基于CIM的高校信息集成平臺(tái)研究與設(shè)計(jì)

張強(qiáng)忠

（大連理工大學(xué) 網(wǎng)絡(luò)與信息化中心，遼寧 大連 116024）

0 引 言

高等教育界的信息化建設(shè)這些年取得了重要的進(jìn)展，尤其是國(guó)家提出創(chuàng)新型的建設(shè)思路，進(jìn)一步激發(fā)了企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的熱情與動(dòng)力，作為教育信息化的直接受益者，高等學(xué)校的硬件資源建設(shè)已經(jīng)達(dá)到了新的高度，而伴隨著教育信息化發(fā)展的兩個(gè)方面，“硬件”與“軟件”發(fā)展的不平衡成為高校信息化建設(shè)的一個(gè)顯著特點(diǎn).在具備了較為完善的網(wǎng)絡(luò)以及硬件資源之后，高等學(xué)校下一步的重點(diǎn)將是建設(shè)以應(yīng)用系統(tǒng)和信息資源建設(shè)為重點(diǎn)的數(shù)字校園.近幾年，在國(guó)家“211工程”以及“985工程”的大力支持下，一些高校在信息化建設(shè)理論研究與工程實(shí)踐方面取得了新的成績(jī)；但是由于我國(guó)高校類型較多，不同高校的業(yè)務(wù)模式差別較大，高校內(nèi)部業(yè)務(wù)成熟度普遍不高，在進(jìn)行信息化建設(shè)過(guò)程中，缺乏成熟的高校信息化理論和通用的模式的支撐，重“建設(shè)”而輕 “整合”，“信息孤島”現(xiàn)象普遍存在.為了實(shí)現(xiàn)信息共享和交換以消除信息孤島，一些高校及教育信息化軟件提供商在信息集成過(guò)程中建立了自己的信息標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)平臺(tái).目前現(xiàn)有的信息集成方法挑戰(zhàn)主要表現(xiàn)在（1）保護(hù)現(xiàn)有投資和用戶資源的要求.隨著高校信息化系統(tǒng)的發(fā)展，用戶電腦里大多要運(yùn)行多套信息系統(tǒng)，由于這些系統(tǒng)通常是分步進(jìn)行建設(shè)的，必然存在系統(tǒng)的更新?lián)Q代問(wèn)題.傳統(tǒng)系統(tǒng)換代存在如下問(wèn)題：①當(dāng)對(duì)舊系統(tǒng)進(jìn)行更新時(shí)，由于系統(tǒng)平臺(tái)不兼容，原來(lái)一些穩(wěn)定可靠運(yùn)行的軟件不能保證繼續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，學(xué)校積累的歷史數(shù)據(jù)資料不能保留；②如果使用的是第三方軟件，在用戶對(duì)現(xiàn)有的功能進(jìn)行擴(kuò)展時(shí)，因?yàn)榻涌趯Ｓ眯?，必然造成一些信息系統(tǒng)要重復(fù)建設(shè)；③在系統(tǒng)功能進(jìn)行更新?lián)Q代招標(biāo)時(shí)，第三方軟件的接口問(wèn)題往往迫使學(xué)校選擇原來(lái)系統(tǒng)的廠家，而缺少選擇最好的應(yīng)用軟件的余地，受制于人.綜上，對(duì)用戶而言，進(jìn)行應(yīng)用系統(tǒng)接口的標(biāo)準(zhǔn)化工作其意義是非常重要的.（2）高校信息化的要求.集成平臺(tái)研究與實(shí)現(xiàn)需要高校信息化市場(chǎng)的有序發(fā)展，要實(shí)現(xiàn)信息共享首先要保證信息安全，所以要根據(jù)不同種類信息、不同緊密程度和不同速度要求進(jìn)行系統(tǒng)集成，相互間以標(biāo)準(zhǔn)方式交換數(shù)據(jù).市場(chǎng)環(huán)境下的信息化系統(tǒng)比較多，不同廠商產(chǎn)品必須通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的接口實(shí)現(xiàn)互聯(lián)及信息資源共享.（3）業(yè)務(wù)變更對(duì)信息集成影響的要求.業(yè)務(wù)系統(tǒng)的更新?lián)Q代影響著應(yīng)用集成的穩(wěn)定性.因?yàn)橐罁?jù)學(xué)校信息標(biāo)準(zhǔn)在現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)上的數(shù)據(jù)集成工作量巨大，會(huì)造成信息集成不穩(wěn)定.

