信息技術(shù)系統(tǒng)集成的綜合架構(gòu)設(shè)計(jì)

摘要：針對(duì)目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成中的問題，提出了信息技術(shù)系統(tǒng)集成架構(gòu)的設(shè)計(jì)。通過輸入輸出單元、處理單元、存儲(chǔ)接口等模塊構(gòu)成系統(tǒng)的主要架構(gòu)，系統(tǒng)架構(gòu)中包括多種服務(wù)，能夠?qū)ο鄳?yīng)的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行收集。在軟件功能開發(fā)過程中，利用SHA-265算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和傳輸，充分挖掘有用數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的查詢與集成服務(wù)。將此平臺(tái)應(yīng)用到實(shí)際企業(yè)中，能夠?qū)崿F(xiàn)信息技術(shù)系統(tǒng)的集成，整合各個(gè)獨(dú)立信息系統(tǒng)為統(tǒng)一化的整體，實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)資源的協(xié)同與共享。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù)系統(tǒng)" 系統(tǒng)集成" 架構(gòu)設(shè)計(jì)" 數(shù)據(jù)集成

Integrated[A1]" Architecture Design of Information Technology System Integration

ZHOU Xianghua

Zhejiang Kaier New Materials Co.， Ltd， Jinhua， Zhejiang Province， 321036 China

Abstract： According to the current problems in computer network system integration， the design of information technology system integration architecture is proposed. The main architecture of the system is composed of input and output units， processing units， storage interface， and other modules. The system architecture includes a variety of services that can collect the corresponding information data. In the process of software function development， SHA-265 algorithm is used to collect and transmit data， fully explore useful data， and realize data query and integration service. Applying this platform to actual enterprises can realize the integration of information technology system， integrate various independent information system into a unified whole， and realize the coordination and sharing of system resources.

Key Words： Information technology system; System integration; Architecture design; Data integration

在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信不斷發(fā)展的過程中，部分企業(yè)要對(duì)內(nèi)部孤島型異構(gòu)數(shù)據(jù)整合，包括數(shù)據(jù)的傳輸、交換等執(zhí)行流程，從而對(duì)企業(yè)內(nèi)異構(gòu)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行共享與交換。以此，要以不同網(wǎng)絡(luò)空間的文本文件、數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)創(chuàng)建多元數(shù)據(jù)信息交互集成化系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)部門數(shù)據(jù)的傳輸、共享，合理設(shè)置數(shù)據(jù)交換方案和流程，實(shí)現(xiàn)不同異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫的平滑信息交換與交互。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成技術(shù)主要包括數(shù)據(jù)集成與交換、融合、智能監(jiān)管、安全防護(hù)等技術(shù)，要求實(shí)現(xiàn)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)集成。在大數(shù)據(jù)時(shí)代下，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成技術(shù)要設(shè)置合理的架構(gòu)，通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、環(huán)境支持平臺(tái)等創(chuàng)建模塊框架。另外，使用視頻監(jiān)控系統(tǒng)引進(jìn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成技術(shù)，能夠設(shè)計(jì)科學(xué)系統(tǒng)架構(gòu)，滿足系統(tǒng)功能，實(shí)現(xiàn)理想效果^[1]。

1 信息技術(shù)系統(tǒng)集成的總體架構(gòu)

平臺(tái)的整體框架主要包括服務(wù)組件、綜合門戶、基礎(chǔ)設(shè)施、應(yīng)用服務(wù)等構(gòu)成，在綜合門戶層創(chuàng)建信息收集與處理的模式，用戶能夠搜索相應(yīng)的信息數(shù)據(jù)。將信息系統(tǒng)的共享信息作為平臺(tái)的信息，不用根據(jù)自身需求對(duì)信息進(jìn)行整合和收集。應(yīng)用服務(wù)層能夠?qū)⒓?xì)化的內(nèi)部服務(wù)提供給用戶，平臺(tái)通過服務(wù)組件細(xì)化相應(yīng)的服務(wù)后，為用戶所提供。另外，還能夠?qū)⒎?wù)作為服務(wù)對(duì)象與主體，通過應(yīng)用服務(wù)層反饋相應(yīng)的請(qǐng)求信息，滿足數(shù)據(jù)交換等功能^[2]，信息技術(shù)系統(tǒng)集成平臺(tái)的總體架構(gòu)詳見圖1。

2 信息技術(shù)系統(tǒng)集成的硬件架構(gòu)

