基于ESB—SOA的高校數(shù)據(jù)管理平臺設(shè)計及應(yīng)用

王祖鳳+鄭慶嵐

摘要：某高校先后建成了人事系統(tǒng)、教務(wù)系統(tǒng)、學工系統(tǒng)、科研系統(tǒng)及業(yè)績系統(tǒng)等業(yè)務(wù)系統(tǒng)，為了解決各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間存在的信息共享能力差、業(yè)務(wù)適應(yīng)能力差等問題，采用面向服務(wù)的架構(gòu)思想構(gòu)建高校數(shù)據(jù)管理平臺，提出一種基于ESB-SOA的高校數(shù)據(jù)管理平臺設(shè)計方法。實踐證明，該方法能夠?qū)崿F(xiàn)各類異構(gòu)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)資源共享，保證數(shù)據(jù)跨系統(tǒng)、跨部門的一致性、完整性和準確性，為高校后續(xù)信息化建設(shè)搭建良好的基礎(chǔ)支撐平臺。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)管理平臺；SOA；ESB

DOIDOI：10.11907/rjdk.171781

中圖分類號：TP319

文獻標識碼：A 文章編號：1672-7800（2017）012-0134-03

Abstract：

A university has built a personnel management system， educational administration system， student management system， scientific research management system and performance system and other business systems， in order to solve the problem of poor information sharing ability and poor business adaptability between the business systems， in this paper， we presents a design method of the data management platform for universities based on ESB-SOA. The practice proves that this method can effectively solve the data sharing of heterogeneous business system， which ensuring the consistency， integrity and accuracy of the data in different systems and departments， at the same time， it provides a fundamental platform for the follow-up information construction of universities.

Key Words：data management platform； SOA； ESB

0 引言

目前，某高校的各部門已相繼建設(shè)了自己的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，如教務(wù)系統(tǒng)、科研系統(tǒng)、人事系統(tǒng)、學工系統(tǒng)、業(yè)績系統(tǒng)及職稱系統(tǒng)等。但這些業(yè)務(wù)系統(tǒng)具有獨立的用戶管理和授權(quán)機制，系統(tǒng)之間缺乏數(shù)據(jù)共享關(guān)系和交換途徑，導致信息化應(yīng)用集成難度增大，各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的相關(guān)數(shù)據(jù)難以實時共享；同時存在數(shù)據(jù)質(zhì)量不高、數(shù)據(jù)重復錄入和重復管理現(xiàn)象，系統(tǒng)維護成本不斷增加，影響高校信息化建設(shè)整體進展，高校數(shù)據(jù)管理平臺應(yīng)運而生。

以傳統(tǒng)方式開發(fā)的軟件無法實現(xiàn)期望的業(yè)務(wù)集成和協(xié)作，本文基于SOA思想及ESB技術(shù)搭建高校數(shù)據(jù)管理平臺，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的靈活配置，最大限度地體現(xiàn)高校信息數(shù)據(jù)的價值，為促進高校建設(shè)信息化提供保障。

1 系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)

1.1 SOA

面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)（Service Oriented Architecture， SOA）是一種松散耦合的應(yīng)用服務(wù)體系結(jié)構(gòu)，在這種體系結(jié)構(gòu)中，所有功能被定義為獨立的服務(wù)，每個服務(wù)具有明確可調(diào)用的接口，服務(wù)之間互相通信，可以是簡單的數(shù)據(jù)傳遞，也可按定義好的順序調(diào)用多個服務(wù)以進行服務(wù)組合，從而形成業(yè)務(wù)流程[1]。

1.2 ESB

企業(yè)服務(wù)總線（ESB）是一種處于松散耦合的服務(wù)與應(yīng)用之間的標準集成方式。ESB是傳統(tǒng)中間件技術(shù)與Web、XML服務(wù)等技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，用于實現(xiàn)企業(yè)應(yīng)用相關(guān)信息的準確、高效和安全傳遞。ESB即是在SOA架構(gòu)中實現(xiàn)服務(wù)間智能化集成與管理的中介，它包含了實現(xiàn)SOA分層目標所必需的基礎(chǔ)功能部件。

2 平臺架構(gòu)設(shè)計

2.1 總體架構(gòu)設(shè)計

數(shù)據(jù)平臺管理主要分為數(shù)據(jù)模型管理、業(yè)務(wù)規(guī)則管理、事務(wù)管理、主數(shù)據(jù)質(zhì)量管理、流程維護、主數(shù)據(jù)維護、主數(shù)據(jù)服務(wù)和對外服務(wù)等幾大功能模塊。平臺應(yīng)用支撐組件通過ESB發(fā)布各種服務(wù)，高校各業(yè)務(wù)系統(tǒng)調(diào)用這些對外服務(wù)與高校數(shù)據(jù)管理平臺進行數(shù)據(jù)交換。高校數(shù)據(jù)管理平臺總體架構(gòu)如圖1所示。

