持。這些標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)已經(jīng)得到了廠商廣泛參與，在互操作性實(shí)驗(yàn)室中共同工作，以證明這些標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)了真正的跨系統(tǒng)和跨應(yīng)用的互操作性。將實(shí)際的實(shí)驗(yàn)室和反饋?zhàn)鳛檫@些標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)過程的一部分，這一做法本身就意味著這些標(biāo)準(zhǔn)在發(fā)布時(shí)就已經(jīng)擁有來(lái)自主要信息技術(shù)廠商的廣泛支持。這有助于避免那種閉門造車脫離實(shí)際的標(biāo)準(zhǔn)，而這樣的情況恰恰就在以前的一些標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)嘗試中給我們帶來(lái)了困擾。
通過協(xié)議堆棧逐步建立更多細(xì)節(jié):
傳送層構(gòu)建在網(wǎng)絡(luò)HTTP、TCP、SMTP等無(wú)處不在的傳送標(biāo)準(zhǔn)上。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)需要獨(dú)立傳送，以保證在每種情況下都能作出最好的選擇。
XML被用來(lái)實(shí)現(xiàn)各種系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)互操作性:XML、SOAP和WSDL已經(jīng)成為跨越各種系統(tǒng)和信用界限的互操作性的混合語(yǔ)。在包括微軟、IBM、IONA、BEA、Sun、Oracle等主流廠商的發(fā)布的產(chǎn)品中，XML、SOAP和WSDL得到了廣泛的支持。
基礎(chǔ)層使用一系列相關(guān)聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)處理消息、安全、可靠性、交易和元數(shù)據(jù)。
程序和程序基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)層與相關(guān)的管理流程和業(yè)務(wù)流程處理應(yīng)用空間。一旦該基礎(chǔ)層就位，就可以使用豐富的客戶端或者瀏覽器的功能開發(fā)相關(guān)的應(yīng)用程序。對(duì)于高級(jí)業(yè)務(wù)流程管理和系統(tǒng)管理能力需要一些隱含的此類相關(guān)程序。由于這些網(wǎng)絡(luò)服務(wù)協(xié)議具有廣泛的跨行業(yè)支持，他們?yōu)槠髽I(yè)和政府互操作標(biāo)準(zhǔn)的制定提供了極為有用的基本要求。
我們正步入一個(gè)新的世界。在這個(gè)世界里，可能從松散連接的自主服務(wù)中構(gòu)建系統(tǒng)和程序，從而能以一種現(xiàn)在還不可能完全預(yù)先設(shè)想的方式來(lái)利用在他們間傳播的信息資產(chǎn)。為了利用好這樣的環(huán)境，需要開發(fā)以更緊密和直觀的方式來(lái)整合這些信息資產(chǎn)的技術(shù)。
圖3 Web services:互聯(lián)互通的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
互操作的主要好處
互操作對(duì)于商務(wù)、其他組織機(jī)構(gòu)、消費(fèi)者和政府之所以重要，原因在于:
◆不但能進(jìn)行開放式訪問信息，還能解決原有系統(tǒng)的兼容問題。
◆以客戶選擇、競(jìng)爭(zhēng)和創(chuàng)新為基礎(chǔ)，建立起健康的IT生態(tài)系統(tǒng)。
◆降低成本的同時(shí)提高效率和靈活性、提升系統(tǒng)價(jià)值。
◆促進(jìn)系統(tǒng)的整合和競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品之間的合作。
◆推動(dòng)重大的社會(huì)和政策解決方案的出臺(tái)，例如:可訪問性、保密性和安全性。
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存儲(chǔ)廠商在存儲(chǔ)世界中必須面對(duì)的一個(gè)問題就是互操作性，而互操作只有和虛擬化更加緊密地結(jié)合，才能實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)關(guān)鍵業(yè)務(wù)的全面互操作。
