0 引言
隨著制造業(yè)網(wǎng)絡化和全球化進程的加快，作為現(xiàn)代企業(yè)重要的管理平臺——企業(yè)資源計劃(ERP)系統(tǒng)也面臨著新的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)ERP系統(tǒng)在企業(yè)業(yè)務模型和管理模式驅(qū)動下由多模塊構(gòu)成的復雜系統(tǒng)，一旦系統(tǒng)形成，其結(jié)構(gòu)固化、應用復雜，柔性差，無法及時跟進企業(yè)規(guī)模擴大所帶來的管理和業(yè)務上的創(chuàng)新，具有明顯的滯后性。在應對跨地區(qū)、跨國企業(yè)時，傳統(tǒng)ERP系統(tǒng)應對力更為不足。為此，建立一個新型高效的系統(tǒng)應用框架將是解決上述問題的關(guān)鍵技術(shù)之一。
云計算(Cloud Computing)是近年來興起的一種分布式計算方式，是基于互聯(lián)網(wǎng)的超級計算模式。它能夠根據(jù)用戶的需求，通過互聯(lián)網(wǎng)提供計算資源環(huán)境和實現(xiàn)服務。本文通過對現(xiàn)有ERP系統(tǒng)架構(gòu)的分析，提出基于云計算平臺的ERP系統(tǒng)架構(gòu)。該架構(gòu)能夠良好解決ERP系統(tǒng)擴展難，應對能力差，集成困難等難題，滿足現(xiàn)代工業(yè)對ERP系統(tǒng)必須具有的系統(tǒng)可配置、功能可裁剪、流程可重構(gòu)、平臺可移植的要求，同時為系統(tǒng)的大規(guī)模集成重用提供了新的解決方案。
1 ERP系統(tǒng)架構(gòu)的發(fā)展
隨著ERP概念及管理范圍的不斷填充，其系統(tǒng)架構(gòu)也在隨之發(fā)生變化，大致可以分為兩個重要的發(fā)展階段：
1)單片式體系結(jié)構(gòu)
20世紀90年代中期，ERP的概念在制造資源計劃MRP的基礎上得到了擴展和延伸。管理范圍從企業(yè)內(nèi)部制造資源擴展到企業(yè)內(nèi)部的制造管理一體化，強調(diào)企業(yè)內(nèi)部應用從管理角度上的統(tǒng)一和完整。20世紀90年代后期，Internet的快速發(fā)展給制造業(yè)提供了新的契機。網(wǎng)絡的出現(xiàn)可以為企業(yè)更好的整合行業(yè)資源，特別是企業(yè)外部資源。為滿足這一要求，ERP系統(tǒng)也將其管理范圍擴展到外部客戶及合作伙伴，強調(diào)企業(yè)內(nèi)外價值鏈的統(tǒng)一化管理，基于企業(yè)價值鏈的ERP應用體系結(jié)構(gòu)開始建立。
這一階段，ERP系統(tǒng)的建立多采用客戶機/服務器(Client/Server，CS)架構(gòu)，將企業(yè)管理所涉及的多個應用以模塊的形式納入到系統(tǒng)架構(gòu)中來。ERP體系結(jié)構(gòu)多是以企業(yè)應用總線(EnterpriseApplication Bus，EAB)為核心的單片式體系結(jié)構(gòu)，即通過緊耦合的方式在EAB上將多個功能模塊和應用系統(tǒng)進行集成。在此階段ERP系統(tǒng)的開發(fā)多采取按需求定制的模式，維護則通常需要大量的代碼重寫、二次開發(fā)來適應企業(yè)復雜的需求，從而造成了ERP系統(tǒng)的開發(fā)周期長，部署實施復雜，維護困難，難以擴展，無法滿足動態(tài)需求的種種瓶頸問題。
2)分布式體系結(jié)構(gòu)
為應對單片式體系結(jié)構(gòu)下ERP系統(tǒng)表現(xiàn)出的不足以及制造業(yè)行業(yè)化、全球化和協(xié)同工作、電子商務等新企業(yè)模式的發(fā)展，分布式體系結(jié)構(gòu)開始發(fā)揮作用。其中最引人注目的便是面向服務架構(gòu)(Service—Oriented Architecture，SOA)。SOA是基于客戶端/服務器(Browser/Server,BS)的軟件設計方法，強調(diào)軟件組合的松散耦合并使用獨立的標準接口。它通過將功能單元封裝成服務并通過標準接口進行調(diào)用來實現(xiàn)功能。SOA為ERP系統(tǒng)開發(fā)提供了新的應用框架�；赟OA的特性，面向服務的ERP系統(tǒng)具備良好的重用性、靈活性和可拓展性，同時為企業(yè)不同應用系統(tǒng)的高度集成也提供了重要的解決方案。
