,电子商务系统结构,
吴志航 （ wzh@zj.edu.cn）
讨论的内容
? 电子商务模型分析
? 需求分析方法
? 系统规划设计
? 性能模型及分析
? 应用程序开发模型
? SOAP / WSDL / UDDI
商务模型
功能模型
客户模型
资源模型
商务过程要素
顾客行为模型
功能结构导航
IT体系结构和设备
商务视角
技术视角 内部因素
外部因素
这个参考模型由四层组成，分成两个主要单元。上层单元集中
于商务的特性以及通过电子商务站点提供服务的过程。下层单元集
中于客户与站点交互的方式以及他们对站点基础设施资源提出的要
求。参考模型的每一层都与两大类用于提供这一层定量描述的描述
符与规格相联系。
客户端
(client) 浏览器 传统客户机 移动设备 其他客户端 。。。。。
电子商务应用表达平台（ Web 服务器,WAP等）
商务应用层（ B2B,B2C等）
商务服务平台（ CRM,SCM、交易市场、通信等）
商务支持平台（内容管理、目录管理、搜索引擎等）
基础支持平台
应用开发环境
,开发工具
-C/C++
-Java Beans
-Java
-applet……
高性能, 高可
靠性环境
-负载平衡
-错误恢复
-自动备份
………
系统管理
- 主机系统管
理
-网络管理
-安全管理
系统 / 应 用集
成支持环境
-传输
-消息
-事务处理
基础设施
操作系统、数据库系统、计算机系统、计算机网络
安全保障环境
认证中心
支付网关
企业 ERP
数据库系统
其他信息资
源
性能建模及其分析
? 性能模型的概念
? 性能模型的作用
? 性能模型的需求信息
? 性能模型的基本原理
? 建立简单的性能模型
性能模型 的概念
? 性能模型表达了工作负载使用系统资源的方
法，描述了决定系统性能的主要因素。这些
模型使用由资源模型和工作负载模型提供的
信息。性能模型被用来计算传统的性能度量
标准如响应时间、吞吐量、利用率和平均队
列长度，以及新的面向商务的性能度量标准，诸如收入总额或者损失总额 P=K/r
? 可以分为两个范畴：分析和仿真模型
? 分析模型通过公式来详细说明系统的不同部
件之间的交互 。 例如 HTTP事务响应的最小
可能时间,RTmin = RTT + 请求时间 min + 站
点处理时间 + 答复时间 min,
性能模型的作用
? 电子商务环境下研究资源分配问题的一个基本
的工具
? 分析分布式应用程序的性能和评估网络的影响
? 可以通过回答假设性分析问题，而不是在生产
环境中进行任何变化，来帮助发现性能问题
? 可以用于预测目的。它们可以回答关于性能影
响的假设性分析问题，这些问题是由于电子商
务站点的组成部件、元素和工作负载的改变而
引起的。性能模型有助于分析将来的贸易场景
建模 /预测范例
性能分析 性能建模 性能预测
真实系
统
收集数据
性能测量
建立模型
获得参数
解答模型
验证模型
设计系
统的性
能
确认模型
修改模型
在线商店检索功能简单分析
在线商店主页 入口 客户检索商品
1.0 1.0
0.6
0.4
WS DB WS C C
C
1 2
3
4 5 6
[1,m1] [1,m5] [1,m4] [0.95,m3]
[0.05,m2]
服务时间和服务需求
? 电子商务事务的定义
? 服务时间 构成
? 服务器上的服务时间
? 通信网络的服务时间
? 队列、等待时间和响应时间
性能定律
? 利用率定律
? 利用率 =到达速率 *每事务平均服务时间 /队列资
源数
? 强制流模型
? 平均吞吐量 =平均访问对列数 *单位时间完成事
务数
? 服务需求定律
? 服务需求 =系统吞吐量 *利用率
? Little定律
? 黑盒子中的客户的平均数量 =黑盒子的吞吐率 *
客户平均停留时间
瓶颈和可扩展性分析
? 渐进性的界限
? 开放式模型
? 封闭式模型
小结
? ? 模型是系统的表示, 它必须简单和能够提取所研究
的系统的最相关的特性 。 特别的, 性能模型表达了工作负
载使用系统资源的方法, 并且提取了决定系统性能的最主
要的因素 。
? ? 我们使用分析性能模型, 它通过公式详细描述了系
统各个部件之间的交互 。
? ? 性能模型有助于基础结构设计, 资源分配问题, 系
统协调和容量规划 。
? ? 一个电子商务事务使用多个服务器 。 事务的总的响
应时间有两个主要的部分构成：服务时间和等待时间 。
? ? 在通信网络中, 我们给出了多个公式来计算平均服
务时间 。
? ? 我们通过简单和实际的电子商务的例子来描述了几
个重要的关系, 包括利用率定律, 服务需求定律, 强制流
定律和 Little定律, 以及它们的使用 。
性能模型的解决方案
? 单队列法
? 队列网络
? 队列网络模型（ Queuing Networks）
? 单类别开放模型（ single-class open models）
? 单类型封闭模型（ Single-Class Closed Models）
? 多类型法
服务器软件竞争模型
? 软件竞争概念
? 软件竞争建模
? 同时资源占用（ simultaneous resource
possession）
? 分层方法
? 模拟
电子商务网站工作负载分析
? 简介
? Web流量的工作负载特性
? 客户行为描述
? 从 HTTP日志到 CBMG
? GetSession算法
? CBMG算法
? 从 HTTP日志到 CVM
? 在资源级别上描述工作负载
? 电子商务网站基准测试程序,TPC-W
EB网站基准测试程序,TPC-W
? TPC-W 商务模型
? TPC-W 客户行为模型
? TPC-W 性能矩阵
内容组织和结构
设计与规划 应用架构
互联网的发展一日千里，电子商务的应用也不断发展。目前第二代基于
Web Services的系统结构刚刚出现，我们力求反映这个全新的系统结构。
系统基于商业模型、功能模型、顾客行为模型，以及 IT资源的四层模型
组成。介绍了新的应用程序开发模型和 Web Service架构，详细分析基于
Web Service架构中的三个要素,SOAP,WSDL和 UDDI。
系统结构
? 单层应用模型
? 两层客户 /服务器模型
? 三层应用程序模型
? Web Service
应用开发架构
?CICS
?Enterprise JavaBean
?CORBA
?COM/DCOM/COM+
?Web Services
几种主要的多层应用系统架构
电子商务技术的变化
数据集成
DB+HTML
动态电子商务
发布
HTML
Web Services