因此如何統(tǒng)一、科學(xué)、規(guī)范地分類和描述信息，進(jìn)行信息的有效整合，發(fā)揮信息資源的綜合效益已成為高校信息化建設(shè)中面臨的一個(gè)重要課題[1].因此如果能夠在教育領(lǐng)域，借鑒國(guó)內(nèi)外其他行業(yè)的先進(jìn)思想，關(guān)注業(yè)務(wù)關(guān)系及標(biāo)準(zhǔn)，就能夠在高校信息集成過(guò)程中充分發(fā)揮技術(shù)平臺(tái)的服務(wù)整合優(yōu)勢(shì)，真正從應(yīng)對(duì)業(yè)務(wù)變革這一根本目標(biāo)，去保護(hù)高校原有URP系統(tǒng)的技術(shù)投資，降低維護(hù)成本，進(jìn)一步提高多個(gè)系統(tǒng)協(xié)同工作的簡(jiǎn)易、高效、穩(wěn)定、可擴(kuò)展性強(qiáng)的集成目標(biāo)，滿足校務(wù)工作對(duì)系統(tǒng)整體性的要求，就可以使數(shù)字校園信息集成平臺(tái)發(fā)揮更大的作用和優(yōu)勢(shì).

到現(xiàn)在，業(yè)界還沒(méi)有形成一套標(biāo)準(zhǔn)的教育院校EAI建模標(biāo)準(zhǔn)及過(guò)程.面向如何構(gòu)建高校信息管理的統(tǒng)一模型這一問(wèn)題，本文試圖利用電力系統(tǒng)信息化廣泛使用的CIM（common information model，公共信息模型）建模的一般方法，對(duì)高校信息數(shù)據(jù)進(jìn)行建模和描述，實(shí)現(xiàn)在不同業(yè)務(wù)應(yīng)用間的數(shù)據(jù)共享CIM編碼規(guī)范，從而為高校信息系統(tǒng)各個(gè)應(yīng)用之間提供支持平臺(tái).

1 高校信息一體化特征

高校信息化是指隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，高等院校根據(jù)自身發(fā)展的需要，采用先進(jìn)的信息技術(shù)來(lái)構(gòu)建數(shù)字化校園，從而提高管理效率、強(qiáng)化教學(xué)質(zhì)量、促進(jìn)科研教研、提升服務(wù)水平的過(guò)程.其以高性能校園網(wǎng)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)教務(wù)管理、教學(xué)資源管理、科研管理、后勤與服務(wù)管理的全面整合，實(shí)現(xiàn)信息化增值服務(wù)[2].

“數(shù)字化校園”是指利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通訊技術(shù)對(duì)高校中的教學(xué)、科研、管理和生活服務(wù)有關(guān)信息資源進(jìn)行全面的數(shù)字化，并用科學(xué)規(guī)范的管理對(duì)這些信息資源進(jìn)行整合和集成.通過(guò)嚴(yán)格和科學(xué)的權(quán)限控制，把高校校園網(wǎng)建設(shè)成面向校園，也面向社會(huì)的一個(gè)開(kāi)放的大學(xué)，使高校的資源數(shù)字化、管理自動(dòng)化、教學(xué)網(wǎng)絡(luò)化、決策智能化、校園信息化[3].

所謂“一體化”建設(shè)思路，是在綜合考慮學(xué)校信息化建設(shè)的現(xiàn)狀與需求的基礎(chǔ)上，從全局和整體的高度規(guī)劃學(xué)校信息化建設(shè)的方針、策略、發(fā)展規(guī)劃與實(shí)施計(jì)劃，全面考慮硬件環(huán)境建設(shè)、應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)、管理規(guī)范建設(shè)和支持機(jī)制建設(shè)，按照規(guī)劃協(xié)同地推進(jìn)學(xué)校信息化，從業(yè)務(wù)的全生命周期去看待應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)，比如，對(duì)學(xué)生的管理可以從招生、學(xué)生日常管理、學(xué)生培養(yǎng)、畢業(yè)、校友管理來(lái)分析系統(tǒng)的建設(shè)，對(duì)國(guó)有資產(chǎn)的管理也可以從全生命周期的角度去分析系統(tǒng)的功能及應(yīng)用[4].

