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中間件:重新洗牌的機會

陳克勝 2002/04/01

  中間件是一種獨立的系統(tǒng)軟件或服務程序,分布式應用軟件借助這種軟件在不同的技術(shù)之間共享資源,中間件位于客戶機服務器的操作系統(tǒng)之上,管理計算資源和網(wǎng)絡(luò)通信。近年發(fā)展起來的中間件市場群雄并起,中國與發(fā)達國家基本處于一個起跑線上,所以中國把中間件當作我國切入基礎(chǔ)軟件領(lǐng)域的一個契機。  

  網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程中,在很長的一段時間里都遵循客戶機/服務器(C/S)兩層體系結(jié)構(gòu)?蛻魴C/服務器這種兩層的結(jié)構(gòu)曾讓無數(shù)人為之興奮和驚嘆,即客戶端提供用戶界面,運行邏輯處理應用,而典型服務器接受客戶端SQL語句并對數(shù)據(jù)庫進行查詢,然后返回查詢結(jié)果。即將數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲在數(shù)據(jù)服務器上,而有關(guān)的業(yè)務邏輯都在客戶端實現(xiàn)。兩層結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的確給人們帶來了相當?shù)撵`活性,但隨著企業(yè)的IT環(huán)境越來越紛繁復雜,企業(yè)中可能會擁有多種操作系統(tǒng)、不同的數(shù)據(jù)庫、異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境以及數(shù)個應用等。在現(xiàn)代企業(yè)新的要求下,客戶機/服務器體系結(jié)構(gòu)逐漸地暴露出其客戶端和服務器端負擔過重的現(xiàn)象,中間件應運而生。

中間件的發(fā)展

  客戶機/服務器兩層結(jié)構(gòu)的模式大大阻礙著系統(tǒng)的發(fā)展,單一的服務器結(jié)構(gòu)緊密地依賴供應商;數(shù)據(jù)存取受到限制;難以擴展到大企業(yè)廣域網(wǎng)或國際互聯(lián)網(wǎng);也難以管理客戶端的機群。隨著用戶業(yè)務需求的增長及Internet/Intranet的普及,將以三層或四層體系結(jié)構(gòu)取而代之。三層結(jié)構(gòu)就是把用戶端的業(yè)務邏輯獨立出來,并與數(shù)據(jù)庫服務器中存儲過程合并在一起,構(gòu)成應用層,以提高計算能力,實現(xiàn)靈活性。在這種結(jié)構(gòu)中用戶端僅僅是處理圖形用戶界面(GUI)。而目前趨勢是采用具有交互功能的瀏覽器,即形成瘦終端的工作方式,為此,中間又增加了一層,稱為Web服務器層,形成了四層體系結(jié)構(gòu)。

  這類多層結(jié)構(gòu)的分布系統(tǒng),各服務器和終端機之間都是通過網(wǎng)絡(luò)連接起來的,并有大量信息和數(shù)據(jù)進行傳遞。對每個應用系統(tǒng)而言,在設(shè)計和實現(xiàn)時需要開發(fā)的,不僅是在應用服務器上的業(yè)務邏輯部分的軟件,除此之外,還必須要設(shè)計處理分布系統(tǒng)所特有的功能的軟件,而目前的系統(tǒng)軟件(操作系統(tǒng)和支撐軟件)都不支持。為此出現(xiàn)了中間件,它是處于系統(tǒng)軟件和應用軟件之間的一批軟件。使設(shè)計者集中設(shè)計與應用有關(guān)的部分,大大簡化了設(shè)計和維護工作。

  最早具有中間件技術(shù)思想及功能的軟件是IBM的CICS,但由于CICS不是分布式環(huán)境的產(chǎn)物,因此人們一般把Tuxedo作為第一個嚴格意義上的中間件產(chǎn)品。Tuxedo是1984年在當時屬于AT&T的貝爾實驗室開發(fā)完成的,但由于分布式處理當時并沒有在商業(yè)應用上獲得像今天一樣的成功,Tuxedo在很長一段時期里只是實驗室產(chǎn)品,后來被Novell收購,在經(jīng)過Novell并不成功的商業(yè)推廣之后,1995年被現(xiàn)在的BEA公司收購。

  盡管中間件的概念很早就已經(jīng)產(chǎn)生,但中間件技術(shù)的廣泛運用卻是在最近10年之中。BEA公司1995年成立后收購Tuxedo才成為一個真正的中間件廠商,IBM的中間件MQSeries也是90年代的產(chǎn)品,其它許多中間件產(chǎn)品也都是最近幾年才成熟起來。國內(nèi)在中間件領(lǐng)域的起步階段正是整個世界范圍內(nèi)中間件的初創(chuàng)時期。東方通科技早在1992年就開始中間件的研究與開發(fā),1993年推出第一個產(chǎn)品TongLINK/Q?梢哉f,在中間件領(lǐng)域國內(nèi)的起步時間并不比國外晚多少。