隨著互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，信息量的快速增長(zhǎng)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的不斷增加，存儲(chǔ)世界中的互操作性就變得尤為重要非常突出。尤其是在存儲(chǔ)領(lǐng)域，互操作性幾乎成為了那些擁有大量不同廠家存儲(chǔ)設(shè)備的大中型企業(yè)非常頭痛的一個(gè)問題。
例如，一個(gè)廠商的存儲(chǔ)產(chǎn)品如果不能支持其他廠商的服務(wù)器或者存儲(chǔ)設(shè)備，那么用戶在安裝部件以及解決問題的時(shí)候，就會(huì)面臨更高的復(fù)雜性。
而且，如果異構(gòu)環(huán)境中設(shè)備能夠互相支持操作的話，就可以減少各種不同的架構(gòu)和應(yīng)用程序間的“摩擦”，從而使整個(gè)系統(tǒng)的操作效率得到提升。
現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由應(yīng)用層、Database、操作系統(tǒng)以及硬件平臺(tái)組成。進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的方式有兩種，一種是通過TCP/IP，另外一種是通過光纖，再連入存儲(chǔ)系統(tǒng)，但無(wú)論哪一種方式都要確保各種平臺(tái)、系統(tǒng)以及應(yīng)用層之間的互通性，這是系統(tǒng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，EMC公司在存儲(chǔ)設(shè)備中加入的虛擬化控制器就是執(zhí)行互通性的設(shè)備。
為了維持存儲(chǔ)的互操作性，需要非常巨大的投入，以EMC為例，從2003年到2006年，就花費(fèi)了超過100億美金的創(chuàng)新投入，其中70億美元用于收購(gòu)，30億美元用于研發(fā)，這其間EMC花費(fèi)了大量成本以保證各個(gè)收購(gòu)產(chǎn)品和解決方案能夠?qū)崿F(xiàn)互操作來(lái)進(jìn)行維護(hù)存儲(chǔ)設(shè)備的互操作性。
EMC大中國(guó)區(qū)產(chǎn)品及技術(shù)總監(jiān)杜國(guó)強(qiáng)認(rèn)為:要實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)的互操作性，就必須從以下三個(gè)方面來(lái)著手:虛擬化、標(biāo)準(zhǔn)化和各大設(shè)備廠商間的協(xié)調(diào)與測(cè)試。
存儲(chǔ)虛擬化
要實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的互操作性，離不開存儲(chǔ)虛擬化，虛擬化是一個(gè)重要的前提。
廣義上講，虛擬化是虛擬多個(gè)操作系統(tǒng)，這些操作系統(tǒng)與應(yīng)用程序共用硬件裝置，但在邏輯上各自獨(dú)立運(yùn)行互不干擾。虛擬層映射實(shí)體的硬件資源到自己本身的虛擬機(jī)器資源，因此每個(gè)虛擬機(jī)器都有各自的CPU，內(nèi)存，硬盤，I/O設(shè)備等。
存儲(chǔ)虛擬化是以存儲(chǔ)設(shè)備為對(duì)象的軟硬件虛擬化產(chǎn)品，存儲(chǔ)廠商一般根據(jù)各自所掌握的核心技術(shù)來(lái)提供自己的虛擬存儲(chǔ)產(chǎn)品。
我們可以看到不同廠家、社團(tuán)和媒體對(duì)存儲(chǔ)虛擬化的闡述不同定義:存儲(chǔ)虛擬化源于虛擬內(nèi)存技術(shù)，是內(nèi)存管理技術(shù)向外存儲(chǔ)系統(tǒng)管理中的遷移; 虛擬存儲(chǔ)概念源于大型機(jī),是大型機(jī)領(lǐng)域的有效軟件工具向開放系統(tǒng)滲透的結(jié)果;存儲(chǔ)虛擬化是種新的革命性的概念; 虛擬化是網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)發(fā)展的必然，是網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)環(huán)境下不同存儲(chǔ)系統(tǒng)優(yōu)化和管理的必要工具。