當(dāng)前中國(guó)高校已經(jīng)步入全面信息集成時(shí)代，包括香港大學(xué)在內(nèi)的香港7所大學(xué)、浙江大學(xué)、大連理工大學(xué)正在嘗試實(shí)施基于SOA架構(gòu)的一體化校園應(yīng)用系統(tǒng)，然而在CIM領(lǐng)域的研究仍屬空白.

2 CIM的基本內(nèi)容

國(guó)際電工委員會(huì)（International Electrotechnical Commission，IEC）發(fā)布的61970工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CIM用于描述電力系統(tǒng)的基本特征，代表電力企業(yè)中的主要生產(chǎn)和管理對(duì)象.

CIM是一個(gè)抽象模型，它描述電力企業(yè)的所有主要對(duì)象，特別是那些與電力運(yùn)行有關(guān)的對(duì)象.通過(guò)提供一種用對(duì)象類和屬性及其之間的關(guān)系來(lái)表示電力系統(tǒng)資源的標(biāo)準(zhǔn)方法，CIM方便了實(shí)現(xiàn)不同賣方獨(dú)立開(kāi)發(fā)的能量管理系統(tǒng)（energy management system，EMS）應(yīng)用的集成，多個(gè)獨(dú)立開(kāi)發(fā)的完整EMS系統(tǒng)之間的集成，使得EMS的應(yīng)用軟件組件化和開(kāi)放化，能即插即用和互聯(lián)互通，降低了系統(tǒng)的集成成本，保護(hù)了用戶資源[5].

CIM模型作為一種面向?qū)ο蟮男畔⒛Ｐ?，提供了一種描述管理數(shù)據(jù)的概念框架.CIM模型標(biāo)準(zhǔn)包括了CIM規(guī)范和CIM模式兩個(gè)部分.CIM規(guī)范提供了模型的正式定義，它描述了語(yǔ)言、命名、元模式和到其他管理模型（如SNMP MIB）的映射技術(shù)；CIM 模式則表示出了實(shí)際模型的描述.CIM模型由核心模型、公共模型和擴(kuò)展模型三層構(gòu)成.核心模型是一系列類、連接和屬性的集合，該對(duì)象組提供了所有管理域通用的基本信息模型；公共模型提供特定管理域的通用信息模型，這些特定的管理域包括應(yīng)用程序、系統(tǒng)、設(shè)備網(wǎng)絡(luò)等；擴(kuò)展模型代表通用模型的特定技術(shù)擴(kuò)展[6].

通過(guò)CIM 建模，對(duì)管理域中實(shí)體對(duì)象的抽象，分別用操作、關(guān)系和屬性進(jìn)行表示.CIM模型獨(dú)立于具體的平臺(tái)、應(yīng)用、協(xié)議與數(shù)據(jù)庫(kù)，所以不同的開(kāi)發(fā)商提供基于CIM模型的不同平臺(tái)的應(yīng)用都要用標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)格式來(lái)表達(dá)管理數(shù)據(jù)，才能保證多種應(yīng)用間的數(shù)據(jù)共享.在特定管理域的CIM建模是在公共模型和核心模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展，所以CIM建模是一種通用方法.

CIM領(lǐng)域建模采用RUP（rational unified process，統(tǒng)一軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程）方法論和面向?qū)ο蠓治龇椒ń⑨槍?duì)各業(yè)務(wù)領(lǐng)域模型.CIM規(guī)范使用統(tǒng)一建模語(yǔ)言（unified modeling language，UML）表達(dá)方法，將CIM 定義成一組包.一個(gè)包是一般意義上將相關(guān)模型元件分組的方法，沒(méi)有具體的語(yǔ)義意義.包的選擇是為了使模型更易于設(shè)計(jì)、理解與查看，公用信息模型是由一整套包所組成的，實(shí)體可以具有越過(guò)許多包邊界的關(guān)聯(lián)，每一應(yīng)用將使用幾個(gè)包所表示的信息[7～10].因?yàn)橐ㄔO(shè)全部高等教育管理的CIM模型是一個(gè)比較長(zhǎng)期的工作，本文著重開(kāi)展以學(xué)生為中心的業(yè)務(wù)域CIM模型的建設(shè)，通過(guò)包的方式來(lái)組織與管理CIM實(shí)體.主要分為下面幾個(gè)包：公共包、招生包、教務(wù)包、學(xué)籍包、資助包、就業(yè)包、社會(huì)服務(wù)包.

