基于Web Service的SOAP网络管理体系研究与实现

吴晓姝郑学伟

辽宁广播电视大学（沈阳 110034）

基于Web Service的SOAP网络管理体系研究与实现

吴晓姝郑学伟

辽宁广播电视大学（沈阳 110034）

随着计算机网络的广泛使用及各行各业对网络信息管理松散耦合、良好跨平台性的要求，基于SOAP协议进行网络管理中的结构化的数据管理体系应用也越来越多。本文针对SOAP、XML、Web Severices等协议和技术的特点，提出了一个基于SOAP的网络管理系统，通过分析SOAP的请求相应机制对这一过程的某些方面优化进行了一些探讨，最后对研究工作进行了总结，并对今后的工作提出了建议。

SOAP Web Services互动操作优化

当今网络规模的不断扩大，结构也日益复杂多变，有效的进行网络管理，变得尤为重要。而SOAP、XML等跨平台的协议和Web Service技术的问世，无疑使得构建一个跨平台、通用性和可扩充的互联系统，对网络上的各种设备进行管理变得容易的多。本文从SOAP、XML、Web Service等协议标准和技术的角度出发，探讨了网络资源管理系统中的互操作问题，提出了一个基于SOAP的网络管理体系的网络管理体系。

1 网络管理体系中的关键技术

1.1 SOAP——简单对象访问协议

简单对象访问协议（Simple Object Access Protocol），即SOAP是一种基于可扩展的标记语言XML简单、轻量的协议，它定义了在松散、分布的环境中，对等交换结构化、类型化的信息传输机制。由于SOAP是与平台无关的跨平台消息协议，且没有定义底层的传输机制，因此它可以使用很多如超文本传输协议（HTTP），简单邮件传输协议（SMTP），多用途网际邮件扩充协议（MIME）等底层传输协议并结合使用，通过XML将任何与应用程序相关的数据封装成SOAP消息，并由RPC传递到各种系统中。SOAP通信协议对信息的共享和对接变得更加有利。

1.2 XML

XML（Extensible Markup Language,即可扩展标记语言）是提供一种标准规范来描述数据和交换数据的具有结构性的语言，是现今广泛用来标记数据、数据处理的有效手段。XML是来源于标记通用语言（SGML），虽然SGML相比于XML定义的功能要强大的多，然而它不适于Web传输，且价格昂贵。

XML不像常用的Access，SQL Server和Oracle等数据库那样，提供了强有力的数据索引、排序、查找、相关一致性等数据存储和分析能力，它仅仅是存储数据，及其简单。此外，XML具有很明显的跨平台性、自描述性、灵活性和可扩展性等优势和特点。

1.3 Web Service技术

Web service是一个建立开发互操作分布式应用程序的标准、开放的平台，即具有独立性，松耦合性，自包含性并基于可编程等特性的web的应用程序，并借助XML文档进行服务描述、请求发布、发现、协调和配置这些应用程序，利用RPC实现远程调用，使得异构平台上的应用易于集成，实现了“基于Web无缝集成”的目标。Web service创建的平台使人们能够能在不同平台和不同软件的不同组织间相互交流和分享，被转换为XSD类型后打包的系统协议，即SOAP简单对象访问协议。

SOAP在Web Service协议栈中起着核心的作用。SOAP通过XML在web上传送结构化数据，实现Web Service在不同的系统之间“软件-软件对话”的方式相互调用的愿望。SOAP使用XML消息调用远程方法，使web services可以通过HTTP协议的post和get方法与远程机器交互。同时SOAP定义了标准的RPC方法以便于调用Web service。SOAP提供了规范的SOAP消息的格式，和怎样通过HTTP协议来使用SOAP。由于SOAP基于XML和XSD，因此XML也是SOAP的数据编码方式。

2 SOAP网络管理结构的优势

网络管理结构一般分为集中式和分布式两种，集中式网络管理简单、易于实现，通常包括管理者、代理和管理信息库三部分。而分布式网络管理结构则是由多个管理者共同实现网络管理系统的功能，它具有层次化，网管能力较强、伸缩性好等特点，但结构较为复杂。对于网络规模和网络流量较大，网络设备管理功能较强的网络环境而言，采用分布式网络管理结构能够更好的管理网络。因此基于SOAP的分布式网络管理结构，将弥补集中式管理模式的不足，降低了网络管理流量，从而避免了网络拥堵的现象，多个管理域组成的网络管理系统大大的提高了网络的可靠性和功能的可扩展性，并产生较高的管理效率。

3 SOAP网络管理结构的运行机制

SOAP是基于XML的基础上实现分布式网络管理的轻量级协议，SOAP所有的信息传递与交换均是由XML帮他定义完成的。XML无关性的优点，解决了交换数据的格式和语义没有统一标准的问题。SOAP在分布式网络管理结构环境中充当了对等体之间（通过SOAP消息）进行结构化和类型化的数据交换，定义传输机制的角色。SOAP包括四个部分：SOAP信封、SOAP编码规则、SOAP RPC、SOAP绑定。

SOAP消息是从发送端到接收端的单向传输，所有的SOAP消息常常结合起来以执行请求/应答的模式，并都冠以XML编码。每条SOAP消息是都包含有一个必需的SOAP的封装包及SOAP体块的XML文档，和一个可选的SOAP标头。然后将SOAP绑定到HTTP中，将HTTP的丰富的特征库的优点和SOAP的样式、分散的灵活性的特点结合使用，进行信息传输。

4 Soap网络管理的体系结构的实现

本系统以Windows 2003作为系统平台，采用Microsoft SOAP TOOL Kit 2.0发送、接收、分析SOAP消息，中间层代理通过SOAP调用由Tomcat Servlet引擎解析和区分，根据不同的服务由守护进程完成相应的功能。网络数据的处理过程：

4.1 服务请求方和服务提供方都包含一个SOAP消息监听器（SOAP Listener），它专门负责SOAP消息的接收与送；

4.2 运行时，首先由请求方的应用程序发出服务调用请求，由客户端代理程序将该请求转化成符合Web服务调用所要求的格式；

4.3 由SOAP消息监听器将消息以SOAP请求的形式传给服务提供方；

4.4 服务提供方的SOAP监听器收到SOAP请求后，由SOAP路由器（SOAP Router）处理该请求，并将请求转发给能处理该请求的web服务应用程序，由该程序处理并返回相应结果；

4.5 由SOAP消息监听器将处理结果封装成SOAP响应的形式返回给客户端；

4.6 服务请求方收到响应后，由客户端代理程序解析出处理结果并返回给实际的请求程序。

图1 服务请求-响应过程

5 结语

基于SOAP的网络管理结构的系统，立足于网络管理中的实际应用，充分发挥了SOAP、XML及Web Service的平台优势，采用XML对所有接口的数据结构进行封装，服务的请求和相应基于SOAP协议，深入的研究了其中的关键技术，并在大量的设备中加以实现，使系统具有跨平台、灵活自由等特点。但系统的应用推广还需进一步的研究和设计，以便满足各种网络环境中的网络管理要求。

2012年辽宁省现代远程教育学会年度课题“基于SOAP的网络管理体系研究”（2012xh25）阶段性成果

云龙）