如果要進(jìn)行存儲(chǔ)虛擬化，需要考慮很多復(fù)雜的問題。首先虛擬存儲(chǔ)所虛擬對(duì)象是一些存儲(chǔ)資源、磁盤、磁帶、文件、文件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)塊等。其虛擬結(jié)果是虛擬磁盤、磁帶、文件、文件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)塊等。虛擬對(duì)象不一定是物理設(shè)備，也可是邏輯對(duì)象。虛擬存儲(chǔ)可將物理設(shè)備虛擬成物理設(shè)備，也可將物理設(shè)備虛擬成邏輯對(duì)象或?qū)⑦壿媽?duì)象虛擬成物理設(shè)備。
圖1 存儲(chǔ)拓?fù)鋱D
圖1表示的是集成了應(yīng)用層、Database、操作系統(tǒng)以及硬件平臺(tái)的各種服務(wù)器，中間通過一個(gè)“SAN”交換機(jī)連接不同廠商的存儲(chǔ)設(shè)備。
而存儲(chǔ)虛擬化不僅僅需要虛擬存儲(chǔ)容量，更要要虛擬各廠商存儲(chǔ)設(shè)備的CPU、內(nèi)存等等，就是通常說(shuō)談到的處理能力。同時(shí)還要虛擬化它的這條路徑（交換機(jī)到存儲(chǔ)），這又成為一個(gè)復(fù)雜的問題，因?yàn)椴徽撌蔷W(wǎng)絡(luò)連接中的哪個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生任何變化，都可能導(dǎo)致全部節(jié)點(diǎn)的變化，這也正是存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)虛擬化最大的難點(diǎn)。
而網(wǎng)絡(luò)級(jí)的虛擬化，才是真正意義上的存儲(chǔ)虛擬化。它能將存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)上的各種存儲(chǔ)子系統(tǒng)整合成一個(gè)或多個(gè)可以集中管理的存儲(chǔ)池，并在存儲(chǔ)池中按需要建立一個(gè)或多個(gè)不同大小的邏輯卷，并將這些邏輯卷按照一定的讀寫授權(quán)分配給存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)上的各種應(yīng)用服務(wù)器。
克服了主機(jī)級(jí)存儲(chǔ)虛擬化無(wú)法實(shí)現(xiàn)管理授權(quán)的問題，也避免了存儲(chǔ)子系統(tǒng)級(jí)虛擬化管理不靈活的弱點(diǎn)，達(dá)到了充分利用存儲(chǔ)容量、集中管理存儲(chǔ)、降低存儲(chǔ)成本的目的。網(wǎng)絡(luò)級(jí)的存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)以其兼容性、擴(kuò)展性、管理性、靈活性、可用性、安全性方面的優(yōu)勢(shì)，受到廣泛的重視，具有極其光明的應(yīng)用前景。
網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)“NAS”之存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)，是在通信協(xié)議TCP/IP的平臺(tái)上面，任何客戶都可以通過處理GNS(Global Named Space)，讓客戶端可以很迅速、準(zhǔn)確地查到所需要的文件、文檔，卻并不需要知道這個(gè)文件詳細(xì)的路徑。
同樣以EMC的Rainfinity為例，Rainfinity在一個(gè)單一接口中包括了優(yōu)化容量管理、性能管理、存儲(chǔ)整合、分層存儲(chǔ)管理、數(shù)據(jù)保護(hù)、同步復(fù)制和全局命名空間管理等應(yīng)用，據(jù)此實(shí)現(xiàn)了NAS條件下的虛擬化。
EMC大中國(guó)區(qū)產(chǎn)品及技術(shù)總監(jiān)杜國(guó)強(qiáng)先生表示，在虛擬化方面EMC的實(shí)力雄厚，目前全球十大虛擬化的專家有六個(gè)在為EMC工作，其中就包括被稱作“虛擬化之父”的Mark Louis。
標(biāo)準(zhǔn)化:互操作的必由之路