应用集成
? 浏览互相链接的文档
? 通过手工操作处理采购等商业事务
? 下载文件
通过浏览器
手工操作
B2B
P2P
(Person
To
Person)
(Business
To
Business)
目前使用 Web的模式
什么是动态电子商务？
IBM曾为动态电子商务下了一个简单定义是：,着重于 B2B
的综合性和基础设施组成上的下一代电子商务，通过调节因特网标
准和通用基础设施为内部和外部企业计算创造最佳效益。”
动态电子商务预想了这样一个因特网，商业实体能在其自身的
域内以及在贸易合伙人之间有步骤地管理交互作用。从发现新的合
伙人到与另一商务实体的集成，动态电子商务着重程序对程序的交
互作用，而不是早期 B2C 电子商务阶段占主导地位的客户对程序
的交互作用。
动态电子商务实现的 关键是 Web Services。 Web Services
就是原来的组件技术思想在 Internet时代中的进一步发展，它集成
了 CORBA,COM/DCOM等各种组件模型技术，是原有各种组件
技术的继承和发展。它不仅已作为动态电子商务的基础，也是“电
子商务即取即用”技术发展的基础。
? 通过程序自动启动和处理商务事务，而并
非使用浏览器
? 能够在一个分布式的计算环境中动态地描
述、发布、发现和调用
? 许多基于 Web Service的新型应用将出现
完全基于 XML以及
其他相关的 Internet标准
Web Service是使用 Web的崭新模式
什么是 XML Web Service?
通过标准的 Web 协议（ HTTP）可
编程访问的 WEB组件
开放的
Internet
传输协议
XML Web
service
SOAP ? SOAP （简单对象访问协议） – 用 XML 实现 Web service 的标准协议
WSDL
XML Web services
Description Language
? WSDL – 描述 Web service 的语言规范，相
当于访问 Web service 的接口
? 基于开放的 Internet 协议 XML and HTTP
UDDI
Universal Description,
Discovery and Integration
? UDDI - Web service 的黄页
简单对象访问协议 （ SOAP ）
? 简单对象访问协议（ SOAP）是 W3C组织的一个
Note,它描述了一种在分散的或分布式的环境中如
何交换信息的轻量级协议。 SOAP是一个基于
XML的协议,它包括三个部分,SOAP封装
(envelop)，封装定义了一个描述消息中的内容是
什么，是谁发送的，谁应当接受并处理它以及如
何处理它们的框架； SOAP编码规则（ encoding
rules）,用于表示应用程序需要使用的数据类
型的实例 ; SOAP RPC表示 (RPC representation)，
表示远程过程调用和应答的协定 ;SOAP可以和多
种传输协议绑定（ binding），使用底层协议交换
信息。在这个文档中,目前只定义了 SOAP如何
和 HTTP以及 HTTP扩展进行绑定的框架。
? 规范文本可以从 W3C 站点获得,
http://www.w3c.org/TR/SOAP/
直接因特网消息封装（ DIME）
? 直接因特网消息封装（ Direct Internet Message
Encapsulation,DIME）是一个轻量级二进制消
息格式，可用于把任意类型和大小的一个或多个
由应用程序定义的有效负载封装到单个消息构造
中。每个有效负载用一个类型、一个长度和一个
可选的标识符来描述。同时支持 URI和 MIME 媒
体类型构造作为类型标识符。有效负载的长度是
一个整数，指出有效负载有多少个 byte。可选的
有效负载标识符是一个 URI，通过它，有效负载
之间可以进行交叉引用。 DIME 有效负载在生成数
据时可能包括嵌套的 DIME 消息或一串串链接在
一起的未知长度的记录块。 DIME 只是一种消息格
式：它不提供连接或逻辑回路（ logical circuit）
的概念，它也没解决行首问题。 因而 DIME 可用
于封装带一组附件的二进制格式的 SOAP消息。
? http://www.ibm.com/developerWorks/cn/webs
ervices/ws-dime/index.shtml
Web 服务附件
（ Web Services Attachments）
? 定义了一个用于 SOAP 附件的抽象模型，
并基于此模型定义了一个将 SOAP 消息和
零个或多个附件封装成 DIME 消息的机制。
SOAP 附件用复合文档结构的概念进行描述，
复合文档结构由一个主 SOAP 消息和零个
或多个称为附件的相关文档组成。
? http://www.ibm.com/developerWorks/cn
/webservices/ws-attach/index.shtml
Web Services for J2EE 1.0
? 即 Web Services for J2EE 定义了在 J2EE 1.3
或 1.4 应用程序服务器中如何支持 Web 服务。具
体地说,Web Services for J2EE 定义了客户机
模型、部署模型和运行时模型。基于 JAX-RPC
（ JSR101）进行构建，以提供客户机编程模型。
它还允许 J2EE 组件通过使用 J2EE编程模型调用
Web 服务。它的部署模型定义了 WSDL 文档的处
理方法和 WSDL 文档的服务和 XML 信息模型到
J2EE组件的映射，包括 EJB 容器中的无状态会
话 Bean 和 Servlet 容器中的 Servlet 和 JAX-
RPC 端点。它还定义了对 JAX-RPC 处理程序的
部署和运行时支持。 Web Services for J2EE 还
通过定义 J2EE 应用程序服务器应如何使 WSDL
文档可以通过 URL 获得定义了对服务发布的支持。
http://www.ibm.com/developerWorks/cn/webs
ervices/ws-jsr109-proposed/index.shtml
Web 服务可靠消息传递
（ WS-ReliableMessaging）
? 本规范（ WS-ReliableMessaging）描述一
个保证分布式系统之间在组件、系统及网络
故障方面可靠传输的协议。本规范中所描述
的协议使用一个独立的格式，可以被不同的