3 高校CIM模型信息集成平臺(tái)設(shè)計(jì)

基于面向服務(wù)體系結(jié)構(gòu)（service－oriented architecture，SOA）的高等教育應(yīng)用集成平臺(tái)，在建設(shè)過(guò)程中因?yàn)闆](méi)有統(tǒng)一的領(lǐng)域模型，易產(chǎn)生業(yè)務(wù)組件的粒度控制問(wèn)題及Web Service接口經(jīng)常變化等問(wèn)題，造成應(yīng)用集成工作的不穩(wěn)定性，應(yīng)用集成的TCO（總擁有成本）增加.本文在對(duì)基于SOA的高校信息集成平臺(tái)深入研究的基礎(chǔ)上，從信息集成的角度分析，提出了利用CIM設(shè)計(jì)基于SOA的高校信息集成平臺(tái)的解決方案，最終滿足了不同級(jí)別的業(yè)務(wù)需求，同時(shí)避免“信息孤島”的出現(xiàn).

3.1 CIM信息集成平臺(tái)架構(gòu)

SOA的高校信息集成平臺(tái)中，采用SOA技術(shù)路線，建設(shè)公用的服務(wù)總線，集成的業(yè)務(wù)系統(tǒng)通過(guò)構(gòu)建在服務(wù)總線上的通用數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口（GDA）操作CIM公共信息模型，降低業(yè)務(wù)變更對(duì)信息集成的影響.

內(nèi)部業(yè)務(wù)對(duì)學(xué)校已有業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供統(tǒng)一的服務(wù)，即通過(guò)集成的方式，在學(xué)校現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部業(yè)務(wù)同學(xué)?，F(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)的關(guān)聯(lián).例如，SSO系統(tǒng)通過(guò)服務(wù)總線，以CIM模型提供全校統(tǒng)一的身份認(rèn)證服務(wù)；已經(jīng)建設(shè)完成的財(cái)務(wù)系統(tǒng)，按照CIM模型，通過(guò)服務(wù)總線，提供統(tǒng)一的財(cái)務(wù)信息域的CIM服務(wù)，為一站式的財(cái)務(wù)信息域服務(wù)中心提供業(yè)務(wù)應(yīng)用.

在一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，通過(guò)遵循國(guó)標(biāo)、部頒數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)及學(xué)校需求對(duì)CIM實(shí)體進(jìn)行定義與描述，形成具有良好擴(kuò)展性的CIM模型.在此基礎(chǔ)上，通過(guò)進(jìn)行實(shí)體封裝，完成信息系統(tǒng)基礎(chǔ)組件的構(gòu)建，然后根據(jù)不同業(yè)務(wù)的需求進(jìn)行一體化系統(tǒng)的組裝，提高了系統(tǒng)的柔韌性和適應(yīng)性，保證與其他系統(tǒng)順利集成.

圖1為基于CIM的集成平臺(tái)架構(gòu)整體，其整個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)架構(gòu)是以CIM模型作為交互標(biāo)準(zhǔn)，以數(shù)據(jù)總線作為交互中介，完成內(nèi)部業(yè)務(wù)之間及內(nèi)部業(yè)務(wù)與學(xué)校已有業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián).通過(guò)應(yīng)用集成平臺(tái)把要集成的應(yīng)用功能封裝成服務(wù)，首先封裝的服務(wù)依照集成標(biāo)準(zhǔn)CIM和GDA接口規(guī)范封裝成webservice程序，其次將封裝的服務(wù)注冊(cè)到服務(wù)總線（ESB）上.服務(wù)使用方向服務(wù)總線請(qǐng)求服務(wù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用集成.集成平臺(tái)提供的是總線型的應(yīng)用集成策略.

圖1 基于CIM的集成平臺(tái)架構(gòu)Fig.1 General structure of integrated platformbased on CIM

3.2 CIM交互組件設(shè)計(jì)

本文研發(fā)的系統(tǒng)平臺(tái)是通過(guò)Service broker來(lái)調(diào)用的，服務(wù)接口開(kāi)發(fā)規(guī)范包含客戶端、業(yè)務(wù)邏輯對(duì)象開(kāi)發(fā)規(guī)范與服務(wù)調(diào)用報(bào)文規(guī)范等.

