電腦網路與 ERP 系統 Enterprise Resource Planning, Autumn 2009, C. J. Chang
電腦網路型態 (1) 電腦網路就網路實體連線及媒介存取方式可分為有線網路與無線網路 依照網路所覆蓋的範圍大小及區域之不同則可以分成下列四種類別 個人網路 (Personal Area Network, PAN) 區域網路 (Local Area Network, LAN) 都會網路 (Metropolitan Area Network, MAN) 廣域網路 (Wide Area Network, WAN) 2
電腦網路型態 (2) 個人網路指個人隨身攜帶範圍內的網路連線, 例如筆記型電腦 行動電話 個人數位助理 (PDA) 及數位相機等所組成的通信網路 設備之間可互相交換資訊, 也可連接到網際網路 個人網路可以是有線的形式, 也可以是無線的形式 區域網路指在短距離涵蓋範圍內的網路連線, 例如在一辦公室或一建築物內的網路 都會網路指在一個都會區域涵蓋範圍內的網路連線, 它可能是涵蓋一個大學校園或一座城市範圍內的網路 廣域網路指在長距離涵蓋範圍內的網路連線, 它可能跨越一個城鎮 國家或洲 3
通訊協定 (Protocol) 當通訊的雙方交換訊息時, 須事先約定通訊的規格與規則, 才能達成通訊的目的, 這種約定就稱為通訊協定 其中通訊規格用來定義訊息的格式及意義, 而通訊規則用來規範通訊系統中節點間的操作 通訊協定通常使用層次化的觀念, 以將複雜的通訊工作分派給各分層負責, 當通訊發生錯誤或失效時, 能較容易偵測問題點並解決 目前我們使用的協定軟體架構是根據國際標準組織 (International Standards Organization, ISO) 的開放系統互連 (Open System Interconnection, OSI) 網路模型 4
ISO 的 OSI 網路分層參考模型 第一層 : 實體層規範基本的網路硬體設備及線路 第二層 : 資料連結層規範訊框的組成和傳送訊框至實體層網路的機制 第三層 : 網路層規範路由和定址的功能, 使收發兩端能夠互連, 並且具有一定的擁塞控制和流量控制能力 第四層 : 傳輸層規範如何保證正確的資料傳送機制, 使收發兩端能夠互連, 並且具有流量控制 錯誤控制及服務質量等管理服務 第五層 : 會議層規範如何進行收發兩端的對話的管理服務 第六層 : 表現層規範資料編碼轉換 編碼表示 資料加密及資料壓縮 第七層 : 應用層規範應用程式如何使用網路, 以及如何提供常見的應用服務 第七層 : 應用層第六層 : 表現層第五層 : 會議層第四層 : 傳輸層第三層 : 網路層第二層 : 資料連結層第一層 : 實體層 5
網際網路 (Internet) Internet 能將各種不同型態的網路連結起來, 以建立一個世界性的網路 其誕生的動機乃起因於不同型態的網路採取不一樣的網路技術, 不同網路技術因而採取不一樣的傳輸媒介 定址方法及封包格式, 因此就產生網路間互不相容的問題, Internet 於是提出ㄧ種總體服務的概念來克服上述不相容的問題, 即支援任一部主機皆可送封包至其他連上網際網路的任一部主機, 使得任何一對電腦皆能互相通訊 我們將 Internet 分成軟硬體 : 硬體方面, 網際網路乃由一群用路由器互相連接的網路所組合而成, 換句話說, 一群路由器負責將不同網路技術的網路相連接, 它有能力克服連接各種不相容實體網路的問題 軟體方面, 經由支援總體服務的 TCP/IP 通訊協定軟體, 以支援任何一對電腦互相通訊 6
路由器 (Router) 路由器是負責網路互連功能的特定電腦, 它透過 TCP/IP 協定來連接使用不同網路技術的網路, 以有效地擴充 Internet 我們可以將路由器比喻為交流道, 區域聯絡道路比喻為不同網路, 高速公路比喻為連結路由器所形成的主幹線, 路由器類似交流道作為連接不同區域聯絡道路和高速公路的功用 7
TCP/IP 協定 (Transmission Control/Internet Protocol) TCP/IP 為美國國防部於 1970 年代所發展, 其為五層的分層架構 第一層 : 實體層規範基本的網路硬體及線路 第二層 : 網路介面層規範訊框的組成和傳送訊框至實體層網路的機制 第三層 : 網際網路協定層 (IP 層 ) 規範了網際網路封包的傳送格式, 以及封包透過路由器轉送的機制 第四層 : 傳輸控制協定 (TCP) 與使用者資料包協定 (UDP), 這一層規範控制資料傳輸的機制,TCP 保證某種程度可靠的資料傳送, 而 UDP 則不提供可靠的資料傳送 第五層 : 應用層規範應用程式如何使用網際網路 第五層 : 應用層第四層 :TCP 和 UDP 層第三層 :IP 層第二層 : 網路介面層第一層 : 實體層 8