2 云計算及其架構(gòu)
2.1 云計算定義及特點
云計算的思想可以追溯到20世紀60年代，在2007年Google提出其云計算項目后得到了極大的關(guān)注。關(guān)于云計算的定義，IBM認為云計算可以用來描述一個系統(tǒng)平臺或者之中類型的應用程序；Google認為云計算則是可以通過網(wǎng)絡以按需、易擴展的方式獲取資源或者服務。一種被廣泛認可的觀點為：云計算是在極大規(guī)模上將可擴展的信息技術(shù)能力以服務的形式提供給用戶的一種網(wǎng)絡應用模式；是一種動態(tài)的、易擴展的且通常是通過高速互聯(lián)網(wǎng)提供虛擬化的資源提供方式。
綜上，云計算的中心思想可概括為：將資源(包括計算、存儲、數(shù)據(jù)、應用等軟硬件資源)存儲在云(Cloud)中，按照用戶的需求提供服務，從而實現(xiàn)用戶系統(tǒng)的動態(tài)性和自適應性。同時，這也是云計算的工作原理，如圖1所示。
圖1 云計算工作原理
云計算描述了一種新興的共享基礎架構(gòu)的方法，同時為建立在此架構(gòu)上的應用和擴展服務共享提供了可能性。云計算將物理資源進行虛擬化，側(cè)重于“資源共享，協(xié)同工作”，強調(diào)“按需驅(qū)動，按需服務”，具有高度集成，動態(tài)性和可擴展性。這些特點都使云計算與其他的信息技術(shù)存在著巨大的不同，同時也使云計算成為解決現(xiàn)行信息系統(tǒng)弊端的良好方案。
2.2 云計算系統(tǒng)基礎架構(gòu)
綜合分析現(xiàn)有云計算應用實例，包括清華大學透明計算平臺；Google云計算平臺GFS，BigTable；IBM的Blue Cloud；Amazon的EC等，可以發(fā)現(xiàn)，云計算系統(tǒng)基礎架構(gòu)可以分為三個層次，如圖2所示。
圖2 云計算系統(tǒng)基礎架構(gòu)圖
基于框架最底層的是基礎框架層，在應用實例中起支撐作用。無論是向用戶提供存儲服務、計算服務或者是軟件應用服務，都需要基礎架構(gòu)層為其提供物理設施或在設施上運行的各種軟件資源。虛擬資源架構(gòu)層則是云計算應用中的核心層，通過各種虛擬化技術(shù)手段將底層資源進行虛擬化轉(zhuǎn)變，消除資源的物理分布性和局限性，擴大資源的服務范圍。在此基礎上云端的用戶就可以通過用戶層進行云計算部署應用，實現(xiàn)服務。
3 面向服務的云計算ERP體系結(jié)構(gòu)模型
3.1 面向服務的C-ERP體系結(jié)構(gòu)模型
ERP系統(tǒng)屬于面向服務的云計算平臺應用中的典型實例。ERP系統(tǒng)具有的復雜性、動態(tài)性可以有效的檢驗系統(tǒng)架構(gòu)搭建的合理性和有效性，并且作為一款已經(jīng)有較長應用實踐的應用系統(tǒng)，可以給出具有說服力的對比結(jié)論。
通過對云計算基礎架構(gòu)和SOA的研究，本文認為云計算的實現(xiàn)原理和SOA的結(jié)合可以更好的完成ERP的系統(tǒng)搭建，云計算的特點可以彌補SOA架構(gòu)成長性的缺失，SOA則能使云計算更加直觀、便捷的為應用系統(tǒng)服務。在前人研究成果基礎之上，結(jié)合ERP應用系統(tǒng)開發(fā)，本文提出面向服務的云計算平臺架構(gòu)，該框架遵循云計算基礎三層架構(gòu)的核心思想，將云計算應用關(guān)鍵部分——資源云化與服務相互滲透，關(guān)注資源云化和服務化中涉及到的關(guān)鍵技術(shù)，并將其體現(xiàn)于系統(tǒng)的核心服務層�；谠朴嬎愕姆⻊招虴RP系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)模型如圖3所示。
圖3 基于云計算平臺的服務型ERP系統(tǒng)框架模型
