基于SOA云服務(wù)的濟(jì)寧市電子政務(wù)服務(wù)平臺(tái)研究

曹永鋒,梁遠(yuǎn)新,楊成兵,王忠燕

(1.濟(jì)寧市國(guó)土資源局,山東 濟(jì)寧 272017；2.山東省地質(zhì)工程勘察院，山東 濟(jì)南 250014)

0 引言

在數(shù)字城市建設(shè)中，濟(jì)寧市構(gòu)建了“物理分布、邏輯集中、一站式服務(wù)”的數(shù)字濟(jì)寧地理信息公共平臺(tái)，匯集了覆蓋全市的基礎(chǔ)地理信息資源，采用標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)方式對(duì)政府部門(mén)和社會(huì)公眾提供實(shí)時(shí)在線的地理信息服務(wù)，實(shí)現(xiàn)全市地理信息的共享、集成和利用。但目前的共享僅僅停留在基礎(chǔ)地理信息的單向共享層面，未能打通各部門(mén)專(zhuān)題信息以及業(yè)務(wù)信息的共享渠道，不能滿足政府各部門(mén)之間數(shù)據(jù)有序交換和資源共享，嚴(yán)重制約了全市信息化建設(shè)的進(jìn)程。

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，政府各部門(mén)橫向及縱向信息資源共享及業(yè)務(wù)協(xié)同的需求十分迫切[1]。許多審批事項(xiàng)，需要多個(gè)部門(mén)聯(lián)合審批，實(shí)時(shí)調(diào)取其他部門(mén)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。例如適齡兒童上小學(xué)需要調(diào)取公安部門(mén)的戶口信息、房產(chǎn)部門(mén)房產(chǎn)信息、衛(wèi)生部門(mén)的預(yù)防接種信息、社保部門(mén)的繳費(fèi)、計(jì)劃生育證明信息等多部門(mén)信息。建立政務(wù)信息平臺(tái)的目標(biāo)就是為部門(mén)業(yè)務(wù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)搭建統(tǒng)一的技術(shù)平臺(tái)和協(xié)同開(kāi)發(fā)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)各部門(mén)信息資源的有序流動(dòng)及業(yè)務(wù)的協(xié)同辦公。

1 SOA云服務(wù)體系

實(shí)現(xiàn)跨部門(mén)多源異構(gòu)信息共享交換及業(yè)務(wù)協(xié)同，首先要將信息資源服務(wù)化，將跨部門(mén)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)信息[2]，并按需將這些服務(wù)編排和組裝，形成一系列面向各類(lèi)業(yè)務(wù)需求的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范組件，使應(yīng)用業(yè)務(wù)能夠適應(yīng)不斷變化的情況和需求。SOA技術(shù)與云計(jì)算的融合，正是在這種需求下提出的。

SOA體系是一種特別適合在分布式計(jì)算環(huán)境中動(dòng)態(tài)地描述、發(fā)布、發(fā)現(xiàn)和調(diào)用的一種架構(gòu)，可以借助現(xiàn)有的應(yīng)用來(lái)組合以產(chǎn)生新服務(wù)，為用戶提供更好、更靈活的應(yīng)用程序和業(yè)務(wù)流程[3]。

面向服務(wù)的云是由一系列相互聯(lián)系并且虛擬化的計(jì)算機(jī)組成的并行和分布式系統(tǒng)模式。通過(guò)虛擬化的計(jì)算機(jī)，動(dòng)態(tài)地提供一種或多種統(tǒng)一化的計(jì)算服務(wù)、存儲(chǔ)服務(wù)、操作服務(wù)等服務(wù)資源，這些資源通過(guò)服務(wù)提供者提供給服務(wù)用戶使用，當(dāng)服務(wù)用戶不使用時(shí)將其資源動(dòng)態(tài)回收以供其他用戶使用[4]。

用戶通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)云，云服務(wù)中心相當(dāng)于云服務(wù)代理和控制中心，根據(jù)用戶請(qǐng)求選擇相應(yīng)的云服務(wù)，通過(guò)若干用戶云服務(wù)接口調(diào)用相應(yīng)的云服務(wù)完成操作，并返回云服務(wù)結(jié)果給云端用戶，云服務(wù)提供者是云服務(wù)后臺(tái)分布式計(jì)算機(jī)服務(wù)資源，提供各種云服務(wù)(圖1)。

圖1 基本的SOA與服務(wù)架構(gòu)

2 基于SOA云服務(wù)的架構(gòu)設(shè)計(jì)

基于SOA云服務(wù)架構(gòu)的政務(wù)信息平臺(tái)，就是設(shè)計(jì)云計(jì)算模型IaaS ( 基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)) 、DaaS(數(shù)據(jù)即服務(wù))、SaaS( 軟件即服務(wù))、PaaS ( 平臺(tái)即服務(wù)) 信息資源的業(yè)務(wù)協(xié)同[5-6]，在邏輯上可劃分為: 基礎(chǔ)設(shè)施層、信息資源層、平臺(tái)管理中間件層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層、公共服務(wù)層。