  雖然中間件已存在10年之久,但對什么是中間件還沒有一個嚴格統(tǒng)一的定義,也許這并不重要。在眾多關(guān)于中間件的定義中,比較普遍被接受的是IDC表述的:中間件是一種獨立的系統(tǒng)軟件或服務程序,分布式應用軟件借助這種軟件在不同的技術(shù)之間共享資源,中間件位于客戶機服務器的操作系統(tǒng)之上,管理計算資源和網(wǎng)絡(luò)通信。

  IDC對中間件的定義表明,中間件是一類軟件,而非一種軟件;中間件不僅僅實現(xiàn)互連,還要實現(xiàn)應用之間的互操作;中間件是基于分布式處理的軟件,最突出的特點是其網(wǎng)絡(luò)通信功能。因此,也有人把中間件定義為:中間件=平臺+通信。

中間件的分類

  國內(nèi)對中間件的分類也還沒有一個統(tǒng)一的認識,筆者非常認同中科院軟件所仲萃豪把中間件分成八類的分法,即通信處理(消息)中間件、事務處理(交易)中間件、數(shù)據(jù)存取管理中間件、Web服務器中間件、安全中間件、跨平臺和構(gòu)架的中間件、專用平臺中間件和網(wǎng)絡(luò)中間件。

  通信處理(消息)中間件 通信協(xié)議是在不同平臺之間通信,實現(xiàn)分布式系統(tǒng)中可靠的、高效的、實時的跨平臺數(shù)據(jù)傳輸(如TongLINK、BEA eLink 、IBM的MQSeries等),稱為消息中間件。這是中間件中唯一不可缺少的,是銷售額最大的中間件產(chǎn)品,目前在Windows 2000操作系統(tǒng)中已包含了其部分功能。

  事務處理(交易)中間件 在分布式事務處理系統(tǒng)中要處理大量事務,常常在系統(tǒng)中要同時做上萬筆事務。例如在北京市就要設(shè)置各種運載汽車,完成日常的運載,同時要隨時監(jiān)視汽車運行,出現(xiàn)故障時,要有排除措施,發(fā)生堵塞時要進行調(diào)度。在聯(lián)機事務處理系統(tǒng)(OLTP)中,每筆事務常常要多臺服務器上的程序順序地協(xié)調(diào)完成,一旦中間發(fā)生某種故障時,不但要完成恢復工作,而且要自動切換系統(tǒng),達到系統(tǒng)永不停機,實現(xiàn)高可靠性運行。同時要使大量事務在多臺應用服務器能實時并發(fā)運行,并進行負載平衡地調(diào)度,實現(xiàn)昂貴的可靠性機和大型計算機系統(tǒng)同等的功能。為了實現(xiàn)這個目標,要求系統(tǒng)具有監(jiān)視和調(diào)度整個系統(tǒng)的功能。BEA的 Tuxedo由此而著名,它成為增長率最高的廠商。一個事務處理平臺,根據(jù)X/OPEN的參數(shù)模型規(guī)定,應由事務處理中間件、通信處理中間件以及數(shù)據(jù)存取管理中間件三部分組成。東方通科技公司的TongLINK 和TongEASY實現(xiàn)了這個參考模型規(guī)定。

  數(shù)據(jù)存取管理中間件 在分布式系統(tǒng)中,重要的數(shù)據(jù)都集中存放在數(shù)據(jù)服務器中,它們可以是關(guān)系型的、復合文檔型、具有各種存放格式的多媒體型,或者是經(jīng)過加密或壓縮存放的,該中間件將為在網(wǎng)絡(luò)上虛擬緩沖存取、格式轉(zhuǎn)換、解壓等帶來方便。

  Web服務器中間件 瀏覽器圖形用戶界面已成為公認規(guī)范,然而它的會話能力差、不能作數(shù)據(jù)寫入、受HTTP協(xié)議的限制等,就必需進行修改和擴充,形成了 Web服務器中間件,如 SilverStream公司的產(chǎn)品。

  安全中間件 一些軍事、政府和商務部門上網(wǎng)的最大障礙是安全保密問題,而且不能使用國外提供的安全措施(如防火墻、加密、認證等),必需用國產(chǎn)的產(chǎn)品。產(chǎn)生不安全因素是由操作系統(tǒng)引起的,但必需要用中間件去解決,以適應靈活多變的要求。   跨平臺和構(gòu)架的中間件 當前開發(fā)大型應用軟件通常采用基于構(gòu)架和構(gòu)件技術(shù),在分布系統(tǒng)中,還需要集成各節(jié)點上的不同系統(tǒng)平臺上的構(gòu)件或新老版本的構(gòu)件,由此產(chǎn)生了構(gòu)架中間件,功能最強的是CORBA,可以跨任意平臺,但是太龐大;JavaBeans較靈活簡單,很適合于做瀏覽器,但運行效率差;DCOM模型主要適合 Windows平臺,已廣泛使用。實際上國內(nèi)新建系統(tǒng)主要是UNIX(包括LINUX)和 Windows,因此針對這兩個平臺建立相應的中間件要實用得多。