服務(wù)調(diào)用接口采用標(biāo)準(zhǔn)的Web Service實(shí)現(xiàn)，兼容 WebLogic、Apache Axis 2、WebSphere等應(yīng)用服務(wù)器或者其他Web Service開(kāi)發(fā)平臺(tái)開(kāi)發(fā)與部署，采用Facade模式，提供唯一的服務(wù)調(diào)用入口Web Service，使用一個(gè) Web WSDL文件描述.全部的服務(wù)調(diào)用都通過(guò)唯一的Web Service接入，所有的調(diào)用客戶端都通過(guò)唯一的 Web WSDL文件了解該服務(wù)接口，并且依據(jù)這個(gè)Web WSDL文件開(kāi)發(fā)服務(wù)調(diào)用的客戶端.

服務(wù)框架提供標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)調(diào)用規(guī)范API和相關(guān)文檔，外部系統(tǒng)可以遵循該規(guī)范使用該系統(tǒng)內(nèi)提供的服務(wù).調(diào)用客戶端可以從集成框架按照需要下載要調(diào)用服務(wù)的客戶端API類庫(kù)，客戶端代碼開(kāi)發(fā)也可以是自動(dòng)生成或模板化.

依據(jù)調(diào)用規(guī)范，通過(guò)調(diào)用接口實(shí)際調(diào)用遠(yuǎn)程的其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供的Web Service時(shí)，系統(tǒng)采用了服務(wù)調(diào)用的代理（Proxy Broker）模式實(shí)現(xiàn)具體的調(diào)用，系統(tǒng)同時(shí)支持按照計(jì)劃任務(wù)執(zhí)行調(diào)用服務(wù).圖2為CIM集成平臺(tái)體系.

圖2 CIM集成平臺(tái)體系圖Fig.2 System chart of CIM integrated platform

應(yīng)用集成框架提供服務(wù)注冊(cè)、服務(wù)查找等業(yè)務(wù)邏輯服務(wù)管理功能，管理員可以通過(guò)管理控制臺(tái)，進(jìn)行服務(wù)調(diào)用權(quán)限管理，對(duì)服務(wù)性能進(jìn)行監(jiān)控.

性能監(jiān)控遵循JMX規(guī)范，運(yùn)行時(shí)可以通過(guò)服務(wù)性能MBean對(duì)象獲取每個(gè)服務(wù)調(diào)用的性能數(shù)據(jù).這樣可以兼容支持JMX規(guī)范控制臺(tái)系統(tǒng)，同時(shí)可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的JMX API擴(kuò)展管理平臺(tái).

平臺(tái)采用基于角色（RBAC）的授權(quán)，已注冊(cè)服務(wù)作為系統(tǒng)中的授權(quán)對(duì)象，其他系統(tǒng)的安全架構(gòu)可以通過(guò)內(nèi)置安全適配器介入EP－BSP系統(tǒng).例如角色識(shí)別與用戶認(rèn)證可以利用已經(jīng)存在的LDAP實(shí)現(xiàn).本系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)了權(quán)限的檢查、日志、審計(jì)與配置等功能.

集成平臺(tái)依據(jù)810＿552－4CIMXML Model Exchange Format與IEC 61970－403GDA接口規(guī)范實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)訪問(wèn)服務(wù).開(kāi)發(fā)和業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)人員一起建立基于CIM規(guī)范進(jìn)行定制和擴(kuò)展的領(lǐng)域的CIM模型.

用RDF對(duì)集成框架CIM模型的元數(shù)據(jù)進(jìn)行描述，類、關(guān)系、屬性的規(guī)范通過(guò)CIM/RDF進(jìn)行描述.元數(shù)據(jù)不僅包括CIM模型數(shù)據(jù)，同時(shí)包括映射配置的數(shù)據(jù).集成框架提供了對(duì)模型元數(shù)據(jù)的查詢、同步與更新等服務(wù).元數(shù)據(jù)接口的具體實(shí)現(xiàn)，既可以基于RDF文件實(shí)現(xiàn)，也可以基于數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn).圖3為CIM元數(shù)據(jù)管理實(shí)現(xiàn)原理圖.