网络传输协议实现。为了支持 Web 服务的
互操作性，该规范中定义了一个 SOAP绑定。
? http://www.ibm.com/developerWorks/cn
/webservices/ws-rm/index.shtml
Web 服务描述语言 （ WSDL）
? Web服务描述语言（ WSDL）是 W3C的一个 Note，
WSDL用 XML格式将网络服务定义为一组端点，
这组端点是对包含面向文档或面向过程信息的消
息进行操作的。这些操作和消息的描述是抽象的，
然后将它们绑定到具体的网络协议和消息格式以
定义端点。相关的具体端点都组合为抽象的端点
服务。 WSDL可扩展来允许描述端点及其消息，
而不必考虑使用什么样的消息格式或网络协议来
进行通信。这意味着使用 XML模式来简要地定义
接口而后将这些接口绑定到适用于该协议的具体
表示法。目前，在该文档中仅描述了如何将
WSDL和 SOAP1.1,HTTP GET/POST 以及 MIME
进行联合使用。
? 规范文本可以从 W3C站点,
http://www.w3.org/TR/wsdl 获得。
统一描述、发现和集成规范 (UDDI)
? UDDI创建了一个平台独立,开放的框架，
通过 Internet来描述服务，发现商务，并且
整合商业服务。它是一套基于 Web的、分布
式的、为 Web服务提供的信息注册中心的实
现标准规范，同时也包含一组使企业能将自
身提供的 Web服务注册以使得别的企业能够
发现的访问协议的实现标准。
? 规范文本可以从 Oasis Group,
http://www.oasis-open.org/committees/
uddi-spec/ 获得
WS-Inspection 1.0 （ WSIF 1.0）
? WS-Inspection 规范提供了用来帮助探察
某个站点以获得可用服务的 XML 格式，以
及提供了一组关于怎样使与探察相关的信息
可用于消费的规则。 WS-Inspection 文档
提供了一种方法，来聚集对预先存在的服务
描述文档的引用，这些文档已经用多种格式
创建好了。然后这些探察文档就可以在服务
的提供点探察服务，也可以通过可放在内容
媒体（如 HTML中）的引用来获得服务。
? http://www.ibm.com/developerWorks/cn
/webservices/ws-wsilspec/index.shtml
WS-Addressing
? WS-Addressing 提供多种与传输无关的机
制来进行 Web 服务和消息寻址。具体说来
就是，这个规范定义 XML 元素来标识 Web
服务端点并保护消息中的端到端端点标识。
本规范启用消息传递系统来支持在包含各种
处理节点的网络中以与传输无关的方式进行
消息传输，而这些网络中的处理节点可以是
端点管理器、防火墙和网关。
? http://www.ibm.com/developerWorks/cn
/webservices/ws-add/index.shtml
Web 服务安全性（ WS-Security）
? WS-Security 规范为服务需要的多个安全
级别提供了一个新的模型。它通过消息完整
性、消息机密性和单独消息认证提供保护质
量对 SOAP 消息传递的增强。 WS-Security
还提供关联安全性令牌和消息的通用机制。
另外,WS-Security 还描述如何对二进制安
全性令牌编码。
? http://www.ibm.com/developerWorks/cn
/webservices/ws-secure/index.shtml
Web 服务安全性（ WS-Security）
? Web 服务安全性补遗 （ Web Services
Security Addendum）
? http://www.ibm.com/developerWorks/cn
/webservices/ws-secureadd/index.shtml
? 基于 XML 的令牌的 WS-Security 概要文件
? http://www.ibm.com/developerWorks/cn
/webservices/ws-sectoken/index.shtml
? WS-Security 应用注解 （ WS-Security
AppNotes）
? http://www.ibm.com/developerWorks/cn
/webservices/ws-secapp/index.shtml
Web 服务策略框架
（ WS-Policy Framework）
? Web 服务策略框架定义了普通目的的模型
和相应的语法，以描述和交流 Web 服务策
略，以便服务消费者能够发现他们需要知道
的信息从而能够访问服务供应商的服务。
? http://www.ibm.com/developerWorks/cn
/webservices/ws-polfram/index.shtml
Web 服务策略框架
（ WS-Policy Framework）
? Web 服务策略附件 （ WS-Policy
Attachments）
? http://www.ibm.com/developerWorks/cn
/webservices/ws-polatt/index.shtml
? Web 服务策略断言 （ WS-Policy
Assertions）
? http://www.ibm.com/developerWorks/cn
/webservices/ws-polas/index.shtml
Web 服务安全对话语言
（ WS-Secure Conversation）
? Web 服务安全对话语言（ WS-Secure
Conversation）构建在 WS-Security 模型和
WS-Trust 模型之上，以在服务间提供安全的通信。
WS-SecureConversation 构建在基于安全性令
牌的信任的概念之上。它描述了如何在策略定义
的信任关系的上下文中使用安全性令牌，以允许
多个服务请求者和服务供应商在对话期间安全地
交换信息。 WS-Trust 定义整体信任关系的行为，
而 WS-SecureConversation 则专注于定义针对
安全通信的安全性上下文（即安全性令牌）。
? http://www.ibm.com/developerWorks/cn/webs
ervices/ws-secon/index.shtml
Web 服务安全性策略语言
（ WS-Security Policy）
