基于Exchange Server的企业应用系统设计和开发

基于ExchangeServer的企业应用系统设计和开发(一)潘爱民------------------------------------------------------------------------------------MicrosoftExchangeServer是Microsoft的BackOffice套件产品中面向企业应用的群件系统。在当前的企业应用市场上，主流的群件产品为ExchangeServer和LotusNotes，这两个产品的功能相仿，我们很难说孰优孰劣，但是它们的应用开发模式差异很大，用户使用起来也会有完全不同的感受。本文重点讨论ExchangeServer以及用ExchangeServer作为平台建立起来的企业应用系统设计方案，并涉及了若干相关的技术、相关的软件系统，以及这些系统的协作方案。----为了便于说明，我们把用ExchangeServer作为平台建立起来的企业应用系统简称为ExchangeServer企业系统或者ExchangeServer企业应用。对于小型的企业应用，也许一台服务器就可以满足需要，但是对于规模较大的企业来说，往往需要多台服务器、甚至多套企业应用系统才能保证企业的计算机系统正常运行，而现代的大型企业更要求这些企业系统分布在不同的物理区域，区域之间可能通过慢速网络连接起来。ExchangeServer的基本结构是客户\服务器（Client\Server）模型，但是它所支持的企业系统可以是分布式的，而且这种分布式特性对于系统管理员和用户是透明的，这使得ExchangeServer的使用更为简单，而且对于大型企业有更好的适应性。----由于ExchangeServer系统的特殊性，ExchangeServer企业应用的开发与一般的Client\Server应用有所不同。一方面，ExchangeServer已经为企业应用提供了大量的常规服务，例如邮件系统、地址簿管理、任务管理等，Client端应用Outlook是用户的桌面办公系统，几乎不用做任何开发，ExchangeServer和Outlook就已经构成了一个完整的企业应用系统；另一方面，ExchangeServer允许用户在它本身提供功能的基础上进行定制或增加新的应用逻辑，得到功能更为强大、更适合于特定企业的应用系统。这就是ExchangeServer企业应用的基本特点，本文将着重讨论这类企业应用的设计和开发。一、ExchangeServer介绍----MicrosoftExchangeServer既可以作为企业的Internet邮件系统，也可以作为企业内部的消息系统平台。1997年11月Microsoft发布了ExchangeServer5.5版本，该产品在功能和性能方面都非常优秀，为Windows操作系统提供了良好的企业应用基础平台，而随后在1998年发布的ServicePack1使其更趋完善。----ExchangeServer内部建立了一套功能强大的消息传递机制，同时也提供了它与其他许多系统之间的透明连接。其总体结构框架如图1所示。图1ExchangeServer结构框架----ExchangeServer作为一个消息系统平台，它包含一系列与消息有关的服务，图1给出了基本的结构图。ExchangeServer的核心包括4个系统服务：信息存储服务、目录服务、消息传输代理和系统助理服务，当我们在服务器上安装了ExchangeServer之后，这些服务会自动被启动。以后客户连接到ExchangeServer时，这些服务协同完成客户的请求。其功能分别如下：----信息存储服务（InformationStore）：它提供对消息数据库的存储和读取访问，ExchangeServer的信息存储分为公共信息存储和私有信息存储。公共信息存储包含所有的公共文件夹信息，私有信息存储包含当前服务器上的所有用户的邮箱信息。----ExchangeServer是一个半结构化的信息存储系统，它可以保存各种类型的信息，如各种文档、消息、会议请求、联系人信息、普通文件、多媒体资料等。信息存储服务是ExchangeServer最基本的服务，其他几乎所有的服务都建立在信息存储服务的基础上。所以ExchangeServer对信息存储服务进行了优化处理。一方面，所有的消息采用单实例存储机制，以便节约存储空间；另一方面，信息存储服务对最近访问过的消息做了缓存处理，以便提高平均响应速度；最后，信息存储服务对创建消息、删除消息或者修改消息采用了事务机制，既提高了性能也增强了可靠性。----2．目录服务（DirectoryService）：ExchangeServer的目录机制为我们管理ExchangeServer的内部对象提供了一致的层次结构。其中包括ExchangeServer组织（Organization）、站点（Site）和服务器（Server）的所有配置信息，目录也包含了地址簿信息。利用目录服务，管理员可以查找到所有的邮箱信息。----目录机制是ExchangeServer中信息的组织结构，而目录服务保证了这套机制能够有效地把大量的信息甚至是分布式的信息管理起来。ExchangeServer中的所有信息都通过目录结构呈现在用户或者管理员面前，这为用户查询信息或者管理员管理信息都提供了极大的方便。----当我们在分布式系统中使用ExchangeServer时，目录信息自动复制到所有的服务器上，以便保证所有的ExchangeServer服务器有同样的配置信息。目录信息的一致性是ExchangeServer信息位置透明性的基础。同一个站点内的服务器上的目录信息总是可以及时同步，因为同一站点内的服务器往往通过快速网络连接起来，而不同站点之间的服务器必须通过目录桥服务器保证目录信息的复制，系统管理员可以配置复制计划，以便在网络速度和复制效率之间做一折中。----3．