TOGAF企业架构框架在民航旅客服务系统架构设计中的应用

李永进 刘开胜 段锴

TOGAF（The Open Group Architecture Framework）在企业架构设计中被广泛使用，是一套非常成熟的企业架构管理标准，为设计、规划、实施和管理企业信息技术体系结构提供了全面的方法，已被广泛接受并作为世界各地企业架构设计的事实标准。

一、TOGAF企业架构设计框架

TOGAF企业架构设计框架，包括业务架构、应用架构、数据架构和技术架构四部分内容。

（一）业务架构

业务架构是指企业的业务策略、治理、组织和关键业務流程等方面的规划。它以业务领域为基础，描述了业务操作、流程和职责，以及业务流程间的联系和依赖关系。

业务架构模型通常包括业务过程模型、业务能力模型和业务信息模型等，这些模型有助于更好地理解业务流程和业务需求，进而优化业务流程、减少业务复杂性、提高业务创新能力、增强竞争力，最终为制定战略和决策提供指导和支持，并为其他领域（数据架构、应用架构、技术架构）提供必要基础和指南。

（二）应用架构

应用架构是企业信息系统部署的独立应用程序的蓝图，展示应用的交互以及应用与核心业务流程的关系。它描述了企业内的应用程序的特征（包括功能、组件、数据、接口）以及这些应用程序之间的关系和依赖。

应用架构可以通过四个视图加以表现：系统视图、应用组成视图、应用功能视图和应用接口视图。设计合理的应用架构可以支持企业优化应用程序、降低系统复杂度、提高系统可靠性和性能以及提高效率。

（三）数据架构

数据架构是企业记录各类逻辑和物理数据资产以及数据管理资源的结构。数据架构以业务为基础，描述了组织的业务信息结构，包括数据实体、数据关系、数据属性，以及数据使用、存储、传输和管理等方面，从而对企业内部数据基础设施、数据流和数据存储进行描述和分析。

（四）技术架构

技术架构是企业架构中的最重要组成部分。技术架构描述了支持关键任务应用部署所需的硬件，软件和网络基础架构，包括IT基础设施、中间件、网络、处理和标准。通过对企业内部的技术基础设施、系统、软件架构进行描述和分析，可以更好地理解、管理和规范组织的技术和架构。

技术架构的设计和建设可以帮助企业优化技术架构、降低系统复杂度、提高系统可靠性和性能、保护企业信息安全。随着技术环境和业务发展变化，技术架构也需要不断调整和升级。

二、民航旅客服务系统的设计实践

（一）架构设计框架：架构元模型

经过对TOGAF方法和国内先进企业实践的研究和学习，我们首先定义了民航旅客服务系统的架构元模型。该架构元模型提供了标准化的、结构化的方式来描述和组织架构元素，实现自顶向下的架构设计，通过业务架构指导应用架构和数据架构设计，技术架构支撑应用架构和数据架构，帮助内部更好地理解和管理架构设计，为民航旅客服务系统的设计建设提供了有力的支持。

通过设计架构元模型，定义了架构中各构建块（组成部分）的内涵及外延，确定业务架构、应用架构、数据架构和技术架构的范围、边界，统一架构设计语言。

（二）业务架构

民航旅客服务系统业务涉及国内和海外，客户包括航空公司客户，为国内40多家航空公司、全球400余家航空公司提供服务。机场客户，为国内全部200多家机场、海外80余家机场提供服务。代理人客户，为6000家代理人提供系统服务。民航旅客服务系统2019年旅客处理量突破6.6亿。

基于行业需求整理以及客户需求分析，旅客服务系统逐渐发展成四个业务领域对外提供服务，即产品管理业务领域（航班管理）、产品展示业务领域（航班运价查询）、产品销售业务领域（预定和票证）和产品交付业务领域（旅客值机）。产品管理业务领域主要制定航班计划、座位库存控制和旅客保护。产品展示业务领域主要提供航班查询、运价计算、运价发布功能。产品销售业务领域主要提供机票预订及机票出票等功能。产品交付业务领域主要进行离港航班控制、旅客值机、航班配载平衡及旅客登机等功能。

（三）应用架构

根据对民航旅客服务系统的应用分析，随着旅客服务业务持续国际化、零售化和数字化创新发展，旅客服务业务三大应用订座、离港、分销系统也在持续迭代演进发展，对航班、订座和离港业务相关的处理流程、业务对象、业务实体的理解也在不断深入，旅客服务系统的应用架构也在一直持续不断演进。根据“高内聚、松耦合”的思想，核心业务共设五层。

1.前端应用层

包括旅客服务系统的配套前端和应用。配套前端负责向航空公司、机场和代理人提供前端，提供业务操作人员（如机场柜台值机操作人员，航空公司和代理人的营业部销售人员，航空公司航班控制人员）使用的前端。应用，为航空公司、机场和代理人客户提供的应用系统，指基于各类业务的API接口（如预定接口，旅客值机接口，航班控制接口）开发的应用系统。

2.接口服务层

接口服务层负责旅客服务系统对外（航空公司、机场、代理人客户）提供API服务接口和数据接口，支持配套前端层软件服务调用，支持用户利用接口服务层提供的服务开发应用，建设旅客服务系统的生态圈。包括对外服务接口，外部关联系统适配接口和数据下载接口。

