基于SOA架構(gòu)的創(chuàng)新服務(wù)與管理平臺設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

張立佳,王宏昭，李正濤

(1.河北省科學(xué)院,河北 石家莊 050081; 2.同方知網(wǎng)(北京)技術(shù)有限公司,北京 100084)

0 引言

創(chuàng)新平臺的建設(shè)是推進(jìn)新常態(tài)下“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃的重要舉措?？蒲性核没ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)和信息通信技術(shù)搭建綜合性的創(chuàng)新服務(wù)與管理平臺，不僅可以為領(lǐng)導(dǎo)決策提供參考，還可以滿足科研人員獲取有效信息的需要。通過對相關(guān)資源的分析和梳理，可以充分發(fā)揮創(chuàng)新平臺作為知識輻射作用，提高科技人員獲取科技信息的效率和準(zhǔn)確性。本文以河北省科學(xué)院科技創(chuàng)新服務(wù)與管理平臺為例，針對科研資源多源異構(gòu)的特點(diǎn)，結(jié)合科研管理實(shí)際，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于SOA架構(gòu)的創(chuàng)新服務(wù)與管理系統(tǒng)，對涉及科研管理和決策支持的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘和關(guān)聯(lián)分析，并對核心資源進(jìn)行碎片化加工和知識源提取，分階段逐步建立一個(gè)數(shù)字化、智能化、專業(yè)化、平臺化，具有權(quán)威性的、面向科技創(chuàng)新與協(xié)同發(fā)展的綜合管理平臺[1]。

1 SOA體系架構(gòu)

面向服務(wù)架構(gòu)(Service-Oriented Architecture)，面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)是一個(gè)框架模型，通過對各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的各個(gè)功能模塊(組件)，以服務(wù)的形式關(guān)聯(lián)起來，服務(wù)間具有接口契約關(guān)系。接口的定義規(guī)則是中立的，應(yīng)用不受硬件環(huán)境、軟件系統(tǒng)以及編碼方式的限制。這使得構(gòu)建在各種各樣的系統(tǒng)中的服務(wù)可以使用一種統(tǒng)一和通用的方式進(jìn)行交互。面向服務(wù)的體系架構(gòu)自Gartner提出后，成為應(yīng)用開發(fā)領(lǐng)域重要的研究課題。在設(shè)計(jì)開發(fā)實(shí)施過程下，依據(jù)用戶需求定制和組合不同的服務(wù)完成既定的目標(biāo)，由各自獨(dú)立可復(fù)用的服務(wù)組建應(yīng)用系統(tǒng)[2][3]。

2 基于SOA架構(gòu)的創(chuàng)新服務(wù)與管理平臺設(shè)計(jì)

2.1 開發(fā)工具

本系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)開發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)。使用ASP.NET進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)。開發(fā)工具使用Microsoft Visual Studio 。使用NUnit、selenium進(jìn)行自動(dòng)化測試，使用CCNET完成項(xiàng)目持續(xù)集成發(fā)布。

2.2 總體結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)按照功能劃分模塊，如圖1所示。

2.3 接口設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)內(nèi)部子系統(tǒng)通信采用WCF數(shù)據(jù)通信應(yīng)用程序框架，采用通信協(xié)議包含HTTP、TCP協(xié)議。

資源管理系統(tǒng)與分布式檢索服務(wù)之間的存在檢索交互接口，采用TCP/IP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。資源管理系統(tǒng)與評論(筆記)服務(wù)之間存在數(shù)據(jù)交互接口，采用HTTP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。資源管理系統(tǒng)與上傳下載服務(wù)之間存在數(shù)據(jù)交互接口，采用TCP/IP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。后臺管理與用戶管理存在交互接口，用于系統(tǒng)對賬號、角色、權(quán)限的管理，數(shù)據(jù)交互采用HTTP協(xié)議。

2.4 統(tǒng)一身份認(rèn)證

2.4.1 登錄管理

在認(rèn)證中心登錄完成后，認(rèn)證中心會生成一個(gè)登錄令牌。用戶在訪問其他子系統(tǒng)的時(shí)候，子系統(tǒng)會自動(dòng)識別當(dāng)前的登錄令牌，并通過登錄令牌去服務(wù)器獲取登錄的用戶信息，完成當(dāng)前用戶的認(rèn)證過程。

圖1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)示意圖

應(yīng)對客戶本地有多套用戶信息的情況，只要各個(gè)應(yīng)用能夠提供相關(guān)的登錄接口或者能夠直接訪問數(shù)據(jù)庫，都能夠完成本地用戶以多源的形式接入統(tǒng)一身份認(rèn)證系統(tǒng)。