消息传输代理（MessageTransferAgent，MTA）：MTA是ExchangeServer中消息流动的基础。它既对站点内部的服务器传输消息，同时也为其他站点的服务器传输消息。MTA作为ExchangeServer的内部消息传递机制，它提供了很强的控制功能，比如管理员可以控制消息的大小、消息传送的路由表等。----4．系统助理（SystemAttendant）：系统助理是个辅助性的服务，但是ExchangeServer的许多工作由它来完成，列举如下：----（1）当管理员添加新邮箱时，系统助理会产生与邮箱有关的目录地址和E-mail地址。----（2）MTA传输消息时可能会用到系统助理来解析收件人地址，或者把目录中的分发表（DistributionList）展开成一组收件人地址。----（3）检查目录复制的一致性。----（4）保存和管理邮箱的数字签名和加密信息。----（5）为MTA创建路由表。----ExchangeServer的核心服务是系统正常运转的基础，当我们在一台服务器上安装了ExchangeServer之后，这些服务都会自动启动。以后我们就可以使用ExchangeServer作为我们的消息平台了。但是在实际使用时，情况往往要复杂得多，ExchangeServer还需要与其他的系统交换信息，比如我们要通过ExchangeServer收发Internet邮件，或者利用ExchangeServer作为企业的讨论公告区，这时我们就需要其他一些可选服务。ExchangeServer支持大多数标准的或者常见的消息系统，从图1我们也可以看到这一点。----常用的可选服务有以下一些：邮件服务：利用此服务，ExchangeServer的用户可以收发Internet邮件。新闻服务：提供基本的新闻服务，企业可以利用新闻服务建立内部讨论组或公告牌。事件服务：事件服务是运行在ExchangeServer服务器上的代理系统，它可以监测到对一个目录中消息的操作情况，比如新建消息、删除消息、修改消息或者定时消息。我们可以利用ExchangeServer的事件服务实现复杂的业务逻辑。钥匙管理服务：管理组织中用户的数字签名和加密消息的安全信息。一组连接器服务：包括X.400连接器、CCMail连接器、MSMail连接器、LotusNotes连接器、IBMSNADS连接器等，通过这些连接器，ExchangeServer组织中的用户可以与其他系统中的用户互相交换信息。----从ExchangeServer的框架结构我们可以看出，ExchangeServer本身是一个功能强大的分布式消息系统，同时它也可以与其他的消息系统互操作，外挂式的连接器保证了一个企业中可以有多个消息系统存在。----下面我们来看看ExchangeServer客户端的情况。ExchangeServer的标准客户软件为Outlook，Outlook不仅是ExchangeServer的基本客户软件，同时也是ExchangeServer企业应用的开发环境，管理员的某些日常管理工作也可以通过Outlook来完成。Outlook和ExchangeServer构成了标准的客户\服务器模型，它们之间直接通过RPC进行通信。ExchangeServer的用户也可以使用其他的通用客户软件，因为ExchangeServer支持常见的Internet协议，如LDAP（目录服务访问协议）、SMTP（简单消息传输协议）、POP3和IMAP4（收取邮件协议）、NNTP（新闻传输协议）。利用这些协议我们可以访问ExchangeServer上相应的服务，但是ExchangeServer上有些功能只能使用Outlook才能实现，比如日历功能、任务管理等专用于企业内部的、Internet标准协议不能实现的特性。图2ExchangeServer系统服务示意图----ExchangeServer的所有服务均以系统服务的形式存在，所以我们可以通过WindowsNT的服务管理器检查ExchangeServer的服务活动情况，如图2所示。管理员通过ExchangeServer的管理程序配置组织和站点，也可以用它来管理邮箱，实际上我们可以用ExchangeServer管理程序管理组织中的整个目录。管理程序的用户界面如图3所示，左边的树状窗格就是整个组织的目录结构，在组织中的任何一台ExchangeServer服务器上都会看到同样的树状目录结构，右边的窗格对应于左边被选中项的详细信息。图3ExchangeServer管理程序用户界面----以上是ExchangeServer的基本结构和服务，最后我们来看一下ExchangeServer的几个与企业应用相关的特性：分布式特性：分布式特性是实现大型复杂企业应用的保证，ExchangeServer中目录对象的位置透明性简化了系统的管理。与操作系统的紧密结合：这可能是ExchangeServer的最大优势。一方面，ExchangeServer的服务都以系统服务的形式实现，提高了系统的处理效率；另一方面，ExchangeServer中的所有用户都与NT的域用户绑定，直接利用了操作系统的安全机制。与操作系统提供的许多工具紧密结合：比如实时备份、错误日志、性能监测等等，除此之外，ExchangeServer也提供了其他一些管理工具。可伸缩性：ExchangeServer的信息存储服务支持16TB的存储容量，我们几乎可以认为这是一个无限的数据容器。而单实例存储又节约了大量的存储空间。在性能方面，ExchangeServer内置了SMP支持。高可靠性：一方面，ExchangeServer支持群集特性，保证了系统可以不间断工作；另一方面，MTA采用了事务机制保证操作的可恢复性，而且，ExchangeServer中的邮件总是可靠递交的。----在介绍了ExchangeServer的功能和特性之后，下一部分我们将讨论如何以ExchangeServer作为平台建立企业应用，以及建立什么样的企业应用。----（未完待续）----（作者地址：北京大学计算机科学技