企业架构:让业务和IT实现统一
陈彬 网络

所谓“企业架构”,这是系统方法向企业运营管理领域渗透的结果。进入二十一世纪以来,市场需求的波动日益剧烈、产品和服务的生命周期日益缩短,当今的企业比以往任何时候都更加重视创造客户价值而非单纯地关注运营成本,“敏捷响应市场”成为运营管理者们不得不面对的核心命题。CEO们纷纷认识到,要从激烈的竞争中脱颖而出,就必须在企业外部建立并维护包括客户与供应商在内的高效战略联盟,必须在企业内部推行集成且规范的端到端过程并使之富有弹性,由此,成功企业所呈现的无一例外是以持续不断的、由市场驱动的变革为典型特征的全新面貌:愈加水平化、虚拟化的多功能协作小组,更大跨度的跨职能控制体系,以及更为均衡的综合业绩衡量系统,企业变得空前复杂。从“架构”的角度来审视企业,正是帮助企业化繁为简、控制运营变革的成本与风险、使企业能够专注于客户价值的创造并使这一过程呈现稳固品质的全新方法。

在系统学的范畴内,关于“架构”的定义一般是指在较高层次上定义的系统结构,这包括组件、组件之间的相互关系及其外在的可见属性。清晰的架构定义能够简化对复杂系统的处理、隔离复杂系统中局部范围内的变化所带来的全局影响,若进一步把组件标准化,系统就有可能在拥有适应变化的柔性的同时,保持稳固的品质。按照这一思想,“企业架构”将由构成企业的不同视角的要素所定义,即:

(1)业务架构,定义了企业层的业务过程及人员;

(2)信息/数据架构,进一步定义了过程所处理的对象即信息流(或物流);

(3)应用架构,从操作的角度定义了信息、业务过程以及人员之间的交互;

(4)技术架构或“基础设施架构”,定义了上述交互的IT实现。

应当指出的是,以上四个层面的各项要素之间并非相互孤立,而是彼此关联,以满足整个企业范围内的各种关切。例如,从股东收益的角度,如何提高业务过程的安全性与可靠性、由此提高客户的满意度、维持客户保持力是核心关切之一,而由此会导致企业的运营者对业务过程完整性和一致性的追求;这一要求向下延伸,就会导致操作者对减少重复、促进数据共享与集成的需求,而这一需求最终会落实为企业的IT战略。很显然,企业若要以更低的成本和风险应对市场的变化、若要向客户呈现稳固、一致的价值传递过程,则在上四个层面上都应由标准化的组件构成,即具有良好的企业架构。这一架构是IT与业务的统一,它反映了当前商业运营系统的一个本质:客户价值由端到端的增值活动而产生,由于客户需求的多样化趋势以及来自运营成本的压力,市场拉动模式已经是价值流模式的主流,因而这一增值过程将由市场到供应点之间的信息流唯一确定,这也意味着:企业的架构形式越来越取决于企业的IT架构。

2 企业架构与IT规划:从业务到IT

 

图1 企业架构方法:具有良好架构的企业及其对市场变化的响应

图1所展示的是营建良好企业架构的过程及其对于企业运营所起到的支撑作用:经营者不断审视企业自身的业务能力、也就是企业的每一项业务过程及其相关人员,从中寻找有助于导致价值差异化的关键环节;随后,企业可能把不具有价值优势的业务过程外包,而保留具有差异化特征的过程,并使之标准化、组件化,形成企业的“业务架构”;这样的标准化“业务组件”必然会包含有业务过程中所处理的数据的标准化定义,从而形成企业的“信息架构”;“业务组件”中也包含了基于标准化数据定义的过程参与者与业务的交互(这可以被看作是一组“功能”或“应用系统”的描述,但它们并不考虑其具体的实现,即这些“应用系统”不是真正意义上的软件系统,它只是一组交互操作的抽象规格),即企业的“应用架构”;这些业务交互最终被分配给不同的IT软硬件以实现,从而形成企业的“技术架构”或“基础设施架构”。由于企业的市场竞争环境将始终处于不断的变化之中,对于企业而言,究竟是哪一项业务能力能为企业带来价值差异将会随着时间的推移而变化,企业由此将不得不适时地调整其业务架构以维持其价值优势,也就是,企业架构在四个层次上都具有标准化、组件化的特征,对于维护企业的价值优势而言将变得至关重要。