互動模式 網際網路提供了大眾通訊的基礎建設, 後續關於哪些節點提供網路相關的服務, 以及如何向該節點提出要求等問題, 被保留給應用層軟體與使用者來解決 應用軟體可依循不同節點之間的功能關係來互動, 目前被廣泛地採用的互動模式有 : 主從架構 (Client/Server) 同儕計算 (Peer to Peer, P2P) 服務導向架構 (Service-Oriented Architecture) 9
主從架構 主從架構亦稱為客戶端 - 伺服端架構, 是一種分散式軟體架構 其中, 主 代表客戶端( 提出需求的應用軟體稱為客戶端, 客戶端可獨立執行應用軟體 ); 從 代表伺服端 ( 提供服務的應用軟體則稱為伺服端 ) 由於主從架構之伺服端是指軟體而非硬體, 同一台電腦可以安裝並執行數個相同的 Server 此外, 為了避免無法分辨客戶端的需求指向哪一個 Web 伺服端, 啟始伺服端時須指定一個不可重覆的通訊協定埠號碼, 通訊協定軟體會根據不同的通訊協定埠號碼判斷需求指向對的 Web 伺服端 10
主從架構的互動原則 (2) 客戶端和伺服端依照下列兩個原則來互動 : 由兩端應用軟體主導整個通訊 : 協定軟體並不能起始此種互動模式, 它祇是被動地配合此種互動模式 一端啟動通訊而另一端接受 : 客戶端根據一些通訊協定向伺服端提出請求, 換言之, 伺服端被動等待聯繫, 客戶端主動啟始聯繫 11
服務導向架構 近來由於企業間利用 Internet 來進行 B2B 資訊流的需求愈來愈普遍 企業內或企業間利用網路來連結各個應用系統的需求遂萌芽, 以致整合異質應用系統成一股趨勢 然而不相容的程式語言 資料庫 作業系統平台及應用系統平台卻限制了應用系統間的整合 因網頁服務 (Web Service) 通訊協定已成為全球的共同標準, 因此以 Web Service 為導向來設計及建構出一種可以整合異質應用系統的分散式系統架構, 稱之為服務導向架構 (Service-Oriented Architecture, SOA) 乃應運而生 12
服務導向架構的優點 經營管理觀點 實踐資訊系統去服務經營管理 企業可將委外作業透過 SOA 來整合, 以利專注於自己的核心競爭優勢 資訊技術觀點 將服務從資訊技術所在之平台環境抽離, 使其不受限於特定的廠商平台 系統發展觀點 SOA 的模型已愈來愈貼近經營管理模型, 發展者更能以宏觀的角度, 專注於企業需求的滿足, 而不受限於資訊技術的開發 13
服務導向架構的特性 明確的系統分界每一個服務交談都跨過系統的邊界 主性服務沒有一個權威機構負責所有的 Web Services, 它們被獨立地部署及管理 服務之間分享資料綱要 (schema) 與合約 (contract) 服務相容性由原則決定利用政策表示式表達服務的能力和要求, 將服務的交談與其限制條件分離 14
服務導向架構 1. 服務提供者負責建立服務的描述, 並將服務的描述刊登到服務登錄目錄中 2. 服務要求者則在需要服務的時候, 到服務登錄目錄中去搜尋合適的服務 3. 服務登錄目錄是介於服務要求者和服務提供者中間的代理工作, 它提供服務提服務登錄供者服務的登錄以完成刊登的程序, 接著它提供服務要求者服務的查詢以完成發現的程序搜尋刋登 服務要求者 連結 服務提供者 15
服務導向的通訊協定 SOA 的通訊協定包含了傳輸層 基礎層 應用與應用結構層 傳輸層規範 HTTP TCP UDP 及 SMTP 等傳輸通訊協定 基礎層則規範 Web Services 間以訊息作為傳輸, 而訊息透過 Internet 在企業間傳輸 應用層則規範企業流程管理與服務管理等應用議題 Services Management BPM... 應用及應用結構層 Security Reliability Transactions Metadata 基礎層 Messaging XML HTTP, TCP, UDP, SMTP 傳輸層 16