(1)基礎(chǔ)設(shè)施層。依照按需服務(wù)的原則，以VMware虛擬化技術(shù)為基礎(chǔ)，將各類(lèi)信息資源、應(yīng)用及軟硬件基礎(chǔ)設(shè)備等虛擬化為計(jì)算資源池，并將計(jì)算資源池中的應(yīng)用封裝為服務(wù)，搭建統(tǒng)一的、動(dòng)態(tài)的、智能的云計(jì)算環(huán)境。

(2)信息資源層。信息資源層主要涉及政務(wù)活動(dòng)過(guò)程中所產(chǎn)生的各種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，可分為基礎(chǔ)信息資源庫(kù)、專(zhuān)業(yè)信息資源庫(kù)和主題信息資源庫(kù)，其中基礎(chǔ)信息資源庫(kù)和主題信息資源庫(kù)存儲(chǔ)于主數(shù)據(jù)中心，專(zhuān)業(yè)信息資源庫(kù)分別存儲(chǔ)于各部門(mén)。數(shù)據(jù)的訪問(wèn)實(shí)行統(tǒng)一管理模式，各部門(mén)統(tǒng)一從管理中心獲得服務(wù)，管理中心對(duì)外與各部門(mén)之間實(shí)現(xiàn)服務(wù)對(duì)接，同時(shí)接受必要的監(jiān)管，推動(dòng)并強(qiáng)化數(shù)據(jù)服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)化。

(3)平臺(tái)中間件管理層。在IaaS的基礎(chǔ)上，構(gòu)建PaaS模式服務(wù)，提供統(tǒng)一的軟件系統(tǒng)架構(gòu)及開(kāi)發(fā)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)中間件、數(shù)據(jù)庫(kù)的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，逐步將上層應(yīng)用轉(zhuǎn)變成接口統(tǒng)一、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的架構(gòu)，讓政府各部門(mén)數(shù)據(jù)橫向互通與接口服務(wù)變的更簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)公共服務(wù)、應(yīng)用服務(wù)、消息服務(wù)等松耦合集成，建立面向服務(wù)、資源共享、統(tǒng)一注冊(cè)、分級(jí)授權(quán)的服務(wù)組織模式與運(yùn)行管理機(jī)制，形成貫穿全市各部門(mén)管理業(yè)務(wù)的信息化體系。

(4)業(yè)務(wù)應(yīng)用層。由各部門(mén)具體業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)所需的應(yīng)用服務(wù)組件和專(zhuān)業(yè)業(yè)務(wù)組件組成，如電子政務(wù)服務(wù)組件、基礎(chǔ)地理信息服務(wù)組件、數(shù)字城市管理服務(wù)組件、社會(huì)信息服務(wù)組件等，這些相關(guān)成果需要注冊(cè)在政務(wù)信息平臺(tái)上，并向全市提供共享服務(wù)。

(5)公共服務(wù)層。主要是為政府各部門(mén)提供政務(wù)信息資源的獲取與交互服務(wù)，由組織模型管理組件、訪問(wèn)控制服務(wù)組件、身份服務(wù)組件、業(yè)務(wù)流程服務(wù)組件、電子表單組件、單點(diǎn)登錄組件、數(shù)據(jù)服務(wù)組件等組成。采用統(tǒng)一的身份認(rèn)證，根據(jù)不同的使用權(quán)限提供不同的信息服務(wù)，并可進(jìn)行個(gè)性化定制，支持單點(diǎn)登錄、協(xié)同辦公等功能，并提供開(kāi)放的API接口(圖2)。

圖2 基于SOA云服務(wù)架構(gòu)的政務(wù)信息平臺(tái)總體架構(gòu)

3 平臺(tái)系統(tǒng)建設(shè)

3.1 具體實(shí)現(xiàn)

平臺(tái)建設(shè)方案的實(shí)現(xiàn)遵循以下原則：對(duì)已建成的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，充分利用已有成果，通過(guò)服務(wù)接口實(shí)現(xiàn)協(xié)同辦公；對(duì)于新建系統(tǒng)，以注冊(cè)在平臺(tái)上的服務(wù)組件為基礎(chǔ)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，快速搭建全市電子政務(wù)平臺(tái)。

平臺(tái)使用IBM WebSphere作為服務(wù)總線，搭建SOA架構(gòu)環(huán)境；使用業(yè)務(wù)流程管理IBM BPM技術(shù)對(duì)各部門(mén)業(yè)務(wù)審批流程進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)全市統(tǒng)一工作流引擎；以ESB(企業(yè)服務(wù)總線)為核心，綜合FME Server、消息中間件、應(yīng)用服務(wù)中間件等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)跨部門(mén)數(shù)據(jù)的互操作；利用統(tǒng)一信息門(mén)戶(Portal)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一用戶認(rèn)證、單點(diǎn)登錄、全網(wǎng)搜索與漫游等功能；平臺(tái)具有服務(wù)的注冊(cè)、發(fā)布、查找、調(diào)用、編排、審核等功能。