上述过程揭示了业务与IT架构的统一,因而营建良好的企业架构,也是企业IT战略规划的核心内容,统一业务与IT的关键则是“信息架构”和“应用架构”,这也是IBM等IT咨询公司关注的重点。与此正好相反,由于IT技术的限制、以及IT咨询的昂贵费用,多数企业的IT规划事实上长期停留在上述四个层次中“技术架构”的层面,IT战略规划成为由软件厂商主导、以功能实现为核心内容的、往往被孤立于业务架构之外的企业经营的附属活动,CEO们往往既无法直观地看到IT投资的回报,也无法、或没有精力去了解IT技术的细节,进而在IT战略上做到有的放矢,IT成为一种看得见但摸不着的奢侈品:一方面,业务参与者们不断地呼吁采用新的IT技术提高效率,同时企业也注意到了竞争对手们巨大的进步,另一方面,则是持续的IT投入后企业经营的原地踏步,而且更有甚者,IT技术在带来某些方面的便利的同时,还捆住了企业的手脚。当来自市场的推动力导致企业不得不考虑变革以应对时,随处都可以感受到来自IT技术的阻力:不一致的、重复的数据,脆弱的、单一的应用系统,僵化、缺乏柔性的技术基础设施。

 

 图2 从业务到IT所面临的技术阻力3 企业架构的技术驱动:SOA

IBM的CIO技术团队主席Dave Newbold认为,改善业务的交互、保证业务数据的正确与可访问性是未来几年CIO们必须思考的两个主题。很显然,在来自市场的驱动力不断变化且不可预测的环境中,那种在大多数企业中现行的、由软件厂商驱动、以功能实现为核心的IT建设思路将无法为此给出答案。无论是运营管理者还是IT规划者,现在都必须意识到“企业架构”的优劣对企业成败的决定性作用、以及“业务与IT统一”这一精髓,这将给大多数企业的IT规划者带来巨大的挑战:一方面,IT工程师需要充分理解运营者关于“业务架构”的构想,并在“信息架构”和“应用架构”层面上充分地参与其中,以响应运营者的各项关切,并为端到端的业务过程赋予必要的弹性;另一方面,除了未来的新的IT软硬件设施的部署,IT工程师还不得不考虑对旧有IT基础设施的优化与改造,使之符合“信息架构”与“应用架构”的各项要求,也就是建设合理的“技术架构”。这两是两项看似相互孤立的任务,将极大地加大IT人员的负担,显然,应对新挑战需要新技术,而且某些需求看起来要更为迫切:企业那些五花八门的IT技术组合必须具有更高的效率、更高的生产力以及更高的敏捷度,换言之,“技术架构”必须具有端到端的、一致的数据转换规则,必须支持更好的代码重用,SOA正是因此而流行。

SOA并不是新鲜事务,在早期的大型机应用系统上,很多程序专家们就已经在松散耦合、复用和未来变化方面考虑得十分周到。UNIX Shell也是一个典范:一组有限的、但设计精巧的、被称之为过滤器的小命令如cat、grep、sed、awk等能够利用管道、输入输出重定向以及Shell提供的分支、循环等逻辑组合在一起,“拼装”成各式各样的、用于完成不同的任务的更大的应用。Shell这一特性的实现缘于UNIX基于文本的约定:标准输入和输出中的内容被过滤器程序简单地理解为由特定字符分割的文本行和列,这样,无论过滤器程序由何种编程语言编写,他们都能够对管道中的内容作出恰当的相应处理。另一个关于“松散耦合”的示例是Windows平台上的ActiveX自动化:ActiveX组件实现了一个名为IDispatch的特殊接口,其中的Invoke方法允许通过一段包含了操作名称和参数描述的文本调用组件上其它接口中的方法,这样一来,无论调用者还是被调用是否由相同的编程语言实现,两者之间都可以实现互操作、进而被简单地“拼装”在一起。一个典型的场景是:在Word文档中用鼠标双击一个位图对象,位图编辑器的菜单就被显示在Word界面中,这就好像位图编辑器就是Word的一个组成部分一样。UNIX Shell和ActiveX的揭示了“程序拼装”时一些有用的设计:程序之间应当采用独立于编程语言的数据交换约定(如文本),而且程序所提供的操作也应当独立于编程语言,例如采用文本来定义并调用。