同儕計算 (Peer to Peer, P2P) P2P 運算由許多互相連線的同儕節點 (peer) 組成, 其是繼主從架構後新興的網路分散式應用模式 在傳統的主從架構應用系統中, 客戶端與伺服端有明確的分界, 常常發生客戶端能力過剩 伺服端能力不足或網路壅塞的現象 不同於主從架構,P2P 為提供某一特定的功能, 網路中所有的節點以最少集中式的服務來彼此合作, 沒有客戶端與伺服端的區別, 使用者則能同時扮演客戶端及伺服端等多重角色, 任兩個使用者之間能不透過伺服器而直接進行資訊分享或內容交換, 所有節點都可能是服務的潛在用戶和服務的潛在提供者, 以建構具有自主 開放 異質 延展等特性的分散式網際網路應用系統 17
同儕計算的分類 同儕計算一般依據它們集中程度被分成下列三種 : 集中式同儕計算 (Centralized P2P 採取集中的方式來管理網路 純同儕計算 (Pure P2P) 採取分權的方式來管理網路, 沒有中心的伺服器來管理網路 混合式同儕計算 (Hybrid P2P) 採取集中並且分權的方式來管理網路, 有一中心伺服器保有同儕的訊息並且回應同儕的要求, 同儕負責記錄及擁有可得到的資源, 中心的伺服器並沒擁有這些資源, 但同儕讓中心伺服器知道它們想要分享哪些資源, 以促使可分享的資源可用 18
企業網路型態 企業內部網路 (Intranet) Intranet 是一個使用與網際網路同樣技術的網路, 它通常提供企業內部成員共享的資訊及網路服務 使用者不僅可以在組織所在的網路內使用, 也可以由外部通過防火牆及路由器, 從遠端使用 Intranet 企業間網路 (Extranet) Extranet 是一個使用與網際網路同樣技術的網路, 它通常結合 Intranet 去提供企業外部成員的使用者共享的資訊及網路服務 企業外部成員的使用者包括指定的客戶 供應商或其他商業夥伴 19
網路規劃的考量要素 (1) 網路拓撲指選擇網路相互連線的佈建方式, 指構成網路的成員間特定的實體的或邏輯的排列方式 網路可靠度的需求指選擇網路的可靠度, 係指衡量網路能否在失效或產生錯誤後恢復, 恢復機制是必要的考量項目 延展性 (Scalability) 網路應該可調節並且能夠適應未來發展和變化, 而不需要明顯地重新設計, 或轉換基本的網路拓撲及技術 20
網路規劃的考量要素 (2) 設備成本 網路技術與標準企業組織對內及對外所採取的網路技術與標準, 會影響網路間界接的相容性, 不容忽視 網路安全網路安全乃為了保護網路設施及資源所採取的政策和效力所涵蓋之管理措施, 規劃的項目應考慮資料完整性 資料有效性及資料機密和隱私性等相關議題 網路委外及支援由於建構及維護企業網路的成本所費不貲, 企業可規劃將網路委外或尋求供應商支援, 企業可與供應商簽訂服務等級協議 (Service Level Agreement, SLA), 此協議內容記載保證滿足最低的網路性能需求, 此舉可確保供應商的服務水準滿足一定的品質要求 21
ERP 系統的網路架構 ERP 系統從最早期的集中式系統, 演進成為二層式或三層式的主從架構, 後來由於異質應用系統間整合的需要, 服務導向架構因此興起 集中式架構最早期的集中式系統將使用界面 應用伺服器及資料庫伺服器等三者集合於一大型主機 主從式架構使用二層式或三層式的架構 二層式的主從式架構是將使用者界面佈署於客戶端 ; 而將應用伺服器和資料庫伺服器分別布署於客戶端 ; 三層式的主從架構則將應用伺服器端獨立成為第三層 服務導向架構強調異質應用系統間的整合, 以符合企業的需求 22
IBM ERP 系統網路架構的歷史沿革 客戶端 : 使用介面 中央式系統二層式系統三層式系統 伺服端 : 應用伺服器 伺服端資料庫伺服器 23
結論 網際網路提供了大眾通訊的基礎建設, 網際網路的出現, 始得產業界能將企業流程經由電子化及網路化做徹底的整合 從 ERP 系統在網路沿革的觀點,ERP 系統所處的企業網路型態, 從企業內 IntraNet 的基礎建設擴展到企業間 ExtraNet 的基礎建設 ;ERP 系統之各功能層間的互動關係, 從主從架構擴展到服務導向架構 因此,ERP 系統的演進會受到企業網路型態及系統功能層互動模式的影響, 未來 ERP 系統仍然會隨著 Internet 網路技術的更新, 以適應網路環境的方式來持續演進 24
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