圖3 CIM元數(shù)據(jù)管理實(shí)現(xiàn)原理Fig.3 Realization principle of CIM metadata management

由于本文進(jìn)行的是探索性研究，為避免規(guī)劃范圍太廣，重點(diǎn)關(guān)注以學(xué)生為核心的業(yè)務(wù)領(lǐng)域關(guān)系，并嘗試以招生與教務(wù)兩個(gè)緊密關(guān)聯(lián)的業(yè)務(wù)領(lǐng)域?yàn)槔?，進(jìn)行模型關(guān)系上的推演.根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)分析，把CIM中的實(shí)體組織定義為多個(gè)包.

下面以學(xué)生管理相關(guān)業(yè)務(wù)的實(shí)體化為例，說(shuō)明基于CIM的招生、就業(yè)與教務(wù)等相關(guān)包的關(guān)系，詳細(xì)如圖4所示.

圖4 部分包關(guān)系圖Fig.4 Partial package relations chart

以招生包為例，實(shí)體化招生包主要包含考生、入學(xué)考試科目等17個(gè)實(shí)體以及對(duì)應(yīng)關(guān)系.詳細(xì)如圖5所示.

3.3 CIM系統(tǒng)集成平臺(tái)部署

應(yīng)用集成平臺(tái)部署在ESB之上，其他應(yīng)用系統(tǒng)分別在ESB部署自己提供的服務(wù)，并創(chuàng)建服務(wù)代理.服務(wù)調(diào)用方通過(guò)應(yīng)用集成框架使用這些服務(wù).集成平臺(tái)提供的代理服務(wù)調(diào)用應(yīng)用系統(tǒng)的服務(wù)，然后返回結(jié)果給使用方，服務(wù)使用方不必知道服務(wù)提供者的實(shí)際位置，只要通過(guò)集成平臺(tái)獲得調(diào)用規(guī)格.

共享庫(kù)真正實(shí)現(xiàn)了公用數(shù)據(jù)在全校范圍內(nèi)不同應(yīng)用系統(tǒng)之間的自由流動(dòng)，圖6為平臺(tái)部署模型.

應(yīng)用集成的開(kāi)發(fā)人員按照集成應(yīng)用平臺(tái)提供的對(duì)象開(kāi)發(fā)規(guī)范進(jìn)行程序代碼的實(shí)現(xiàn)，再通過(guò)集成應(yīng)用平臺(tái)提供的開(kāi)發(fā)工具把業(yè)務(wù)對(duì)象轉(zhuǎn)換為服務(wù)程序代碼，并啟動(dòng)服務(wù)的運(yùn)行.

圖5 招生包Fig.5 Package of student enrollment

圖6 平臺(tái)部署模型Fig.6 Platform deployment model

開(kāi)發(fā)者通過(guò)集成應(yīng)用平臺(tái)提供的管理界面注冊(cè)服務(wù)，輸入開(kāi)發(fā)完成的服務(wù)及相關(guān)參數(shù)，如服務(wù)所在地址、描述信息、端口、業(yè)務(wù)對(duì)象接口等.

應(yīng)用集成平臺(tái)所屬管理員進(jìn)行注冊(cè)服務(wù)的審核，進(jìn)行方法設(shè)置與服務(wù)調(diào)用的權(quán)限配置.圖7為應(yīng)用集成框架服務(wù)相關(guān)實(shí)例.

服務(wù)消費(fèi)者通過(guò)集成應(yīng)用平臺(tái)提供的服務(wù)搜索找到要使用的服務(wù)接口.

應(yīng)用集成平臺(tái)提供服務(wù)注冊(cè)與查找.在使用的過(guò)程中，提供性能監(jiān)控、身份認(rèn)證、授權(quán)管理等功能.

服務(wù)使用者訪問(wèn)應(yīng)用集成平臺(tái)中已經(jīng)登記的服務(wù)時(shí)，如果被使用服務(wù)登記信息表明該服務(wù)使用外部系統(tǒng)提供支持的，應(yīng)用集成平臺(tái)會(huì)依據(jù)登記信息使用Web Service完成外部服務(wù)的調(diào)用，然后服務(wù)使用者會(huì)接收到返回的結(jié)果數(shù)據(jù).在這個(gè)過(guò)程中EP－BSP成為Proxy Broker，應(yīng)用集成平臺(tái)充分展現(xiàn)了作為應(yīng)用集成服務(wù)平臺(tái)的價(jià)值.

