基于ExchangeServer的企业应用系统设计和开发

基于Exchange Server 的企业应用系统设计和开发( 一)

爱民

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---- Microsoft Exchange Server 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Exchange Server 和Lotus Notes，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Exchange Server 以及用Exchange Server 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Exchange Server 作为平台建立起来的企业应用系统简称为Exchange Server 企业系统或者Exchange Server 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 11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。Exchange Server 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Exchange Server 的使用更为简单，而且对于大型企业有更好的适应性。

---- 由于Exchange Server 系统的特殊性，Exchange Server 企业应用的开发与一般的Client\Server 应用有所不同。一方面，Exchange Server 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，Exchange Server 和Outlook 就已经构成了一个完整的企业应用系统；另一方面，Exchange Server 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Exchange Server 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、Exchange Server 介绍

---- Microsoft Exchange Server 既可以作为企业的Internet 邮件系统，也可以作为企业部的消息系统平台。1997 年11 月Microsoft 发布了Exchange Server 5.5 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Service Pack 1 使其更趋完善。

---- Exchange Server 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1 Exchange Server 结构框架

---- Exchange Server 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。Exchange Server 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Exchange Server 之后，这些服务会自动被启动。以后客户连接到Exchange Server 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（Information Store）：它提供对消息数据库的存储和读取访问，Exchange Server 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。

---- Exchange Server 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Exchange Server 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Exchange Server 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（Directory Service）：Exchange Server 的目录机制为我们管理Exchange Server 的部对象提供了一致的层次结构。其中包括Exchange Server 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Exchange Server 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。Exchange Server 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Exchange Server 时，目录信息自动复制到所有的服务器上，以便保证所有的Exchange Server 服务器有同样的配置信息。目录信息的一致性是Exchange Server 信息位置透明性的基础。同一个站点的服务器上的目录信息总是可以及时同步，因为同一站点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（Message Transfer Agent，MTA）：MTA 是Exchange Server 中消息流动的基础。它既对站点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Exchange Server 的部消息传递机制，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（System Attendant）：系统助理是个辅助性的服务，但是Exchange Server 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（Distribution List）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。

---- Exchange Server 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Exchange Server 之后，这些服务都会自动启动。以后我们就可以使用Exchange Server 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，Exchange Server 还需要与其他的系统交换信息，比如我们要通过Exchange Server 收发Internet 邮件，或者利用Exchange Server 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。Exchange Server 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，Exchange Server 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部讨论组或公告牌。

事件服务：事件服务是运行在Exchange Server 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Exchange Server 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、CC Mail 连接器、MS Mail 连接器、Lotus Notes 连接器、IBM SNADS 连接器等，通过这些连接器，Exchange Server 组织中的用户可以与其他系统中的用户互相交换信息。

---- 从Exchange Server 的框架结构我们可以看出，Exchange Server 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Exchange Server 客户端的情况。Exchange Server 的标准客户软件为Outlook，Outlook 不仅是Exchange Server 的基本客户软件，同时也是Exchange Server 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Exchange Server 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。Exchange Server 的用户也可以使用其他的通用客户软件，因为Exchange Server 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Exchange Server 上相应的服务，但是Exchange Server 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部的、Internet 标准协议不能实现的特

性。

图2 Exchange Server 系统服务示意图

---- Exchange Server 的所有服务均以系统服务的形式存在，所以我们可以通过Windows NT 的" 服务管理器" 检查Exchange Server 的服务活动情况，如图2 所示。管理员通过Exchange Server 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Exchange Server 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Exchange Server 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3 Exchange Server 管理程序用户界面

---- 以上是Exchange Server 的基本结构和服务，最后我们来看一下Exchange Server 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，Exchange Server 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Exchange Server 的最大优势。一方面，Exchange Server 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，Exchange Server 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，Exchange Server 也提供了其他一些管理工具。

可伸缩性：Exchange Server 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，Exchange Server 置了SMP 支持。

高可靠性：一方面，Exchange Server 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，Exchange Server 中的邮件总是可靠递交的。

---- 在介绍了Exchange Server 的功能和特性之后，下一部分我们将讨论如何以Exchange Server 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术研究所，100871）

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二、用Exchange Server 建立企业应用方案

---- 企业应用不同于一般的应用系统，它不仅要满足企业的基本应用需要，也要满足企业发展的需要，所以我们在选择企业应用平台时要充分考虑平台系统的开放性和可扩展性。Exchange Server 作为Windows 平台上的群件系统，它不仅提供了基本的企业应用特性，也具有很好的可扩展性。

---- 首先我们来看一看现代企业应用的一般性要求。大致来说，可以分成以下5 类：

---- 1 ．消息传递系统：消息系统是企业运作的基础。现代企业中员工的行为往往是相互关联的，随着社会信息化的不断深入，员工之间的协作越来越重要。消息系统是保证协作的基础，任何其他的通信系统（比如电话系统）都比不上消息系统的灵活和高效。Exchange Server 的核心就是一个消息系统，它为企业员工之间的通信提供了安全、可靠、快速的途径，而且通过Internet 邮件服务连接器，企业的消息系统可以扩展为Internet 邮件系统。

---- 2 ．流程管理系统：流程管理是现代企业的办公业务需要，它往往建立在企业的消息系统基础之上，同时也要涉及到企业的业务规则，例如企业的采购流程、报账流程、报文审批等。

---- 3 ．知识库管理系统：知识库是现代企业快速发展的经验宝库，企业应用中的知识库系统可以有效地提高企业对现有知识和经验的利用水平。Exchange Server 提供的公共信息存储可以作为知识库管理系统的基础，配合Outlook 提供的表单定制和消息检索功能，我们可以快速实现一个知识库管理系统。

---- 4 ．企业的地址簿管理：企业的地址簿系统也是企业协作系统的基础。地址簿包括企业部员工的个人信息，包括家庭地址、电话、电子邮件地址、职衔等信息。地址簿的结构往往反映了企业的组织结构形式。地址簿也可以包括企业的外部联系信息，例如客户信息、合作部门信息等等。Exchange Server 的目录结构可以有效地把企业组织的地址簿建立起来，而且Exchange Server 目录的全局一致性和位置透明性使企业用户使用和管理地址信息都非常方便。