近來(lái)，隨著全球氣候日趨變暖，節(jié)能和綠色環(huán)保正在引起人們的高度重視，同時(shí)，也受到越來(lái)越多數(shù)據(jù)中心管理人員的關(guān)注，綠色I(xiàn)T、綠色存儲(chǔ)大概是近來(lái)存儲(chǔ)領(lǐng)域出現(xiàn)頻率最高的詞匯了。
綠色存儲(chǔ)
在各種電腦設(shè)備中，存儲(chǔ)設(shè)備耗能一般要占到整個(gè)數(shù)據(jù)中心電力消耗的30％～40%。而幾乎所有的企業(yè)，不論規(guī)模大小，都面臨著業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)不斷增加、存儲(chǔ)需求日益膨脹的挑戰(zhàn)。
綠色存儲(chǔ)，正在成為計(jì)算機(jī)節(jié)能的一個(gè)重要攻堅(jiān)目標(biāo)。而綠色存儲(chǔ)的實(shí)現(xiàn)離不開存儲(chǔ)的虛擬化，今天某個(gè)客戶可能有上百套的服務(wù)器，包括IBM、SUN、Intel的各種類型的服務(wù)器，甚至有刀片服務(wù)器，這就出現(xiàn)了一些新問題，大量的服務(wù)器需要通過虛擬化工具把它們變成100:1使用，也就是說(shuō)你這里有1000套的話，最多這里會(huì)變成10套，然后會(huì)開一個(gè)虛擬的環(huán)境模仿每個(gè)節(jié)點(diǎn)。否則這些服務(wù)器和存儲(chǔ)器就會(huì)占到計(jì)算中心大量的空間。APC有一個(gè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，一個(gè)數(shù)據(jù)中心大概50%左右是服務(wù)器跟存儲(chǔ)的能耗，大概10%是網(wǎng)絡(luò)，另外還有20%多是空調(diào)，所以最消耗能源的是什么？服務(wù)器跟存儲(chǔ)。
現(xiàn)在各行各業(yè)都在談綠色、環(huán)保節(jié)能，這時(shí)虛擬化的優(yōu)勢(shì)就充分體現(xiàn)出來(lái)了，他可以節(jié)省掉很大一部分的空間，同時(shí)也就節(jié)省了能耗。
現(xiàn)在世界各地都在強(qiáng)調(diào)節(jié)省能耗的問題，以美國(guó)為例，如果某家公司由于工作，需要添加一臺(tái)路由器，就要求必須撤出公司另外一臺(tái)原有的路由器，就是來(lái)限制能源消耗的繼續(xù)增加。
存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)
存儲(chǔ)最終要在虛擬化的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)互操作性，離不開標(biāo)準(zhǔn)的制定。標(biāo)準(zhǔn)在存儲(chǔ)領(lǐng)域中扮演著越來(lái)越重要的角色，舉一個(gè)最簡(jiǎn)單的例子，硬盤是機(jī)械的，首先有可能出機(jī)械性問題，其次，由于各種存儲(chǔ)設(shè)備更新速度比較快，也可能在數(shù)據(jù)保存7～8年以后導(dǎo)致數(shù)據(jù)無(wú)法正常讀取，此時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)就顯得尤為重要。通過各方力量對(duì)存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)不遺余力地推動(dòng)，將使得存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)化的程度越來(lái)越高，用戶的存儲(chǔ)使用成本將越來(lái)越低。
杜國(guó)強(qiáng)認(rèn)為，“世上本無(wú)路，走的人多了，也就成了路”。ILM如此，互操作性亦如此。當(dāng)所有廠商都在談?wù)摯鎯?chǔ)的互操作時(shí)，自然就會(huì)有人站出來(lái)提議建立相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。
存儲(chǔ)業(yè)界著名的基于也以成立了以確立技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)確立的為目標(biāo)的中立性組織SNIA (全球網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)工業(yè)協(xié)會(huì))。自1997年成立以來(lái)，已經(jīng)有400多家存儲(chǔ)廠商加入了SNIA, 該協(xié)會(huì)為實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的兼容和標(biāo)準(zhǔn)化起到了重要的作用。