企业的“技术架构”远比运行UNIX或Windows的单一主机来得复杂,这涉及到跨平台的分布式计算环境,而且甚至要跨越地域或企业边界的分隔,所幸的是,Internet的发展为遗留系统向合理的“技术架构”转变提供了有力的支持。Internet作为最大、最开放的分布式计算系统,在Web以及Web Service名下汇集了软件技术领域中最广泛接受的标准,它们定义了异构系统之间实现通信的方法,使得跨平台、与编程语言无关的运算成为可能。今天人们所谈论的SOA已经与Web Service密不可分:它们用标准的XML语法来交换数据和操作(XML-RPC或SOAP),从而不受任何操作系统或编程语言的约束;这些基于XML的消息可以通过标准的基于文本的协议(包括HTTP/SMTP/FTP/BEEP)在互联网上传递,从而跨越地域的分隔;它们还可以用标准的XML语法实现自我描述(WSDL),这样,客户端程序使用一种基于标准的XML语法的查找机制(UDDI)就能发现并定位它们,进而正确地调用其中的操作。现在,企业的IT遗留系统可以用Web Service加以封装和改造了,这些原本封闭、孤立的IT“竖井”被改造成标准化的可拼装组件,并呈现出一致的风格,而这种标准化和组件化特征正是好的“技术架构”的基础。

事实上,基于Web Service的SOA不仅仅是提供了遗留系统的封装和改造能力,更重要的是它提供了把业务数据和操作从具体的、由供应商提供的IT实现中剥离的能力,从而使真正建立与实现技术无关的“信息架构”和“应用架构”成为可能。一个在许多企业中都存在的现象是:CEO往往被企业的IT战略所困扰、或者不得不置身事外,若分析其原因,则无非是一个普遍存在的矛盾:尽管信息化建设被称作是“一把手工程”,但事实上绝大多数的一把手既不是IT专家,也没有多少精力去了解IT技术的细节。CEO们思考的是如何理顺企业的过程和人员,使一切资源都围绕客户价值而协调运作,这一思考的结果事实上就是企业的“业务架构”;与CEO不同,IT主管思考并向CEO汇报的却是ERP或PLM之类应用系统的功能体系、技术优劣,这却是IT基础设施、即“技术架构”的范畴。很明显,在CEO和IT主管之间存在着鸿沟,运营战略与IT战略存在严重的脱节。如前所述,在良好的企业架构中,“信息架构”和“应用架构”是统一业务和IT的关键所在,而这恰恰是CEO期望关注、却往往是IT主管因各种原因无法涉足的部分。Web Service和SOA思想为填平这一鸿沟提供了技术上的可能:IT主管完全可以、同时也必须参与到“业务架构”活动中来,具体而言,就是明确其中的物流、信息流以及人员的交互并使之标准化、组件化,从而建立企业的“信息架构”与“应用架构”。由于IT工程师与运营管理者将面对同一应用领域、因而在协作中完全可以使用相同的“面向业务”的语言,确保“信息架构”和“应用架构”能彻底满足来自运营方面的关切;同时,Web Service标准的、基于XML文本的规格描述,则天然地适用于记录“信息架构”和“应用架构”的结果(各种组件),而且借助Web Service从具体技术实现中剥离数据和操作规格的能力,此时的“信息架构”和“应用架构”已经完全不涉及具体的技术实现细节。在获得了由Web Service规格所描述的“信息架构”和“应用架构”后,IT工程师可以专注于他所熟悉的求解域,即考虑Web Service的实现了,他不必担心选择的技术或IT供应商会偏离业务,因为这已和业务无关——组件的规格已经完全符合业务方面的要求。

这就是SOA的真正价值:不仅仅是改造遗留系统,SOA还真正为“信息架构”和“应用架构”提供了一种规范,它能在业务语言和IT语言之间建立映射,“业务架构”和“技术架构”被真正统一到了一起。在很多现代企业中,CIO正逐渐成为举足轻重的人物,这显然不仅仅是对他们IT技术专家这一身份的肯定,更为深刻的背景是,绝大多数处于行业领导地位的企业都已经意识到企业架构与IT架构的是同一事物在不同方面的呈现,因而只有IT人员的充分参与,才能真正构建客户所期待的价值传递过程。4 IT架构解决方案的组成