基于云計算平臺的服務型ERP系統(tǒng)框架(Cloud Service Architecture，ERP-CSA)為七層結(jié)構(gòu)，通過各層之間的相互作用，將云服務中心(Cloud Service Center，CSC)中可提供滿足指定企業(yè)ERP系統(tǒng)的各種軟、硬件資源定義并封裝為云服務，并對其進行綜合管理為云端用戶提供滿足需求的各項ERP服務。
1)物理資源層(Physical Resource Layer)：該層將云基礎設施，包括服務器、軟件資源，應用模塊等，通過云終端技術(shù)接入到網(wǎng)絡中，為云服務的應用實施提供硬件支持。
2)虛擬資源層(Cloud Resource Layer)：該層通過虛擬化技術(shù)，將物理資源層能夠提供的跟ERP相關(guān)的資源轉(zhuǎn)換為虛擬資源，建立各種相關(guān)模型庫、知識庫、實例庫、仿真平臺。這些虛擬資源將作為云計算中的基礎數(shù)據(jù)資源存放于分布式的數(shù)據(jù)中心以供使用。
3)云服務層(Cloud Service Layer)：在標準存儲服務和應用API下，云服務層將來自于不用數(shù)據(jù)中心的資源封裝為服務并發(fā)布，形成服務目錄。同時，在保證Qos的前提下，對服務進行查找、匹配、傳輸、共享等操作。
4)云服務管理層(Cloud Manage Layer)：該層對云服務進行全面的管理，主要有服務的定義、請求及接收。該層作為實現(xiàn)云服務的關(guān)鍵核心，將定義統(tǒng)一的標準接口及應用協(xié)議以支持服務的各項管理工作。
5)應用流程層(Application Workflow Layer)：該層對用戶需求進行分析，主要通過對企業(yè)組織和業(yè)務流程的分析得出用戶對ERP系統(tǒng)的應用需求，并且作為云服務使用方向CSC提出應用需求。
6)ERP應用層(Application ERP Layer)：該層將CSC提供的云服務按照企業(yè)實際應用需求進行切割、組合形成ERP應用模塊為企業(yè)提供服務。
7)應用層(User Layer)：用戶可通過電腦或手持設備接入到C-ERP系統(tǒng)中獲得需要的ERP服務。
ERP-CSA模型描述了云計算為實現(xiàn)ERP的服務模式和原理，同時描述了在整個過程中所涉及到的關(guān)鍵技術(shù)。
3.2 模型對比
將本文C-ERP系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)ERP結(jié)構(gòu)相對比我們可以得出如表1所示的結(jié)論。
表1 ERP體系結(jié)構(gòu)特征比較
因此，在ERP-CSA模型支持下的云計算ERP系統(tǒng)將更加符合制造業(yè)向服務型生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變帶來的企業(yè)資源管理系統(tǒng)需求。
4 結(jié)論
云計算為ERP向服務型系統(tǒng)轉(zhuǎn)變，降低開發(fā)應用成本，提高企業(yè)應用成功率，快速適應企業(yè)需求變化提供了新的思路和解決方案。本文在對ERP系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)和云計算原理的研究基礎上，建立了基于云計算的服務型ERP體系結(jié)構(gòu)模型，并對模型進行了逐層詳細解釋。ERP-CSA同時描述了系統(tǒng)搭建過程中涉及到的關(guān)鍵技術(shù)，在后續(xù)研究過程中將逐一進行針對性的研究，為云計算ERP最終能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)應用奠定基礎。
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本文標題：面向服務的云計算ERP體系結(jié)構(gòu)研究
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