圖2 在TCP/IP上各大廠商的存儲(chǔ)設(shè)備
各大廠商的協(xié)調(diào)與配合
要想實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的互操作，諸如微軟、EMC、HP和IBM等國(guó)際軟硬件巨頭之間的協(xié)調(diào)與配合也是必不可少的。例如，2006年， EMC先后宣布與Oracle和SAP兩大軟件巨頭合作，通過產(chǎn)品認(rèn)證、測(cè)試等一系列措施，加強(qiáng)軟件領(lǐng)域的無(wú)縫集成，提高了易用性。
在EMC、HP和IBM等廠商之前，簽署有一個(gè)叫做“CSA”協(xié)議，這個(gè)協(xié)議可以防止各大IT廠商通過簽署這個(gè)協(xié)議改變?cè)谟脩羰褂貌煌放频漠a(chǎn)品在發(fā)生問題時(shí)，在發(fā)生問題后被廠商之間互相扯皮的事情發(fā)生“踢皮球”的尷尬。他該協(xié)議對(duì)每個(gè)廠商的義務(wù)都有詳細(xì)的規(guī)定。各大廠商在對(duì)自己的產(chǎn)品進(jìn)行宣傳的時(shí)候，均不得以其他品牌無(wú)法與自己的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)互操作為由，獲得不正當(dāng)?shù)睦妗?/P>
為了保證所有品牌的設(shè)備都能夠無(wú)縫平滑地實(shí)現(xiàn)互操作，滿足CSA協(xié)議對(duì)各方在互操作性上的要求，各大廠商在推出各自的新品牌之前，一般都會(huì)與其他廠商進(jìn)行協(xié)調(diào)，并將自己的產(chǎn)品送到其他設(shè)備提供商處進(jìn)行測(cè)試。如此，設(shè)備間的互操作性就能得到有效的保證。
我們有理由相信，在上述因素的共同推動(dòng)下，實(shí)現(xiàn)硬件設(shè)備間、硬件和軟件設(shè)備間的互操作性并不遙遠(yuǎn)。互操作終將跨越“天塹”，打開設(shè)備互連的“通途”。
開源需要互操作
各種開源軟件與各種私有商業(yè)軟件在各自相互之間，在各個(gè)層次上的互操作性問題引起了業(yè)界的廣泛關(guān)注，開源軟件在實(shí)現(xiàn)互操作性方面具有天然優(yōu)勢(shì)。
執(zhí)行開放標(biāo)準(zhǔn)，解決互操作性，已成為當(dāng)前軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的一個(gè)核心問題。
二十世紀(jì)后期以來(lái)，世界經(jīng)濟(jì)進(jìn)入全球一體化和快速增長(zhǎng)期，需要有一種具有可操作性的途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源的整合和信息共享，為此呼喚實(shí)施開放標(biāo)準(zhǔn)
而開放標(biāo)準(zhǔn)指的是通過應(yīng)用編程接口、通信協(xié)議以及數(shù)據(jù)和文件格式，使用公開發(fā)布并為公眾認(rèn)可的技術(shù)規(guī)范來(lái)實(shí)現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)之間的互操作性。開放標(biāo)準(zhǔn)的全部?jī)r(jià)值在于它對(duì)異構(gòu)系統(tǒng)靈活性的支持，只有采用開放標(biāo)準(zhǔn)才能建立支持異構(gòu)系統(tǒng)互聯(lián)互通、互操作、信息共享、資源整合的統(tǒng)一平臺(tái)。
所以，解決軟件的互操作性，包括解決開源軟件之間、私有商業(yè)軟件之間，以及開源軟件與私有商業(yè)軟件之間的互操作性問題，已成為當(dāng)務(wù)之急，并已形成當(dāng)前軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的一股技術(shù)潮流。開源軟件在這方面的優(yōu)勢(shì)是:它充分體現(xiàn)開放標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施的過程;面對(duì)應(yīng)用解決方案，它既適合于建立開源架構(gòu)（Open Source Stack），也適合于建立混源架構(gòu)（Mixed Source Stack），且更有利于建立在松耦合條件下面向服務(wù)的架構(gòu)（SOA，這是一種有利于解決異構(gòu)系統(tǒng)之間在相互通信、交換數(shù)據(jù)困難時(shí)的符合開放標(biāo)準(zhǔn)的架構(gòu)）;以及采用虛擬化技術(shù)的共存架構(gòu)（這是一種擴(kuò)大互操作性概念的架構(gòu)）;開源軟件的社區(qū)協(xié)作開發(fā)方式，是建立開放標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一平臺(tái)的一種創(chuàng)新模式。