3.2 特點(diǎn)及創(chuàng)新

(1)業(yè)務(wù)辦公流程服務(wù)化。平臺(tái)將業(yè)務(wù)功能組件封裝為服務(wù)，用戶可以通過(guò)管理中心自由調(diào)用，授權(quán)用戶還可以對(duì)組件服務(wù)進(jìn)行編排、重組，實(shí)現(xiàn)新的功能需求，實(shí)現(xiàn)了流程服務(wù)化自由擴(kuò)展，擴(kuò)大了已有的工作流技術(shù)適用范圍。

(2)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合技術(shù)。由于各部門(mén)應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)時(shí)間、建設(shè)目標(biāo)和建設(shè)單位的不同，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)之間存在著很大的差異性和異構(gòu)性。為確保平臺(tái)與各部門(mén)應(yīng)用系統(tǒng)之間的共享和交換，建立了一系列標(biāo)準(zhǔn)的、具有統(tǒng)一接口的Web Service服務(wù)來(lái)屏蔽差異性。屬性數(shù)據(jù)的共享通過(guò)消息中間交換方式實(shí)現(xiàn)，空間數(shù)據(jù)的互操作通過(guò) FME Server服務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

(3)多節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)雙向?qū)α鳈C(jī)制的實(shí)現(xiàn)。平臺(tái)由1個(gè)市級(jí)主節(jié)點(diǎn)N個(gè)部門(mén)信息節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，分布式存放了覆蓋全市域的數(shù)據(jù)。同時(shí)，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與部門(mén)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、各部門(mén)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)之間可以雙向?qū)α?，?shù)據(jù)共享方式從單向共享模式轉(zhuǎn)變?yōu)椤安块T(mén)—平臺(tái)—部門(mén)”雙向?qū)α髂Ｊ?。平臺(tái)管理中心由交換系統(tǒng)和前置機(jī)服務(wù)器組成，主要負(fù)責(zé)用戶管理、權(quán)限控制、日志管理、性能監(jiān)控等中心控制功能；各部門(mén)節(jié)點(diǎn)分別部署前置機(jī)客戶端，負(fù)責(zé)本部門(mén)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)的抽取、發(fā)布、注冊(cè)，同時(shí)通過(guò)管理中心下載和共享其他部門(mén)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)。訪問(wèn)過(guò)程由管理中心服務(wù)器端和各部門(mén)前置系統(tǒng)上部署的中間件交互操作實(shí)現(xiàn)(圖3)。

(4)數(shù)據(jù)交換與共享服務(wù)化模式。平臺(tái)利用中間件技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了管理中心及各部門(mén)業(yè)務(wù)系統(tǒng)間的無(wú)縫鏈接，豐富了平臺(tái)的服務(wù)模式，確?；A(chǔ)信息庫(kù)與部門(mén)業(yè)務(wù)庫(kù)之間的有效聯(lián)通和同步更新，它可提供多種方式信息資源交換與共享服務(wù)模式。

①信息資源查詢(xún)模式。信息資源提供方通過(guò)平臺(tái)將共享信息發(fā)布成數(shù)據(jù)查詢(xún)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)并注冊(cè)到服務(wù)中心,用戶或應(yīng)用系統(tǒng)獲得授權(quán)后，通過(guò)調(diào)用服務(wù)并輸入查詢(xún)參數(shù)，獲得滿足條件的查詢(xún)結(jié)果。

②直接交換模式。信息資源提供方通過(guò)平臺(tái)將共享信息發(fā)布成數(shù)據(jù)下載網(wǎng)絡(luò)服務(wù)；用戶或應(yīng)用系統(tǒng)獲得授權(quán)后，直接下載實(shí)體數(shù)據(jù)。

圖3 多節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)雙向?qū)α鞴蚕頇C(jī)制示意圖

③定制處理模式?？筛鶕?jù)應(yīng)用場(chǎng)景提供信息資源過(guò)濾、比對(duì)、清洗、篩選、重構(gòu)、加工模型，實(shí)時(shí)生成需要的數(shù)據(jù)內(nèi)容，并定制不同數(shù)據(jù)格式的輸出，通過(guò)各種服務(wù)對(duì)外發(fā)布或共享。

4 結(jié)語(yǔ)

該文針對(duì)政務(wù)信息業(yè)務(wù)協(xié)同工作的需求，探索了基于SOA云服務(wù)政務(wù)信息平臺(tái)建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)，提出了總體框架設(shè)計(jì)，并結(jié)合濟(jì)寧市的實(shí)際環(huán)境和具體需求，開(kāi)展了政務(wù)信息平臺(tái)建設(shè)，通過(guò)搭建統(tǒng)一的技術(shù)平臺(tái)和協(xié)同開(kāi)發(fā)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了政府各部門(mén)之間數(shù)據(jù)的有序交換和資源共享，建立了數(shù)據(jù)建設(shè)規(guī)范和業(yè)務(wù)協(xié)同機(jī)制，極大地提升了政務(wù)辦公自動(dòng)化水平，真正做到了信息資源互聯(lián)互通、業(yè)務(wù)辦公協(xié)同互動(dòng)、抽取服務(wù)便捷智能。

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