3.托管服务层

托管服务层负责旅客服务系统的业务处理，横向分为产品管理、产品展示、产品销售、产品销售4个业务领域。

4.托管服务支撑层

后台支撑层负责对托管服务层软件提供基础技术和数据支撑，保障托管服务层软件处理高效、高可靠连接，支持跨应用、跨域数据整合与共享，提供公用的基础业务共享服务，包括连接服务、数据支撑服务、基础信息服务、包括分布式支撑服务、基础数据服务、信息安全服务、基础设施服务和运维服务，保障软件高效率研发、高可靠高可用运行、高质量运维服务，守住信息安全的底线。

（四）数据架构

为了满足民航旅客服务系统内部之间的数据交互以及外部数字化出行、行业对数据的迫切需求，数据架构主要考虑原有主机系统的数据存储（文件形式）到分布式平台（关系数据库形式）的变化，分别从数据分布流转、数据整合、数据服务和管控三个方面进行设计。

1.数据分布流转

数据分布流转设计首先明确核心数据对象，然后进行数据对象分布以及跨系统流转关系设计。根据数据分布流转设计，可以相应调整数据采集和数据交换模式，满足数据源的采集、存储及传输需求，为数据整合及数据服务的能力提升打好基础。

根据业务流程，核心数据对象主要包括航班、订单、票证、离港、配载，结合应用架构的应用划分调整，并充分继承业务架构中的业务对象设计，梳理数据的分布及流转。

2.数据整合

数据整合设计的核心目标是在采集多类别数据基础上，通过数据建模、数据挖掘等技术生成多层次、多维度的数据服务，并提供给数据需求方使用。数据整合设计建立两个关键数据标准：航班数据标准和旅客数据标准，在数据整合层新建航班整合数据和旅客整合数据，提供一体化的数据服务。

（四）技术架构

技术架构作为企业架构的重要组成部分，是对应用架构和数据架构的支撑，承载了业务架构需要的所有应用服务。技术架构充分考虑到云计算、大数据技术和微服务架构的技术发展趋势，设计了六大技术平台，包括研发平台（TDEV）、云计算应用平台（TAP）、运维平台（TOP）、基础设施云平台（TIP）、数据平台（TDP）和信息安全平台（TSP）。

1.研发平台（TDEV）

研发平台定位是面向软件的设计、开发、测试及应用运维人员，提供从需求、开发、测试到交付的全流程DevOps工具集合，提升软件交付质量和交付效率。工具集包括需求管理、微服务接口管理、开发流水线、持續集成（含单元测试及代码扫描）、自动化镜像构建与部署、环境与配置管理、自动化测试等研发功能。

2.云计算应用平台（TAP）

云计算应用平台定位是面向托管服务层应用，基于TIP平台基础设施资源池，提供完善的应用层分布式技术框架，支撑托管服务层应用以微服务方式稳定、高性能运行。该平台实现上是分布式容器云平台，以容器为资源调度和隔离的单位。

3.运维平台（TOP）

运维平台定位是面向系统运维、应用运维以及服务支持人员，基于TIP平台、TAP平台、应用软件提供的运维接口，提供变更管理能力（代码变更、配置变更、环境变更）、监控告警能力（日志中心、全息监控、统一告警）以及故障应急能力（应急组织、诊断定位、除障恢复）等，提供从底层基础设施到上层应用的全方面日常维护、变更、监控、应急以及服务支持，为开放分布式环境下的稳定运行提供保障。

4.基础设施云平台（TIP）

基础设施云平台属于基础支撑，平台定位是面向 TAP平台和TDP平台提供基础设施资源池，面向TDEV平台提供基础设施服务管理能力，实现基础设施资源的云化与管理，实现安全、效率与成本的有机结合。基础设施云平台实现上是IaaS云平台，作为服务器、存储、网络及数据库等基础资源的管理平台和入口。向上构建多种标准化资源池，对上层应用和数据平台提供各类资源服务和运维服务；向下对接计算、存储、网络、安全等基础设施资源，统一管理底层资源。

5.数据平台（TDP）

数据平台属于基础支撑，平台定位是面向数据接口，基于TIP平台基础设施资源池，提供整合数据的供给，内部实现数据采集及数据资产管理，为数据服务提供数据支撑。数据平台实现上是企业级数据技术平台，提供数据采集与计算、数据整合以及数据服务等能力，为各业务方向各应用产品提供高效、低成本和安全的数据支撑方案。

6.安全平台（TSP）

安全平台属于基础支撑，平台定位是基于基础架构安全、应用安全、数据安全以及安全治理等多方面基础支撑工具或服务，提供安全技术、安全运营、安全管理等能力。安全平台是信息安全技术以及信息安全管控平台，以信息安全策略为指导，以各类信息安全软件为支撑，依靠运营工具进行信息安全管理，为各软件提供信息安全服务，使旅客服务系统安全、合规化地为客户提供服务。

三、结语

企业信息架构的设计是提升企业信息管理工作的关键任务。本文以民航旅客服务系统这个中国民航行业性基础服务系统为例，结合中国民航旅客服务业务发展规划、特点和需求，运用TOGAF企业架构的方法论，对民航旅客服务系统进行了业务架构、应用架构、数据架构和技术架构的设计，从四个层面对民航旅客服务业务及其IT系统进行了整体的规划，使民航旅客服务业务架构管理更加清晰和标准，从而有效指导民航旅客服务系统各项升级改造任务的有序开展。