這里要指出的是關(guān)于互操作性的概念。所謂互操作性（Interoperability）是指一個(gè)軟件系統(tǒng)與另一個(gè)軟件系統(tǒng)互相間具有接收、處理并共享所發(fā)送信息的能力。有人認(rèn)為，兼容性也可以歸納在互操作性的范疇內(nèi)。
所謂兼容性( Compatibility)，指某個(gè)系統(tǒng)上運(yùn)行的應(yīng)用程序符合另一個(gè)系統(tǒng)的接口要求，從而使該應(yīng)用程序也可在另一個(gè)系統(tǒng)上運(yùn)行，這時(shí)對(duì)該應(yīng)用程序符合某個(gè)接口的能力稱為兼容性。從上面對(duì)互操作性和兼容性概念的表述來(lái)看，它們間有共性，也有區(qū)別，一般來(lái)說(shuō)互操作性涉及到接口、協(xié)議、格式的公開性、一致性，內(nèi)涵更豐富，具有公平性、主動(dòng)性、戰(zhàn)略性的特點(diǎn);而兼容性則具有依附性、被動(dòng)性、短期性的特點(diǎn)，并可能要承擔(dān)“反兼容”的風(fēng)險(xiǎn)。
在虛擬化技術(shù)環(huán)境中，通常指物理服務(wù)器可虛擬成多個(gè)虛擬機(jī)的應(yīng)用，操作系統(tǒng)是在虛擬的硬件上運(yùn)行的，所以在虛擬的環(huán)境中可能同時(shí)存在幾種不同的操作系統(tǒng)，有人也把“共存”理解為“互操作性”，這是擴(kuò)大互操作性概念的一種看法;而且服務(wù)器虛擬化只是起點(diǎn)，公用計(jì)算才是其目的。本文下面要談?wù)摰幕ゲ僮餍灾傅氖瞧鋸V泛的概念。
談到互操作性，是分層次的例如:不同廠商（不同設(shè)備）之間的互操作;標(biāo)準(zhǔn)的互操作;架構(gòu)的互操作;網(wǎng)絡(luò)的互操作;應(yīng)用軟件的互操作;操作系統(tǒng)的互操作。
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同廠商之間的互操作
對(duì)于開源軟件發(fā)布商來(lái)說(shuō)，為了向市場(chǎng)銷售產(chǎn)品，售前需取得眾多配套的硬件廠商（IHVs）、軟件廠商（ISVs）、系統(tǒng)集成廠商（SIs）的支持，進(jìn)行產(chǎn)品配套的兼容性測(cè)試和質(zhì)量認(rèn)證，從而實(shí)現(xiàn)不同廠商不同產(chǎn)品相互間的互操作。
2006年，國(guó)內(nèi)Linux品牌與Dell、HP、TCL、華碩、神州數(shù)碼、同方、七喜等PC廠商簽訂600多萬(wàn)套預(yù)裝協(xié)議（聯(lián)想、方正也正在對(duì)不同的Linux發(fā)布版進(jìn)行配套選型）;IBM為中科紅旗的服務(wù)器Linux操作系統(tǒng)進(jìn)行質(zhì)量認(rèn)證測(cè)試工作（這是IBM繼Red Hat、Novell之后為全球第三家Linux發(fā)布商進(jìn)行質(zhì)量認(rèn)證測(cè)試）。從而使開源企業(yè)與其相應(yīng)的配套企業(yè)實(shí)行了不同產(chǎn)品之間的兼容性（互操作性）。
2006年微軟和其他25家軟件與硬件廠商組建“互操作廠商聯(lián)盟（IVA，Interoperability Vendors Alliance）”, 目的是確保這些廠商提供的產(chǎn)品和服務(wù)能與微軟的Windows操作系統(tǒng)和應(yīng)用產(chǎn)品實(shí)行互操作，在這些廠商中，如Novell、Sun、Sugar CRM、Xen Source、JBOSS和Red Hat等均為開源企業(yè)。
Spike Source等多家開源軟件公司也聯(lián)手組建“開放解決方案聯(lián)盟（OSA，Open Solutions Alliance）”，以確保他們產(chǎn)品之間能夠互操作.