界面整合：面向用戶提供定制化的統(tǒng)一接入平臺；應(yīng)用整合：全高校范圍內(nèi)的所有業(yè)務(wù)系統(tǒng)通過ESB總線進行數(shù)據(jù)交互，應(yīng)用層面的整合是ESB技術(shù)的核心；數(shù)據(jù)整合：通過聯(lián)邦、轉(zhuǎn)換和復制技術(shù)對學校內(nèi)部的數(shù)據(jù)源進行集成，集成的數(shù)據(jù)源將屏蔽底層數(shù)據(jù)源的位置、類型等物理特性，會以統(tǒng)一的視圖和接口呈現(xiàn)給用戶或應(yīng)用程序。

2.2 技術(shù)架構(gòu)設(shè)計

高校數(shù)據(jù)管理平臺技術(shù)架構(gòu)如圖2所示。

①MDM數(shù)據(jù)模型包括：主數(shù)據(jù)屬性、存儲模式與源數(shù)據(jù)的對照關(guān)系；②基礎(chǔ)組件包括：數(shù)據(jù)歸并、疑似數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)規(guī)則、智能匹配、事件管理、任務(wù)管理、交易審計、通知服務(wù)、日志記錄及數(shù)據(jù)訪問；③服務(wù)層包括：更新主數(shù)據(jù)信息服務(wù)、查詢主數(shù)據(jù)信息服務(wù)、新增主數(shù)據(jù)信息服務(wù)、導入服務(wù)、導出服務(wù)、組合服務(wù)、監(jiān)督服務(wù)等；④集成層包括：服務(wù)組合、服務(wù)路由、報文解析及代碼轉(zhuǎn)換；⑤信息主平臺訪問層包括：人事系統(tǒng)、教務(wù)系統(tǒng)、學工系統(tǒng)、科研系統(tǒng)、圖書系統(tǒng)及其它業(yè)務(wù)系統(tǒng)；⑥管理層包括：權(quán)限管理、規(guī)則管理、代碼管理、日志管理及服務(wù)監(jiān)控；⑦擴展層包括：服務(wù)擴展、規(guī)則擴展及模型擴展；⑧訂閱發(fā)布包括：訂閱、發(fā)布及消息隊列；⑨批量處理包括：數(shù)據(jù)校驗、增量處理及任務(wù)調(diào)度；⑩數(shù)據(jù)管控包括：數(shù)據(jù)質(zhì)量、數(shù)據(jù)標準、管理組織及管理流程。endprint

2.3 數(shù)據(jù)架構(gòu)設(shè)計

高校數(shù)據(jù)管理平臺的核心是對高校內(nèi)的主數(shù)據(jù)進行管理和監(jiān)控。經(jīng)過分析，某高校的主數(shù)據(jù)主要包括教師主題庫、學生主題庫、教學主題庫、科研主題庫、就業(yè)主題庫、基礎(chǔ)主題庫、國標主數(shù)據(jù)和校標主數(shù)據(jù)等。

主數(shù)據(jù)散落在不同的業(yè)務(wù)系統(tǒng)中，要進行集中的主數(shù)據(jù)管理，首先要讓這些系統(tǒng)與主數(shù)據(jù)系統(tǒng)互聯(lián)互通，其次通過一定的技術(shù)手段將各業(yè)務(wù)系統(tǒng)對主數(shù)據(jù)的操作同步到主數(shù)據(jù)存儲庫中。從各業(yè)務(wù)系統(tǒng)收集來的主數(shù)據(jù)一般都不完整，或多或少存在一些問題，針對這些數(shù)據(jù)，需要根據(jù)業(yè)務(wù)規(guī)則、數(shù)據(jù)質(zhì)量標準進行清洗加工，從而形成可以利用的可靠主題庫。

3 平臺部署實施與應(yīng)用

本文設(shè)計的高校數(shù)據(jù)管理平臺在某高校信息系統(tǒng)建設(shè)中得到了成功應(yīng)用。

數(shù)據(jù)管理平臺構(gòu)建要從各業(yè)務(wù)系統(tǒng)中抽取數(shù)據(jù)，獲得全校主數(shù)據(jù)，還要將數(shù)據(jù)推向其它業(yè)務(wù)系統(tǒng)，這需要與各業(yè)務(wù)系統(tǒng)進行交互設(shè)計，確定操作的標準接口。本文所構(gòu)建的某高校數(shù)據(jù)管理平臺采用WebService接口。

3.1 平臺架構(gòu)部署

由于數(shù)據(jù)管理平臺數(shù)據(jù)量大、業(yè)務(wù)流程復雜，因此采用多臺服務(wù)器組合的方式進行部署，包括ESB服務(wù)器、主數(shù)據(jù)平臺服務(wù)發(fā)布應(yīng)用服務(wù)器和主數(shù)據(jù)平臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。