  專用平臺中間件 為特定應用領(lǐng)域設(shè)計領(lǐng)域參考模式,建立相應構(gòu)架,配置相應的構(gòu)件庫和中間件,為應用服務器開發(fā)和運行特定領(lǐng)域的關(guān)鍵任務(如電子商務、網(wǎng)站等)。

  網(wǎng)絡(luò)中間件 它包括網(wǎng)管、接入、網(wǎng)絡(luò)測試、虛擬社區(qū)、虛擬緩沖等,也是當前最熱門的研發(fā)項目。

中間件市場

  國際數(shù)據(jù)集團(IDC)在日前發(fā)表的一份報告中預計今后五年中間件市場將快速成長。IDC預計全球中間件和商業(yè)軟件收入將從1999年的27億美元增長到2004年的近97億美元,增長255%。據(jù)GlobalSight公司預計,全球電子商務市場在2001年達到1.2萬億美元。Forrester Research則估計,僅僅是B 2 B電子商務,到2003年的年收入就將達到1.3萬億美元。而業(yè)內(nèi)人士認為,未來基于Internet的電子商務業(yè)務將有79%建筑在中間件的基礎(chǔ)之上。

  在中國,1998年中間件市場總值達12.34億美元; 1999年為17億美元;預測到2004年將達到90.3億美元,年增長率為39.7%,遠遠高于軟件業(yè)的平均增長水平。賽迪咨詢顧問公司發(fā)布的《2000-2001年中國軟件市場研究年度總報告》對未來三年中國中間件市場進行了調(diào)查總結(jié)、分析預測。2003年中國中間軟件銷售總額將達27億元人民幣,保持年均增長率43.2%的高增長率。無疑,中間件的市場潛力是巨大的。

  目前中間件市場上,國外最有名的中間件廠商是BEA,該公司1995年成立,其最有名的產(chǎn)品是Tuxedo。國內(nèi)近幾年出現(xiàn)了一些中間件廠商,如:中創(chuàng)、東方通、中軟、創(chuàng)智、托普和清華北美等。在這些廠商中清華北美的TH-MT中間件最有影響,是國家863計劃和國家九五公關(guān)項目的核心技術(shù)。TH-MT不僅在金融領(lǐng)域有廣泛的應用,在證券、軍隊、國家機關(guān)、制造業(yè)、能源等領(lǐng)域中間件也身手不凡。幾年來,清華北美的中間件產(chǎn)品在全國450多個大型關(guān)鍵業(yè)務系統(tǒng)得到使用,獲得了裝機量達26萬套的業(yè)績。不僅如此,在國際市場上它也小有發(fā)展,具有了一定的市場份額。

  也許是由于發(fā)達國家憑借“高端技術(shù)”、“高額價格”壟斷了國際軟件產(chǎn)品市場,在操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫方面,發(fā)展中國家無法與之抗衡。而近年發(fā)展起來的中間件市場卻是群雄并起,中國與發(fā)達國家基本處于一個起跑線上,所以中國把中間件當作我國切入基礎(chǔ)軟件領(lǐng)域的一個契機,政府對此非常重視。在2001年由北京市科委主持召開的2001年北京軟件產(chǎn)業(yè)工作會議上,中間件成為關(guān)注的熱點。

  在這次會議上,中國軟件行業(yè)協(xié)會楊天行理事長闡述了發(fā)展國內(nèi)軟件產(chǎn)業(yè)的五項建議,其中第三項建議是關(guān)于中間件的。楊天行理事長說:“希望能夠抓好在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的中間軟件的開發(fā)。中間軟件是由于互聯(lián)網(wǎng)的應用提出來的一個新的問題,互聯(lián)網(wǎng)是一個把各種不同的計算機和軟件平臺聯(lián)連在一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一個大的運行環(huán)境,要使信息能夠在網(wǎng)絡(luò)上暢通無阻傳輸和處理,中間軟件是一層非常重要的軟件。”“在中間件這個領(lǐng)域,我國還是有很多機會。中間件指的是一些在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下運行的一些有關(guān)通訊軟件,交易軟件、數(shù)據(jù)庫訪問軟件以及和互聯(lián)網(wǎng)有關(guān)的安全軟件,以及為了在互聯(lián)網(wǎng)條件下能夠很好地開發(fā)應用所提供的許多面向應用的開發(fā)工具等。這些軟件雖然在國際上已經(jīng)有許多知名的產(chǎn)品,但并不存在象操作系統(tǒng)這樣的壟斷的局面,而我們國家在這方面還有著非常好的發(fā)展條件和前景,甚至有專家說中間件的發(fā)展給我們的軟件企業(yè)帶來一個重新洗牌的機會。那么我們應該在這個方面獨立進取,能夠在這個方面有所作為,使得我們自己的互聯(lián)網(wǎng)建立在我們自己的軟件平臺上,至少中間件是由我們來主導的!

中國電子商務 2002/04/01



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