標(biāo)準(zhǔn)的互操作
制定、執(zhí)行開放的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，為互操作性提供基礎(chǔ)。
設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換器/翻譯器（Converter/Translator）,實(shí)現(xiàn)不同標(biāo)準(zhǔn)之間的互操作。例如，ISO已批準(zhǔn)“開放文檔格式（ODF）”為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，它與微軟的“Office Open XML文檔格式”不兼容[微軟的Office Open XML文檔格式在取得歐洲計(jì)算機(jī)制造聯(lián)合會(huì)（Ecma International, 這是一家國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)咨詢機(jī)構(gòu)）認(rèn)可的基礎(chǔ)上，也正在向ISO申報(bào)要求成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)]，微軟支持Aztec Soft公司（法國(guó)）開發(fā)轉(zhuǎn)換器，以間接支持ODF。又如，Novell宣布:與微軟合作，在Novell版的Open Office中支持Office Open XML格式，并表示聯(lián)合設(shè)計(jì)翻譯器（Translator），以使Novell版的Open Office與微軟的Office 2007實(shí)現(xiàn)互操作。
在虛擬化環(huán)境中，共存就體現(xiàn)執(zhí)行不同標(biāo)準(zhǔn)虛擬應(yīng)用的互操作。
國(guó)內(nèi)“統(tǒng)一辦公文檔標(biāo)準(zhǔn)（UOF，Uniformed Office Format）”計(jì)劃申報(bào)要求批準(zhǔn)為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，有人認(rèn)為，UOF具有中國(guó)文檔特色，但要形成標(biāo)準(zhǔn)必須與ODF一致或能互操作，有人作了調(diào)查，UOF的約70%的條款是與ODF一致的，20%的條款是可用轉(zhuǎn)換器與ODF實(shí)行互操作的，10%的條款是既不一致也不能采用轉(zhuǎn)換器來(lái)進(jìn)行互操作的。這里的關(guān)鍵是要處理好這個(gè)10%。
架構(gòu)的互操作
開源的LAMP架構(gòu)（L-以Linux為代表的開源操作系統(tǒng)，A- 以Apache為代表的開源中間件，M-以MySQL為代表的開源數(shù)據(jù)庫(kù)，P- 以PHP、Perl、Pythen為代表的自由編程語(yǔ)言）的發(fā)展，已與閉源的J2EE架構(gòu)，.Net架構(gòu)形成三角鼎立、互相參插、互有合作與競(jìng)爭(zhēng)的態(tài)勢(shì)。
在發(fā)展開源架構(gòu)（LAMP）同時(shí)，由開源軟件模塊與私有商業(yè)軟件模塊所代表的不同層次組成的混源架構(gòu)作為滿足用戶需求的解決方案，目前也獲得了廣泛應(yīng)用。而混源架構(gòu)的發(fā)展就代表了架構(gòu)的互操作性。
硬件平臺(tái)的互操作
現(xiàn)在討論各種操作系統(tǒng)相對(duì)于各種硬件平臺(tái)的兼容性或互操作性。所謂硬件平臺(tái)包括:計(jì)算機(jī)（硬件）體系結(jié)構(gòu)與硬件配置和管理接口;外部驅(qū)動(dòng)設(shè)備互聯(lián)規(guī)范與總線接口;網(wǎng)絡(luò)計(jì)算平臺(tái)與協(xié)處理機(jī)接口。
文檔的互操作
文檔的互操作性可分成三個(gè)層次，即:文件系統(tǒng)的互操作（體現(xiàn)在硬盤中的信息存儲(chǔ)與讀寫，用戶希望對(duì)文件具有長(zhǎng)時(shí)間存取能力）;文件（體現(xiàn)為信息，指文件或信息的規(guī)范、格式和標(biāo)準(zhǔn)）;應(yīng)用程序（具有生成文件進(jìn)行信息處理的功能）。
對(duì)文件系統(tǒng)的互操作性來(lái)說(shuō)，已解決了在兩個(gè)異構(gòu)操作系統(tǒng)（如Linux或Windows）環(huán)境中生成的文件系統(tǒng)（即ext2/ext3或nsfs）,可置于對(duì)方環(huán)境中被讀、寫（中國(guó)人對(duì)此也作出了相應(yīng)的貢獻(xiàn)）。問題是:在Windows Vista發(fā)布后，Linux的文件格式與微軟的文件格式能否在對(duì)方環(huán)境中還可以被讀、寫，實(shí)現(xiàn)互操作，有待于研究或尚需努力。