? Web 服务安全性策略语言（ Web Services
Security Policy Language）定义了一个模
型和语法以便在较大型策略框架（ Policy
Framework）中描述和传达安全性策略断
言。它包括以下内容的断言：安全性令牌、
数据完整性、机密性、可见性、安全性头以
及消息的生存期。
? http://www.ibm.com/developerWorks/cn
/webservices/ws-secpol/index.shtml
Web 服务信任语言 （ WS-Trust）
? Web 服务信任语言（ WS-Trust）使用
WS-Security 安全的消息传递机制为安全性
令牌交换定义额外的原语和扩展，以使得凭
证能够在不同的信任域中签发和传播。
? http://www.ibm.com/developerWorks/cn
/webservices/ws-trust/index.shtml
Web 服务事务（ WS-Transaction)
? 本规范描述了与 WS-Coordination 规范中
描述的可扩展协调框架（ coordination
framework）一起使用的协调类型。它定义
了两种协调类型：原子事务（ Atomic
Transaction,AT）和业务活动
（ Business Activity,BA）。在构建要求
分布式活动的输出结果一致的应用程序时，
开发者可以使用这两种协调类型之一或者同
时使用两种。
? http://www.ibm.com/developerWorks/cn
/webservices/ws-transpec/index.shtml
Web 服务协调（ WS-Coordination）
? 本规范（ WS-Coordination）描述了一个
可扩展框架，它提供了协调分布式应用程序
的操作的协议。这样的协调协议用于支持大
量应用程序，包括那些需要对分布式事务的
输出结果达成一致的应用程序。
? http://www.ibm.com/developerWorks/cn
/webservices/ws-coor_spec/index.shtml
Web 服务的业务流程执行语言
? Web 服务的业务流程执行语言 (Business
Process Execution Language for Web
Services，简称为 BPEL4WS)，提供了正式指
定业务流程和业务交互协议的语言，它所定义
的可互操作的集成模型 能够促进在企业内和企
业间的自动流程集成的扩展。本文是 PEL4WS
规范的最初的公开草案。
? http://www.ibm.com/developerWorks/cn/we
bservices/ws-bpel_spec/index.shtml
Web Services Experience Language
? WSXL（ Web Services Experience
Language）是交互式 Web 应用程序的组
件模型，它是以 Web 服务为中心的。
WSXL 的设计是为了达到两个主要目标：使
企业能通过多种获利渠道分发 Web应用程
序，并可以通过利用 Web 上现有的应用程
序创建新的服务或应用程序。
? http://www.ibm.com/developerWorks/cn
/webservices/ws-wsxl/index.shtml
? 更新版
http://www.ibm.com/developerWorks/cn
/webservices/ws-wsxl2/index.shtml
远程门户网站 Web 服务（ WSRP）
? 远程门户网站 Web 服务（ Web Services for
Remote Portals,WSRP）是可视的、面向用户
的 Web 服务中心组件，它对于从不同来源聚集内
容或应用的门户网站和其它中间 Web 应用来说是
即插即用的。它们旨在让企业能够提供内容或应
用程序，而不需要使用中间应用程序作出任何手
工的特定于内容或应用程序的改动。因为远程门
户网站 Web 服务包括表示，所以服务提供者要决
定其内容和应用如何以视觉方式展示给最终用户，
还要决定允许何种程度的适配、代码转换和转译
等。
? http://www.ibm.com/developerWorks/cn/webs
ervices/ws-wsrp/index.shtml
Internet,IPv4,IPv6
Transport,HTTP,FTP,SMTP
Messaging,SOAP
Service Description,WSDL
Service Discovery,Integration,UDDI
Workflow,WSFL
Routing,Reliability and Transaction,
M
ana
gem
ent
Qualit
y of
S
er
vice
Secur
ity
Web Service层次模型
Web Service发展阶段
? 1.技术显现
? 2.不断膨胀的期望期
? 3.希望破灭之后的醒悟期
? 4.豁然开朗的应用发展期
? 5.大量的工业化生产期
? XML技术位于第四阶段
? web service却刚好处于第二阶段也就是
“泡沫”的顶峰
Webservice VS CORBA
? Item WebServices Corba
? Protocol SOAP,http,Schema IIOP,GIOP
? Location identifiers URLs IORs,URLs
? Interface define WSDL IDL
? Naming,directory UDDI Naming Service
? CORBA适合用于后台分布式服务器之间的互
联。 webservice是广域网内客户端和服务器
端一种比较好的交互方式。
何时使用 Web Service
? 1.跨越防火墙的通信
? 2.应用程序集成
? 3.B2B的集成
? 4.软件重用
? 5.用 Web service来集成各种应用中的功能，
为用户提供一个统一的界面
面向服务开发的七项原则
? 动态的服务替代了静态的组件
? 服务呈现和响应替代了传统的系统集成
? 为广泛的适用性编写代码替代了为可重用性
编写代码
? 特别的升级替代了单独的组件升级
? 可扩展性采用 Bottom-Up式设计过程，而不
是 Top-Down式
? 平台依赖性为平台不相关性让步
? 软件的松藕合替代了紧藕合
Web Service会成功吗?