必须指出,企业架构的提出最初是源自于市场驱动下的业务重组,此时,企业首先要解决的瓶颈就是遗留系统的整合,最初,EAI(企业应用集成)被用来处理这一任务。传统的做法从四个层面实现EAI,即界面集成、数据集成、功能集成和过程集成。界面集成可以把不同应用的结果“集成”在同一个界面中展示,但无法解决应用之间的互操作;数据集成则从数据存储的角度(例如合并数据库中的表格)解决了系统互操作,但显然,这是一项具有极高的风险的工程;功能集成利用不同应用所提供的API编写刚性的接口来满足应用互操作的需求,但这类方法与编程语言高度相关、缺乏柔性,而且随着应用的增加,维护工作量变得过于庞大;过程集成则仅仅在粗粒度的情况下考虑了应用的互操作。实践已证明,传统的EAI并不能很好地满足“敏捷变化”的需求。

SOA思想为EAI提供了新的思路,逐渐发展出所谓“集线器”的集成模式,即把应用利用Web Service封装并连接到中央交换中心,从而取代点到点的拓扑结构,这让EAI具有了更为简洁、一致的风格,降低了开发和维护的工作量,并且这种模式巧妙地把集成逻辑和业务逻辑分离,增加了系统的弹性,但是,这种方式也使得管理更加复杂。J2EE技术特别是Web Service容器的繁荣,促使一些基于消息的中间件被开发出来,而且基于Web分布式运算,所谓“中央交换中心”逐渐演变成逻辑上集中、但物理上分布的“总线”结构,提高了其负载能力和灵活性,这就是今天的所谓ESB,即“企业服务总线”。总的说来,ESB为分散的Web Service提供了交互、组合和治理的基础架构,因而获得了致力于提供企业架构解决方案的供应商的一致青睐,IBM、Oracle、Sun(已被Oracle收购)乃至微软(基于其独特的.NET平台)都推出了这方面的产品,开源社区也有JBoss Enterprise SOA Platform这样的自由软件。毫无疑问,ESB已经是企业架构中不可或缺的组成部分。

 
图3 Oracle给出的一个基于Service Bus的SOA参考模型

正是由于ESB在大多数场合中作为基础的技术部件而存在,ESB的供应商往往也同时在提供ESB产品的同时在提供企业架构解决方案,但需要强调的是,ESB和完整的企业架构解决方案存在非常大的差距——它基本上是IT技术实现层面的产物,也就是属于“技术架构”的范畴,对于直接支持“业务架构”的“信息架构”和“应用架构”,ESB没有丝毫的涉及。如今类似IBM这样居于行业领导地位的巨头们在以咨询服务的方式为大型企业提供“信息架构”和“应用架构”的设计,但还有更多的企业希望能通过“自助选择”的途径获得“信息架构”和“应用架构”方面的COTS产品以供裁剪,而不是一对一的高度定制化服务。事实是,挑选ESB中间件对于企业而言就如PC用户挑选主板那样,除了性价比已经没有过多的意义,企业需要的是更丰富、适用和便捷的业务组件,甚至向获得ESB产品那样便捷。以制造业为例,这一解决方案应该足够开放、具有良好的可伸缩性,它以覆盖从订单到交付、乃至售后维护的统一信息结构为基础,通过提供可扩展、细粒度、与具体实现技术无关的标准应用架构以及企业应用运行的标准环境,依靠强大的可视化业务建模,把企业的业务与IT统一在一起,从而使企业能实现业务目标驱动的IT应用部署,以及既有IT生产力的整合、改造和优化,为企业向以客户价值为驱动力、以过程为中心、富于弹性且敏捷响应市场变化的运营模式转变提供端到端集成的技术支撑平台。

5 结束语

日趋激烈的市场竞争,使得当前的企业必须把充分发挥既有系统最大的能力、同时保持对市场的敏捷响应放在极端重要的位置,而这一要求使得企业的IT人员必须考虑几个关键的问题:

1)如何最大程度地利用既有的IT投资?

2)如何考虑在现有系统中快速地应用新的IT技术或部署新的IT系统?

3)如何为业务人员隔离IT系统的变化,为他们提供一致的信息访问入口?

用系统的方式来看待系统,采用系统架构方法和SOA技术是当前回答上述问题的主流技术,目前,这一思想和相关技术的运用已经从服务行业扩展到制造业领域,这一方面将会深刻影响到制造业信息化建设的策略,另一方面,也为把国家十二五提出的“两化融合”战略思想落到实处提供了技术上的途径,可以断言,在未来几年,基于SOA的解决方案必将成为制造企业不可或缺的最重要的组成。

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