對(duì)文件的互操作性來(lái)說(shuō)，以上所述，通過轉(zhuǎn)換器可實(shí)現(xiàn)ODF與Open Office Xml的互操作，我認(rèn)為目前的解決方案只具有“單向”互操作的特征。
對(duì)應(yīng)用程序的互操作性來(lái)說(shuō)，基本應(yīng)用程序一般指辦公套件（Office Suite）、電子郵件（Email）、媒體播放器（Media Player）、瀏覽器（Browser）、網(wǎng)絡(luò)鄰居（Network neighborhood）等。以O(shè)ffice的互操作性為例，國(guó)內(nèi)在開發(fā)Open Office和用JAVA虛擬機(jī)技術(shù)開發(fā)的跨平臺(tái)辦公套件方面（兩者均可實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)的兼容性）作出了成績(jī);又如微軟與Novell“結(jié)盟”協(xié)議中，對(duì)Novell的Open Office與微軟Office2007實(shí)現(xiàn)互操作相互作出了承諾。
網(wǎng)絡(luò)的互操作性
通過“Web服務(wù)”由低層次到高層次的各項(xiàng)“通信協(xié)議”，逐年獲得W3C、OASIS等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織批準(zhǔn)，成為公用標(biāo)準(zhǔn)，使得異構(gòu)應(yīng)用系統(tǒng)通過這些網(wǎng)絡(luò)的“通信協(xié)議”實(shí)行互操作。
歷年來(lái)逐年獲得批準(zhǔn)的“Web服務(wù)”的公用標(biāo)準(zhǔn)有:傳輸（Transport）標(biāo)準(zhǔn)如TCP/IP、HTTP、SMTP等，語(yǔ)言格式（Format）標(biāo)準(zhǔn)如XML，消息（Message）標(biāo)準(zhǔn)如SOAP，描述（Description）標(biāo)準(zhǔn)如WSDL、UDDI，協(xié)同工作（Coordination）標(biāo)準(zhǔn)如WS-Coordination，交易（Transaction）標(biāo)準(zhǔn)如WS-Transaction，安全（Security）標(biāo)準(zhǔn)如WS-Security，服務(wù)語(yǔ)言（Service Composition）標(biāo)準(zhǔn)如BPML、BPEL、BPEL4WS等，有些高層次標(biāo)準(zhǔn)尚在審議中。
上述經(jīng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織批準(zhǔn)的各層次的“Web服務(wù)”的公用“通信協(xié)議”均是開放標(biāo)準(zhǔn)，由于歷史原因，各有關(guān)企業(yè)在較早時(shí)期推出其專用的“Web服務(wù)”“通信協(xié)議”（企業(yè)專用標(biāo)準(zhǔn)），如IBM的Websphere、BEA的Weblogic、Sun的SUNONE（均屬J2EE），微軟的.Net等，在提供用戶應(yīng)用中如何處理和平衡這些公用及專用標(biāo)準(zhǔn)，是一個(gè)研究課題。
操作系統(tǒng)之間的互操作
為了解決Linux與Windows兩種操作系統(tǒng)之間的互操作性，人們先后采用了VMware虛擬機(jī)技術(shù)（這要在Linux平臺(tái)上再裝上Windows，以支持各種應(yīng)用軟件），Lindows（后來(lái)演變?yōu)長(zhǎng)inspire）、Wine（這是兩種采用二進(jìn)制處理的模擬技術(shù)，是采用適應(yīng)層的方式），以及依托.Net架構(gòu)，采用微軟編程語(yǔ)言和庫(kù)函數(shù)，在Linux上實(shí)現(xiàn)的源代碼模擬的Mono模式。上述這些互操作方案，其效率、效果均不甚理想。
國(guó)內(nèi)“浙大網(wǎng)新”毛德操教授、首都師范大學(xué)劉金剛教授分別率領(lǐng)一支研究隊(duì)伍，采用“兼容內(nèi)核”的思路，試圖解決Linux與Windows兩種異構(gòu)操作系統(tǒng)之間直接互操作的問題， 即促使相應(yīng)應(yīng)用軟件可分別在兩種異構(gòu)的操作系統(tǒng)平臺(tái)上進(jìn)行平移，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)縫兼容。
相信在解決了軟件的互操作性，包括解決開源軟件之間、私有商業(yè)軟件之間，以及開源軟件與私有商業(yè)軟件之間的互操作性問題之后，軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展之路能更加寬廣。
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