應(yīng)用集成平臺(tái)包含一系列為CIM數(shù)據(jù)提供的服務(wù)，包括CIM更新與CIM查詢等.圖8為應(yīng)用集成框架CIM數(shù)據(jù)服務(wù).

服務(wù)提供者由特定的業(yè)務(wù)系統(tǒng)構(gòu)成，應(yīng)當(dāng)遵循應(yīng)用集成平臺(tái)規(guī)范進(jìn)行Business Object開(kāi)發(fā)，并且完成服務(wù)的部署.業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供的服務(wù)程序在本地服務(wù)器上執(zhí)行.應(yīng)用集成平臺(tái)提供了服務(wù)注冊(cè)界面，可以進(jìn)行業(yè)務(wù)服務(wù)的注冊(cè)，包含服務(wù)描述、服務(wù)位置、服務(wù)接口等相關(guān)信息.

圖8 應(yīng)用集成框架CIM數(shù)據(jù)服務(wù)Fig.8 CIM data service under integrated system architecture

同時(shí)業(yè)務(wù)系統(tǒng)也可以成為服務(wù)消費(fèi)者，在應(yīng)用集成平臺(tái)上進(jìn)行服務(wù)查找和調(diào)用，利用客戶端API進(jìn)行服務(wù)的調(diào)用.圖9為業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)的相關(guān)示意.

3.4 組件接口實(shí)現(xiàn)

通過(guò)定義通用服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)接口，屏蔽了應(yīng)用集成中協(xié)議與接口的差異，集成系統(tǒng)間利用服務(wù)接口，以統(tǒng)一方法使用公共信息；同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)相互之間信息交換.通用接口依據(jù)國(guó)際及工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建立，以適應(yīng)大范圍的應(yīng)用.服務(wù)類型包括資源更新、資源標(biāo)識(shí)、資源查詢、資源過(guò)濾等服務(wù).詳細(xì)如表1所示.

圖9 業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)相關(guān)應(yīng)用案例Fig.9 Service－related use case of business application system

3.5 擴(kuò)展性設(shè)計(jì)

公共信息模型在高校信息集成中其擴(kuò)展性的技術(shù)保障體現(xiàn)在如下幾方面：

（1）擴(kuò)展訪問(wèn)方式

訪問(wèn)客戶端需要通過(guò)代理服務(wù)訪問(wèn)應(yīng)用服務(wù)，既可以采用應(yīng)用服務(wù)器代理服務(wù)器，也可以采用硬件負(fù)載均衡器.

表1 組件接口通用服務(wù)說(shuō)明Tab.1 Explanation of component interfaces generic service

（2）應(yīng)用部署的伸縮性

公共信息模型各個(gè)應(yīng)用模塊可以根據(jù)實(shí)際情況，分別部署到不同的應(yīng)用服務(wù)器上.

（3）安全的擴(kuò)展方式

通過(guò)使用后臺(tái)應(yīng)用信息公共模型，代理服務(wù)可以過(guò)濾非法的訪問(wèn)，其排隊(duì)功能支持進(jìn)一步擴(kuò)展.

4 應(yīng)用驗(yàn)證

以高校中常見(jiàn)的獎(jiǎng)學(xué)金業(yè)務(wù)為例，從場(chǎng)景入手，按照CIM模型的方法與步驟，集成接口分析，進(jìn)行了學(xué)生系統(tǒng)在集成平臺(tái)當(dāng)中的應(yīng)用，最終實(shí)現(xiàn)了獎(jiǎng)學(xué)金完整業(yè)務(wù)的集成，驗(yàn)證了高校CIM模型及集成平臺(tái)的正確性與有效性，其實(shí)體關(guān)系如圖10所示.

驗(yàn)證程序顯示如圖11所示，為學(xué)生360°所有信息視圖參考評(píng)優(yōu)、評(píng)獎(jiǎng)頁(yè)面.

5 平臺(tái)技術(shù)特性

根據(jù)研究設(shè)計(jì)及最后以獎(jiǎng)學(xué)金這樣跨多部門(mén)業(yè)務(wù)的集成驗(yàn)證，本文歸納基于CIM的高校信息集成平臺(tái)基本技術(shù)特性如下：

圖10 獎(jiǎng)學(xué)金場(chǎng)景實(shí)體關(guān)系圖Fig.10 Relation chart of scholarship scenarios

圖11 作為評(píng)優(yōu)、評(píng)獎(jiǎng)參考的學(xué)生所有信息視圖Fig.11 Full scope of student information as award reference

（1）符合SOA架構(gòu)，基于標(biāo)準(zhǔn) Web Service軟件平臺(tái)構(gòu)建企業(yè)服務(wù)總線.