美国 InfoWorld杂志在 2001年进行了一次有关 Web Service应
用的调查，结果显示：在被调查的企业中，有 38％的企业希望在
未来 3个月内实施 Web Service战略； 11.4%的企业认为 Web
Service对企业的发展非常重要。目前，业界最重要的软、硬件厂
商都已经宣布了对 Web Service的支持。
参考网址
? www.uddi.org
? www.webservices.org
? MSDN Online Web Services Developer
Resources
? http://msdn.microsoft.com/webservices/
? IBM developerWorks/Web Service Zone
? http://www-
106.ibm.com/developerworks/webservice/
电子商务即取即用
―电子商务即取即用” (e—business on demand)。简单地说
，就是企业用户在需要企业管理程序、商业数据库资料时，不必再
独立投资建立内部的全套软件和程序，只需到 IBM提供的网上企业
电子商务应用软件库里去调一个出来用。
这样做的好处很明显，首先，不用再付软件和程序本身的高额
费用，而只需付软件使用费，成本大大降低，使用更加简便和经济
。其次，企业的电子商务软件在使用过程中，可以更直接地得到
IBM专家的协助和技术支持，效率可以大大提高。
这一新概念最值得关注的有两点：第一是整合，就是说给你的
是一套餐具，包括筷子、刀子、叉子，让吃中餐、西餐的人各取所
需。第二，对探索电子商务的赚钱模式是一大突破。
电子商务是一个长期以来被无数人看好的概念，但看好却不赚
钱，甚至成为导致高科技泡沫破灭的替罪羊，最关键的症结所在就
是它未能在普及和赚钱之间找到一个最佳切入点。
吴志航 （ wzh@zj.edu.cn）
讨论的内容
? 电子商务模型分析
? 需求分析方法
? 系统规划设计
? 性能模型及分析
? 应用程序开发模型
? SOAP / WSDL / UDDI
商务模型
功能模型
客户模型
资源模型
商务过程要素
顾客行为模型
功能结构导航
IT体系结构和设备
商务视角
技术视角 内部因素
外部因素
这个参考模型由四层组成，分成两个主要单元。上层单元集中
于商务的特性以及通过电子商务站点提供服务的过程。下层单元集
中于客户与站点交互的方式以及他们对站点基础设施资源提出的要
求。参考模型的每一层都与两大类用于提供这一层定量描述的描述
符与规格相联系。
客户端
(client) 浏览器 传统客户机 移动设备 其他客户端 。。。。。
电子商务应用表达平台（ Web 服务器,WAP等）
商务应用层（ B2B,B2C等）
商务服务平台（ CRM,SCM、交易市场、通信等）
商务支持平台（内容管理、目录管理、搜索引擎等）
基础支持平台
应用开发环境
,开发工具
-C/C++
-Java Beans
-Java
-applet……
高性能, 高可
靠性环境
-负载平衡
-错误恢复
-自动备份
………
系统管理
- 主机系统管
理
-网络管理
-安全管理
系统 / 应 用集
成支持环境
-传输
-消息
-事务处理
基础设施
操作系统、数据库系统、计算机系统、计算机网络
安全保障环境
认证中心
支付网关
企业 ERP
数据库系统
其他信息资
源
性能建模及其分析
? 性能模型的概念
? 性能模型的作用
? 性能模型的需求信息
? 性能模型的基本原理
? 建立简单的性能模型
性能模型 的概念
? 性能模型表达了工作负载使用系统资源的方
法，描述了决定系统性能的主要因素。这些
模型使用由资源模型和工作负载模型提供的
信息。性能模型被用来计算传统的性能度量
标准如响应时间、吞吐量、利用率和平均队
列长度，以及新的面向商务的性能度量标准，诸如收入总额或者损失总额 P=K/r
? 可以分为两个范畴：分析和仿真模型
? 分析模型通过公式来详细说明系统的不同部
件之间的交互 。 例如 HTTP事务响应的最小
可能时间,RTmin = RTT + 请求时间 min + 站
点处理时间 + 答复时间 min,
性能模型的作用
? 电子商务环境下研究资源分配问题的一个基本
的工具
? 分析分布式应用程序的性能和评估网络的影响
? 可以通过回答假设性分析问题，而不是在生产
环境中进行任何变化，来帮助发现性能问题
? 可以用于预测目的。它们可以回答关于性能影
响的假设性分析问题，这些问题是由于电子商
务站点的组成部件、元素和工作负载的改变而
引起的。性能模型有助于分析将来的贸易场景
建模 /预测范例
性能分析 性能建模 性能预测
真实系
统
收集数据
性能测量
建立模型
获得参数
解答模型
验证模型
设计系
统的性
能
确认模型
修改模型
在线商店检索功能简单分析
在线商店主页 入口 客户检索商品
1.0 1.0
0.6
0.4
WS DB WS C C
C
1 2
3
4 5 6
[1,m1] [1,m5] [1,m4] [0.95,m3]
[0.05,m2]
服务时间和服务需求
? 电子商务事务的定义
? 服务时间 构成
? 服务器上的服务时间
? 通信网络的服务时间
? 队列、等待时间和响应时间
性能定律
? 利用率定律
? 利用率 =到达速率 *每事务平均服务时间 /队列资
源数
? 强制流模型
? 平均吞吐量 =平均访问对列数 *单位时间完成事
务数
? 服务需求定律
? 服务需求 =系统吞吐量 *利用率
? Little定律
? 黑盒子中的客户的平均数量 =黑盒子的吞吐率 *
客户平均停留时间
瓶颈和可扩展性分析
? 渐进性的界限
? 开放式模型
? 封闭式模型
小结
? ? 模型是系统的表示, 它必须简单和能够提取所研究
的系统的最相关的特性 。 特别的, 性能模型表达了工作负
载使用系统资源的方法, 并且提取了决定系统性能的最主
要的因素 。
? ? 我们使用分析性能模型, 它通过公式详细描述了系
统各个部件之间的交互 。
? ? 性能模型有助于基础结构设计, 资源分配问题, 系
统协调和容量规划 。
? ? 一个电子商务事务使用多个服务器 。 事务的总的响
应时间有两个主要的部分构成：服务时间和等待时间 。
? ? 在通信网络中, 我们给出了多个公式来计算平均服
务时间 。
? ? 我们通过简单和实际的电子商务的例子来描述了几
个重要的关系, 包括利用率定律, 服务需求定律, 强制流
定律和 Little定律, 以及它们的使用 。
性能模型的解决方案
? 单队列法
? 队列网络
? 队列网络模型（ Queuing Networks）
? 单类别开放模型（ single-class open models）
? 单类型封闭模型（ Single-Class Closed Models）
? 多类型法
服务器软件竞争模型
? 软件竞争概念
? 软件竞争建模
? 同时资源占用（ simultaneous resource
possession）
? 分层方法
? 模拟
电子商务网站工作负载分析
? 简介
? Web流量的工作负载特性
? 客户行为描述
? 从 HTTP日志到 CBMG
? GetSession算法
? CBMG算法
? 从 HTTP日志到 CVM
? 在资源级别上描述工作负载
? 电子商务网站基准测试程序,TPC-W
EB网站基准测试程序,TPC-W
? TPC-W 商务模型
? TPC-W 客户行为模型
? TPC-W 性能矩阵