3.2 平臺操作界面

高校數(shù)據(jù)管理平臺的操作界面包括代碼標準、數(shù)字檔案、數(shù)據(jù)質(zhì)量、采集監(jiān)控及系統(tǒng)管理。

代碼標準模塊主要顯示數(shù)據(jù)管理平臺提供的標準數(shù)據(jù)，如國標數(shù)據(jù)、校標數(shù)據(jù)等，這些數(shù)據(jù)都已作標準化處理，可以提供給各業(yè)務(wù)系統(tǒng)使用；數(shù)字檔案模塊顯示學生信息和教職工信息的全方位視圖，基本包括與人員相關(guān)的所有信息；數(shù)據(jù)質(zhì)量模塊主要對需要進入主數(shù)據(jù)管理平臺的數(shù)據(jù)質(zhì)量進行校驗，包括質(zhì)量管理、質(zhì)量規(guī)則、質(zhì)量分析、任務(wù)運行統(tǒng)計分析及質(zhì)量評估統(tǒng)計；采集監(jiān)控模塊主要監(jiān)控ESB總線的消息日志，包括總線消息日志、總線監(jiān)控統(tǒng)計、服務(wù)視圖；系統(tǒng)管理主要管理登錄本平臺的所有用戶，包括用戶維護、質(zhì)量管理員維護及定時任務(wù)配置。

3.3 核心模塊實現(xiàn)

（1）服務(wù)管理模塊。該模塊主要應(yīng)用SOA架構(gòu)技術(shù)，將分散在各部門業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的主數(shù)據(jù)聯(lián)合起來，形成高校核心數(shù)據(jù)庫，并采用WebService服務(wù)方式實現(xiàn)主數(shù)據(jù)服務(wù)功能。

（2）交換管理模塊。該模塊采用ESB總線方式，將功能都暴露成服務(wù)接口，通過發(fā)送MQ消息，實現(xiàn)主數(shù)據(jù)管理平臺與業(yè)務(wù)系統(tǒng)的互操作。例如，人事系統(tǒng)在教師信息變化時會向MQ隊列發(fā)送MQ消息，包括人員ID、消息類型等，ESB總線在接收到教師ID變化的消息后，由ESB總線將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為XML格式，提供給主數(shù)據(jù)管理平臺；主數(shù)據(jù)管理平臺更新完數(shù)據(jù)后，會向?qū)?yīng)的MQ隊列發(fā)送XML格式的變化數(shù)據(jù)，而其它需要教師信息的業(yè)務(wù)系統(tǒng)會自動從ESB總線上獲取到數(shù)據(jù)。

（3）服務(wù)監(jiān)控模塊。該模塊利用SOA和ESB技術(shù)，實現(xiàn)對主數(shù)據(jù)服務(wù)運行狀態(tài)的監(jiān)控和統(tǒng)計分析[9]，保證主數(shù)據(jù)下發(fā)的實時性、有效性和精準性。

4 結(jié)語

本文設(shè)計并實現(xiàn)了基于ESB-SOA的高校主數(shù)據(jù)管理平臺，該平臺功能在某高校信息化建設(shè)中得到了驗證，滿足高校教學、科研、管理、生活與服務(wù)要求的開放性、協(xié)同化運行要求，并為高校內(nèi)外各類人員提供完善的個性化服務(wù)支持。后續(xù)將進一步利用合理的安全策略，不斷提升主數(shù)據(jù)質(zhì)量，力爭為高校教育教學提供完善的智慧化運行環(huán)境。

參考文獻：

[1] 陳玲平.基于SOA的統(tǒng)一應(yīng)用服務(wù)接口平臺設(shè)計與實現(xiàn)[J].網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用，2009，3（3）：89-91.

[2] MARK ENDREI，JENNY ANG，ALI ARSANJANI，et al.Patterns：service oriented architecture and web services[C].IBM International Technical Support Organization，2004.

[3] 陳猛.制造業(yè)主數(shù)據(jù)平臺的設(shè)計[J].福建電腦，2010（4）：163.

[4] 郭文越，陳虹，劉萬軍.基于SOA的數(shù)據(jù)共享與交換平臺[J].計算機工程，2010，36（19）：280-282.

[5] 劉超，何利力，廖化生.基于SOA和ESB的煙草行業(yè)數(shù)據(jù)交換平臺的設(shè)計與實現(xiàn)[J].工業(yè)控制計算機，2011，24（12）：83-84.

[6] 孫金波，劉淑芬.ESB技術(shù)實現(xiàn)基于SOA的企業(yè)信息化平臺[J].電腦編程技巧與維護，2009（14）：70-71.

[7] 任友群，程靜.用公共數(shù)據(jù)平臺成就高校信息化建設(shè)——華東師范大學信息化建設(shè)[J].中國教育信息化，2006（4）：38-41.

[8] 郭曉明，張巍.高校信息化建設(shè)中公共數(shù)據(jù)平臺的探討[J].中國教育信息化，2015（19）：69-72.

[9] 鄭國柱.基于SOA和ESB技術(shù)的煙草行業(yè)主數(shù)據(jù)管理平臺的設(shè)計與實現(xiàn)[D].北京：中國科學院大學，2016.

[10] 潘偉偉，潘善亮.基于ESB-SOA的企業(yè)信息集成平臺設(shè)計[J].移動通信，2017，41（3）：55-59.

（責任編輯：孫 娟）endprint