（2）平臺(tái)技術(shù)結(jié)構(gòu)符合J2EE規(guī)范，支持各種J2EE應(yīng)用服務(wù)器.

（3）與其他企業(yè)服務(wù)總線產(chǎn)品集成，可部署于其他企業(yè)服務(wù)總線產(chǎn)品.

（4）平臺(tái)的服務(wù)開(kāi)發(fā)規(guī)范保證為業(yè)務(wù)邏輯的“服務(wù)化”提供實(shí)用高效的部署框架與開(kāi)發(fā)規(guī)范.

（5）平臺(tái)支持IEC 61970標(biāo)準(zhǔn)組件接口規(guī)范CIS.

（6）支持JMX管理規(guī)范提供系統(tǒng)自身的管理，可實(shí)現(xiàn)企業(yè)級(jí)的應(yīng)用統(tǒng)一監(jiān)管.

（7）應(yīng)用集成平臺(tái)支持企業(yè)級(jí)身份管理與認(rèn)證等規(guī)范，可基于企業(yè)現(xiàn)有的安全服務(wù)框架實(shí)現(xiàn)自身的安全特性，保證安全性.

6 結(jié) 語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)電力系統(tǒng)CIM模型的研究，借鑒其中的思想，對(duì)高校不成熟的業(yè)務(wù)抽取并標(biāo)準(zhǔn)化，構(gòu)建了基于CIM高校信息集成平臺(tái)模型，并提出了高校信息集成框架、集成體系架構(gòu)、CIM組件接口的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).該平臺(tái)基于SOA體系架構(gòu)，同時(shí)完成基于CIM標(biāo)準(zhǔn)的業(yè)務(wù)組件構(gòu)建，降低了業(yè)務(wù)變更對(duì)集成的影響，解決了現(xiàn)有高校信息集成工作輕業(yè)務(wù)規(guī)范重技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)這一普遍現(xiàn)象，從而為高校各個(gè)應(yīng)用間的集成提供了支撐平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了信息資源的共享，同時(shí)具有良好的擴(kuò)展性、通用性和安全性，為今后高校信息集成平臺(tái)的完善與發(fā)展研究提供了參考，對(duì)一體化的數(shù)字校園的研究與建設(shè)具有一定的借鑒意義.

[1] 宗曉曉，蔣 革.基于一體化的高校信息化建設(shè)研究[J].大眾科技，2005（8）：169－170

[2] 許東霞.以教學(xué)管理信息化推進(jìn)校園建設(shè)數(shù)字化[J].中國(guó)教育信息化，2007（10s）：10－12

[3] 崔 靜.數(shù)字化校園信息資源建設(shè)探討[J].山東社會(huì)科學(xué)，2007（8）：155－156

[4] 蔣東興，許慶紅，謝 矜，等.高校信息化建設(shè)的一體化思路與實(shí)踐[J].中國(guó)教育信息化，2003（12）：36－38

[5] 張滇明，黃海峰.基于IEC 61970標(biāo)準(zhǔn)的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2002，26（10）：45－47

[6] IEC.Future IEC 61970－452EMSAPI－Part 452：CIM Model Exchange Service Draft [S].Switzerland：IEC，2004

[7] Electric Power Research Institute，Inc..Report on the Common Information Model（CIM）Extensible Markup Language（XML）Interoperability Test＃3：The Power of the CIM to Exchange Power System Models，EPRI [R].Palo Alto：Electric Power Research Institute，Inc.，2002

[8] 唐 劍，張 超，趙 亮.基于IEC 61970CIM的自動(dòng)建模繼電保護(hù)整定系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].浙江電力，2009，28（5）：48－51

[9] 彭明偉，劉毅，郭創(chuàng)新.CIM 模型在繼電保護(hù)設(shè)備建模中的應(yīng)用[J].機(jī)電工程，2009，26（5）：98－100

[10] 陳海勇，王 倩.基于CIM模型的SCADA系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)[J].鐵道運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì)，2008，30（11）：91－94