内容组织和结构
设计与规划 应用架构
互联网的发展一日千里，电子商务的应用也不断发展。目前第二代基于
Web Services的系统结构刚刚出现，我们力求反映这个全新的系统结构。
系统基于商业模型、功能模型、顾客行为模型，以及 IT资源的四层模型
组成。介绍了新的应用程序开发模型和 Web Service架构，详细分析基于
Web Service架构中的三个要素,SOAP,WSDL和 UDDI。
系统结构
? 单层应用模型
? 两层客户 /服务器模型
? 三层应用程序模型
? Web Service
应用开发架构
?CICS
?Enterprise JavaBean
?CORBA
?COM/DCOM/COM+
?Web Services
几种主要的多层应用系统架构
电子商务技术的变化
数据集成
DB+HTML
动态电子商务
发布
HTML
Web Services
应用集成
? 浏览互相链接的文档
? 通过手工操作处理采购等商业事务
? 下载文件
通过浏览器
手工操作
B2B
P2P
(Person
To
Person)
(Business
To
Business)
目前使用 Web的模式
什么是动态电子商务？
IBM曾为动态电子商务下了一个简单定义是：,着重于 B2B
的综合性和基础设施组成上的下一代电子商务，通过调节因特网标
准和通用基础设施为内部和外部企业计算创造最佳效益。”
动态电子商务预想了这样一个因特网，商业实体能在其自身的
域内以及在贸易合伙人之间有步骤地管理交互作用。从发现新的合
伙人到与另一商务实体的集成，动态电子商务着重程序对程序的交
互作用，而不是早期 B2C 电子商务阶段占主导地位的客户对程序
的交互作用。
动态电子商务实现的 关键是 Web Services。 Web Services
就是原来的组件技术思想在 Internet时代中的进一步发展，它集成
了 CORBA,COM/DCOM等各种组件模型技术，是原有各种组件
技术的继承和发展。它不仅已作为动态电子商务的基础，也是“电
子商务即取即用”技术发展的基础。
? 通过程序自动启动和处理商务事务，而并
非使用浏览器
? 能够在一个分布式的计算环境中动态地描
述、发布、发现和调用
? 许多基于 Web Service的新型应用将出现
完全基于 XML以及
其他相关的 Internet标准
Web Service是使用 Web的崭新模式
什么是 XML Web Service?
通过标准的 Web 协议（ HTTP）可
编程访问的 WEB组件
开放的
Internet
传输协议
XML Web
service
SOAP ? SOAP （简单对象访问协议） – 用 XML 实现 Web service 的标准协议
WSDL
XML Web services
Description Language
? WSDL – 描述 Web service 的语言规范，相
当于访问 Web service 的接口
? 基于开放的 Internet 协议 XML and HTTP
UDDI
Universal Description,
Discovery and Integration
? UDDI - Web service 的黄页
简单对象访问协议 （ SOAP ）
? 简单对象访问协议（ SOAP）是 W3C组织的一个
Note,它描述了一种在分散的或分布式的环境中如
何交换信息的轻量级协议。 SOAP是一个基于
XML的协议,它包括三个部分,SOAP封装
(envelop)，封装定义了一个描述消息中的内容是
什么，是谁发送的，谁应当接受并处理它以及如
何处理它们的框架； SOAP编码规则（ encoding
rules）,用于表示应用程序需要使用的数据类
型的实例 ; SOAP RPC表示 (RPC representation)，
表示远程过程调用和应答的协定 ;SOAP可以和多
种传输协议绑定（ binding），使用底层协议交换
信息。在这个文档中,目前只定义了 SOAP如何
和 HTTP以及 HTTP扩展进行绑定的框架。
? 规范文本可以从 W3C 站点获得,
http://www.w3c.org/TR/SOAP/
直接因特网消息封装（ DIME）
? 直接因特网消息封装（ Direct Internet Message
Encapsulation,DIME）是一个轻量级二进制消
息格式，可用于把任意类型和大小的一个或多个
由应用程序定义的有效负载封装到单个消息构造
中。每个有效负载用一个类型、一个长度和一个
可选的标识符来描述。同时支持 URI和 MIME 媒
体类型构造作为类型标识符。有效负载的长度是
一个整数，指出有效负载有多少个 byte。可选的
有效负载标识符是一个 URI，通过它，有效负载
之间可以进行交叉引用。 DIME 有效负载在生成数
据时可能包括嵌套的 DIME 消息或一串串链接在
一起的未知长度的记录块。 DIME 只是一种消息格
式：它不提供连接或逻辑回路（ logical circuit）
的概念，它也没解决行首问题。 因而 DIME 可用
于封装带一组附件的二进制格式的 SOAP消息。
? http://www.ibm.com/developerWorks/cn/webs
ervices/ws-dime/index.shtml
Web 服务附件
（ Web Services Attachments）
? 定义了一个用于 SOAP 附件的抽象模型，
并基于此模型定义了一个将 SOAP 消息和
零个或多个附件封装成 DIME 消息的机制。
SOAP 附件用复合文档结构的概念进行描述，
复合文档结构由一个主 SOAP 消息和零个
或多个称为附件的相关文档组成。
? http://www.ibm.com/developerWorks/cn
/webservices/ws-attach/index.shtml
Web Services for J2EE 1.0
? 即 Web Services for J2EE 定义了在 J2EE 1.3
或 1.4 应用程序服务器中如何支持 Web 服务。具
体地说,Web Services for J2EE 定义了客户机
模型、部署模型和运行时模型。基于 JAX-RPC
（ JSR101）进行构建，以提供客户机编程模型。
它还允许 J2EE 组件通过使用 J2EE编程模型调用
Web 服务。它的部署模型定义了 WSDL 文档的处
理方法和 WSDL 文档的服务和 XML 信息模型到
J2EE组件的映射，包括 EJB 容器中的无状态会
话 Bean 和 Servlet 容器中的 Servlet 和 JAX-
RPC 端点。它还定义了对 JAX-RPC 处理程序的
部署和运行时支持。 Web Services for J2EE 还
通过定义 J2EE 应用程序服务器应如何使 WSDL
文档可以通过 URL 获得定义了对服务发布的支持。
http://www.ibm.com/developerWorks/cn/webs
ervices/ws-jsr109-proposed/index.shtml
Web 服务可靠消息传递
（ WS-ReliableMessaging）
? 本规范（ WS-ReliableMessaging）描述一
个保证分布式系统之间在组件、系统及网络
故障方面可靠传输的协议。本规范中所描述
的协议使用一个独立的格式，可以被不同的
网络传输协议实现。为了支持 Web 服务的