2.4.2 客戶端與認(rèn)證中心通訊機(jī)制

為防止用戶拿到token以后濫用的情況，認(rèn)證中心服務(wù)器有IP地址的驗(yàn)證機(jī)制，即：每次登錄成功，生成token后，會記錄相應(yīng)的IP地址。如果有客戶端拿著token來獲取登錄信息的時(shí)候，就會檢測該客戶端的IP是否和登錄時(shí)的IP一致。當(dāng)前這個(gè)驗(yàn)證機(jī)制是可配置的。僅僅有IP地址的驗(yàn)證肯定是不夠的，為了加強(qiáng)系統(tǒng)間的安全性，認(rèn)證中心還采用了指紋加密技術(shù)，以時(shí)間戳和私鑰為明文，然后進(jìn)行SHA1加密。這樣就保證每次請求的時(shí)間有效性(時(shí)間戳)和客戶端有效性(私鑰)。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

河北省科學(xué)院科技創(chuàng)新服務(wù)與管理平臺設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了6個(gè)功能模塊，本文對機(jī)構(gòu)知識倉庫、個(gè)人知識管理中心、知識社區(qū)等3個(gè)模塊做主要介紹。

3.1 機(jī)構(gòu)知識倉庫

機(jī)構(gòu)知識倉庫是整個(gè)平臺的基礎(chǔ)核心，協(xié)同創(chuàng)新研究平臺中的內(nèi)外部資源都將集成、整合存儲到機(jī)構(gòu)知識倉庫，由機(jī)構(gòu)知識倉庫統(tǒng)一管理。機(jī)構(gòu)知識倉庫是以海量非結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化及結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)混合的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，其中內(nèi)部資源是核心研究數(shù)據(jù)，外部數(shù)據(jù)主要是CNKI知識資源庫等，建立各種知識資源整合、提交的業(yè)務(wù)流程，實(shí)現(xiàn)知識資源的可持續(xù)更新。因此整合平臺采用多數(shù)據(jù)庫引擎的方式，能夠保證以后數(shù)據(jù)資源的快速增長。

機(jī)構(gòu)知識倉庫除了從底層對數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，同時(shí)還為管理員以及內(nèi)部用戶提供知識發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)，由知識發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)為協(xié)同創(chuàng)新研究平臺的各類用戶提供檢索、查詢服務(wù)?？蚣苋鐖D2所示。

圖2 機(jī)構(gòu)知識倉庫架構(gòu)圖

系統(tǒng)主要功能包括知識資源整合、管理以及知識資源統(tǒng)一服務(wù)。

3.2 個(gè)人知識管理中心

個(gè)人知識管理中心是為全院所有個(gè)人用戶提供的集中工作平臺，核心功能是提供個(gè)人知識管理和研究學(xué)習(xí)系統(tǒng)，通過個(gè)人知識管理中心協(xié)同創(chuàng)新研究平臺的個(gè)人用戶可以上傳、收藏和管理文檔、圖片、音頻、視頻等資源，同時(shí)集成了系統(tǒng)消息、課題研究及協(xié)同創(chuàng)作的任務(wù)，一站式完成各種協(xié)同。框架如圖3所示。

圖3 個(gè)人知識管理中心架構(gòu)圖

系統(tǒng)主要功能包括，待辦任務(wù)、消息通知、訂閱推送、知識提交、個(gè)人知識管理(網(wǎng)盤)、筆記及知識貢獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)功能。

3.3 知識社區(qū)

提供最新相關(guān)科技理論研究、學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)交流、知識分享和心得交流的空間，挖掘和沉淀研究人員、管理人員的隱性知識，形成針對具體研究問題的知識庫，通過知識管理員的總結(jié)管理，找到最佳實(shí)踐，經(jīng)過長期沉淀成為河北省科學(xué)院的專業(yè)知識庫/經(jīng)驗(yàn)庫/決策參考庫。流程如圖4所示。

圖4 知識社區(qū)業(yè)務(wù)流程圖

系統(tǒng)主要功能包括，知識提問、知識分享、知識總結(jié)、智能問答。

4 結(jié)束語

通過構(gòu)建適應(yīng)科技創(chuàng)新發(fā)展需求，面向知識管理和協(xié)同創(chuàng)新，組建貫穿知識生產(chǎn)、管理和利用的全周期科技創(chuàng)新服務(wù)與管理平臺，實(shí)現(xiàn)了資源的碎片化閱讀與查詢、重組，提高了科研效率，為提升科研管理決策和創(chuàng)新服務(wù)能力提供了有力支撐。