互操作性，该规范中定义了一个 SOAP绑定。
? http://www.ibm.com/developerWorks/cn
/webservices/ws-rm/index.shtml
Web 服务描述语言 （ WSDL）
? Web服务描述语言（ WSDL）是 W3C的一个 Note，
WSDL用 XML格式将网络服务定义为一组端点，
这组端点是对包含面向文档或面向过程信息的消
息进行操作的。这些操作和消息的描述是抽象的，
然后将它们绑定到具体的网络协议和消息格式以
定义端点。相关的具体端点都组合为抽象的端点
服务。 WSDL可扩展来允许描述端点及其消息，
而不必考虑使用什么样的消息格式或网络协议来
进行通信。这意味着使用 XML模式来简要地定义
接口而后将这些接口绑定到适用于该协议的具体
表示法。目前，在该文档中仅描述了如何将
WSDL和 SOAP1.1,HTTP GET/POST 以及 MIME
进行联合使用。
? 规范文本可以从 W3C站点,
http://www.w3.org/TR/wsdl 获得。
统一描述、发现和集成规范 (UDDI)
? UDDI创建了一个平台独立,开放的框架，
通过 Internet来描述服务，发现商务，并且
整合商业服务。它是一套基于 Web的、分布
式的、为 Web服务提供的信息注册中心的实
现标准规范，同时也包含一组使企业能将自
身提供的 Web服务注册以使得别的企业能够
发现的访问协议的实现标准。
? 规范文本可以从 Oasis Group,
http://www.oasis-open.org/committees/
uddi-spec/ 获得
WS-Inspection 1.0 （ WSIF 1.0）
? WS-Inspection 规范提供了用来帮助探察
某个站点以获得可用服务的 XML 格式，以
及提供了一组关于怎样使与探察相关的信息
可用于消费的规则。 WS-Inspection 文档
提供了一种方法，来聚集对预先存在的服务
描述文档的引用，这些文档已经用多种格式
创建好了。然后这些探察文档就可以在服务
的提供点探察服务，也可以通过可放在内容
媒体（如 HTML中）的引用来获得服务。
? http://www.ibm.com/developerWorks/cn
/webservices/ws-wsilspec/index.shtml
WS-Addressing
? WS-Addressing 提供多种与传输无关的机
制来进行 Web 服务和消息寻址。具体说来
就是，这个规范定义 XML 元素来标识 Web
服务端点并保护消息中的端到端端点标识。
本规范启用消息传递系统来支持在包含各种
处理节点的网络中以与传输无关的方式进行
消息传输，而这些网络中的处理节点可以是
端点管理器、防火墙和网关。
? http://www.ibm.com/developerWorks/cn
/webservices/ws-add/index.shtml
Web 服务安全性（ WS-Security）
? WS-Security 规范为服务需要的多个安全
级别提供了一个新的模型。它通过消息完整
性、消息机密性和单独消息认证提供保护质
量对 SOAP 消息传递的增强。 WS-Security
还提供关联安全性令牌和消息的通用机制。
另外,WS-Security 还描述如何对二进制安
全性令牌编码。
? http://www.ibm.com/developerWorks/cn
/webservices/ws-secure/index.shtml
Web 服务安全性（ WS-Security）
? Web 服务安全性补遗 （ Web Services
Security Addendum）
? http://www.ibm.com/developerWorks/cn
/webservices/ws-secureadd/index.shtml
? 基于 XML 的令牌的 WS-Security 概要文件
? http://www.ibm.com/developerWorks/cn
/webservices/ws-sectoken/index.shtml
? WS-Security 应用注解 （ WS-Security
AppNotes）
? http://www.ibm.com/developerWorks/cn
/webservices/ws-secapp/index.shtml
Web 服务策略框架
（ WS-Policy Framework）
? Web 服务策略框架定义了普通目的的模型
和相应的语法，以描述和交流 Web 服务策
略，以便服务消费者能够发现他们需要知道
的信息从而能够访问服务供应商的服务。
? http://www.ibm.com/developerWorks/cn
/webservices/ws-polfram/index.shtml
Web 服务策略框架
（ WS-Policy Framework）
? Web 服务策略附件 （ WS-Policy
Attachments）
? http://www.ibm.com/developerWorks/cn
/webservices/ws-polatt/index.shtml
? Web 服务策略断言 （ WS-Policy
Assertions）
? http://www.ibm.com/developerWorks/cn
/webservices/ws-polas/index.shtml
Web 服务安全对话语言
（ WS-Secure Conversation）
? Web 服务安全对话语言（ WS-Secure
Conversation）构建在 WS-Security 模型和
WS-Trust 模型之上，以在服务间提供安全的通信。
WS-SecureConversation 构建在基于安全性令
牌的信任的概念之上。它描述了如何在策略定义
的信任关系的上下文中使用安全性令牌，以允许
多个服务请求者和服务供应商在对话期间安全地
交换信息。 WS-Trust 定义整体信任关系的行为，
而 WS-SecureConversation 则专注于定义针对
安全通信的安全性上下文（即安全性令牌）。
? http://www.ibm.com/developerWorks/cn/webs
ervices/ws-secon/index.shtml
Web 服务安全性策略语言
（ WS-Security Policy）
? Web 服务安全性策略语言（ Web Services
Security Policy Language）定义了一个模
型和语法以便在较大型策略框架（ Policy
Framework）中描述和传达安全性策略断
言。它包括以下内容的断言：安全性令牌、
数据完整性、机密性、可见性、安全性头以
及消息的生存期。
? http://www.ibm.com/developerWorks/cn
/webservices/ws-secpol/index.shtml
Web 服务信任语言 （ WS-Trust）
? Web 服务信任语言（ WS-Trust）使用
WS-Security 安全的消息传递机制为安全性
令牌交换定义额外的原语和扩展，以使得凭
证能够在不同的信任域中签发和传播。
? http://www.ibm.com/developerWorks/cn
/webservices/ws-trust/index.shtml
Web 服务事务（ WS-Transaction)
? 本规范描述了与 WS-Coordination 规范中
描述的可扩展协调框架（ coordination
framework）一起使用的协调类型。它定义
了两种协调类型：原子事务（ Atomic
Transaction,AT）和业务活动
（ Business Activity,BA）。在构建要求
分布式活动的输出结果一致的应用程序时，
开发者可以使用这两种协调类型之一或者同
时使用两种。
? http://www.ibm.com/developerWorks/cn
/webservices/ws-transpec/index.shtml
Web 服务协调（ WS-Coordination）
? 本规范（ WS-Coordination）描述了一个
可扩展框架，它提供了协调分布式应用程序
的操作的协议。这样的协调协议用于支持大
量应用程序，包括那些需要对分布式事务的
输出结果达成一致的应用程序。
? http://www.ibm.com/developerWorks/cn
/webservices/ws-coor_spec/index.shtml
Web 服务的业务流程执行语言
? Web 服务的业务流程执行语言 (Business
Process Execution Language for Web
Services，简称为 BPEL4WS)，提供了正式指
定业务流程和业务交互协议的语言，它所定义
的可互操作的集成模型 能够促进在企业内和企
业间的自动流程集成的扩展。本文是 PEL4WS
规范的最初的公开草案。
? http://www.ibm.com/developerWorks/cn/we
bservices/ws-bpel_spec/index.shtml
Web Services Experience Language
? WSXL（ Web Services Experience
Language）是交互式 Web 应用程序的组
件模型，它是以 Web 服务为中心的。
WSXL 的设计是为了达到两个主要目标：使
企业能通过多种获利渠道分发 Web应用程
序，并可以通过利用 Web 上现有的应用程
序创建新的服务或应用程序。
? http://www.ibm.com/developerWorks/cn
/webservices/ws-wsxl/index.shtml
? 更新版
http://www.ibm.com/developerWorks/cn
/webservices/ws-wsxl2/index.shtml
远程门户网站 Web 服务（ WSRP）
? 远程门户网站 Web 服务（ Web Services for
Remote Portals,WSRP）是可视的、面向用户
的 Web 服务中心组件，它对于从不同来源聚集内
容或应用的门户网站和其它中间 Web 应用来说是
即插即用的。它们旨在让企业能够提供内容或应
用程序，而不需要使用中间应用程序作出任何手
工的特定于内容或应用程序的改动。因为远程门
户网站 Web 服务包括表示，所以服务提供者要决
定其内容和应用如何以视觉方式展示给最终用户，
还要决定允许何种程度的适配、代码转换和转译
等。
? http://www.ibm.com/developerWorks/cn/webs
ervices/ws-wsrp/index.shtml
Internet,IPv4,IPv6
Transport,HTTP,FTP,SMTP
Messaging,SOAP
Service Description,WSDL
Service Discovery,Integration,UDDI
Workflow,WSFL
Routing,Reliability and Transaction,
M
ana
gem
ent
Qualit
y of
S
er
vice
Secur
ity
Web Service层次模型
Web Service发展阶段
? 1.技术显现
? 2.不断膨胀的期望期
? 3.希望破灭之后的醒悟期
? 4.豁然开朗的应用发展期
? 5.大量的工业化生产期
? XML技术位于第四阶段
? web service却刚好处于第二阶段也就是
“泡沫”的顶峰
Webservice VS CORBA
? Item WebServices Corba
? Protocol SOAP,http,Schema IIOP,GIOP
? Location identifiers URLs IORs,URLs
? Interface define WSDL IDL
? Naming,directory UDDI Naming Service
? CORBA适合用于后台分布式服务器之间的互
联。 webservice是广域网内客户端和服务器
端一种比较好的交互方式。
何时使用 Web Service
? 1.跨越防火墙的通信
? 2.应用程序集成
? 3.B2B的集成
? 4.软件重用
? 5.用 Web service来集成各种应用中的功能，
为用户提供一个统一的界面
面向服务开发的七项原则
? 动态的服务替代了静态的组件
? 服务呈现和响应替代了传统的系统集成
? 为广泛的适用性编写代码替代了为可重用性
编写代码
? 特别的升级替代了单独的组件升级
? 可扩展性采用 Bottom-Up式设计过程，而不
是 Top-Down式
? 平台依赖性为平台不相关性让步
? 软件的松藕合替代了紧藕合
Web Service会成功吗?
美国 InfoWorld杂志在 2001年进行了一次有关 Web Service应
用的调查，结果显示：在被调查的企业中，有 38％的企业希望在
未来 3个月内实施 Web Service战略； 11.4%的企业认为 Web
Service对企业的发展非常重要。目前，业界最重要的软、硬件厂
商都已经宣布了对 Web Service的支持。
参考网址
? www.uddi.org
? www.webservices.org
? MSDN Online Web Services Developer
Resources
? http://msdn.microsoft.com/webservices/
? IBM developerWorks/Web Service Zone
? http://www-
106.ibm.com/developerworks/webservice/
电子商务即取即用
―电子商务即取即用” (e—business on demand)。简单地说
，就是企业用户在需要企业管理程序、商业数据库资料时，不必再
独立投资建立内部的全套软件和程序，只需到 IBM提供的网上企业
电子商务应用软件库里去调一个出来用。
这样做的好处很明显，首先，不用再付软件和程序本身的高额
费用，而只需付软件使用费，成本大大降低，使用更加简便和经济
。其次，企业的电子商务软件在使用过程中，可以更直接地得到
IBM专家的协助和技术支持，效率可以大大提高。
这一新概念最值得关注的有两点：第一是整合，就是说给你的
是一套餐具，包括筷子、刀子、叉子，让吃中餐、西餐的人各取所
需。第二，对探索电子商务的赚钱模式是一大突破。
电子商务是一个长期以来被无数人看好的概念，但看好却不赚
钱，甚至成为导致高科技泡沫破灭的替罪羊，最关键的症结所在就
是它未能在普及和赚钱之间找到一个最佳切入点。