2.1 處理單元

在計(jì)算機(jī)體系設(shè)計(jì)中，處理單元為主要內(nèi)容，處理器作為核心硬件，通過CPU[wl3]"（Central Processing Unit，CPU）[A4]"表示，也就是集成控制器與運(yùn)算器。通過控制器得到指令，對(duì)指令處理后將控制信號(hào)發(fā)送到各個(gè)部件中；運(yùn)算器能夠?qū)崿F(xiàn)邏輯運(yùn)算和算術(shù)，包括運(yùn)算寄存器組和算術(shù)邏輯單元。CPU主頻參數(shù)設(shè)置為1.7 GHz，32為字長，外頻為300 MHz。

2.2存儲(chǔ)單元

存儲(chǔ)單元不僅可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)體系中的記憶功能，還是代碼和數(shù)據(jù)的載體，其主要由寄存器、主存儲(chǔ)器、高速/低速緩沖存儲(chǔ)器構(gòu)成。外部低速存儲(chǔ)器能夠使用光與磁等技術(shù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，被廣泛應(yīng)用到不同行業(yè)中。

2.3輸入輸出單元

輸入輸出單元通過輸入與輸出設(shè)備構(gòu)成，為計(jì)算機(jī)體系設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容。在計(jì)算機(jī)中，能夠利用輸入設(shè)備將文字、程序與數(shù)據(jù)等輸入系統(tǒng)中；輸出設(shè)備的主要功能就是將信息與結(jié)果通過信號(hào)、文字、數(shù)據(jù)等方式輸出。

2.4接口設(shè)計(jì)

本文所設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)集成架構(gòu)要為外界提供數(shù)據(jù)錄入其他的接口，在系統(tǒng)中匯總?cè)康臄?shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理后寫入前置機(jī)數(shù)據(jù)庫中。對(duì)前置機(jī)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)明細(xì)進(jìn)行記錄，并且標(biāo)注狀態(tài)。另外，還能夠提供重發(fā)功能，對(duì)日志表進(jìn)行警察，在前置機(jī)中再次匯總數(shù)據(jù)。前置機(jī)對(duì)開發(fā)接口數(shù)據(jù)查看后進(jìn)行審核、修改等操作，利用調(diào)度機(jī)制對(duì)開放接口表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行查看^[3]。

3信息技術(shù)系統(tǒng)集成的軟件功能

3.1數(shù)據(jù)收集與存儲(chǔ)

原始數(shù)據(jù)大部分存在于多源異構(gòu)數(shù)據(jù)源中，本文使用分布式架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，能夠滿足大數(shù)據(jù)環(huán)境下的數(shù)據(jù)收集需求。簡單來說，可以使用不同數(shù)據(jù)源對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行并行收集。不同代理能夠通過指定數(shù)據(jù)源對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，并且傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理器（Data Processing Unit，DPU）[A5]"中。通過Apache Kafka消息隊(duì)列機(jī)制傳輸數(shù)據(jù)，在高并發(fā)、大吞吐量的場景下對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，從而提高數(shù)據(jù)傳輸可靠性。另外，使用SHA-265算法對(duì)敏感字段開展單項(xiàng)哈希，滿足了數(shù)據(jù)傳輸效率需求。在預(yù)處理數(shù)據(jù)后，將處理好的數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒植际酱鎯?chǔ)系統(tǒng)中，方便了數(shù)據(jù)的后續(xù)分析^[4]。

3.2數(shù)據(jù)處理

對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的重點(diǎn)就是對(duì)分布式文件系統(tǒng)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，使用內(nèi)存分布式計(jì)算架構(gòu)提高數(shù)據(jù)處理性能。通過Spark設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)處理模型，主要功能為數(shù)據(jù)流處理、圖計(jì)算等。在對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)，根據(jù)Spaek SQL數(shù)據(jù)庫對(duì)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，還能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行查詢，還能夠?yàn)閼?yīng)用程序編程[A6]"接口（Application Programming Interface，API）提供直觀數(shù)據(jù)處理方法。為了使數(shù)據(jù)查詢的效率得到優(yōu)化，本文使用基于代價(jià)查詢優(yōu)化器（Cost-Based Optimizer，CBO），對(duì)數(shù)據(jù)不同查詢計(jì)算進(jìn)行計(jì)算，使用代價(jià)最小的計(jì)劃進(jìn)行分析^[5]。

3.3異構(gòu)數(shù)據(jù)的交換

將異構(gòu)數(shù)據(jù)交換拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)劃分成為可擴(kuò)展標(biāo)記語言（Extensible Markup Language，XML）消息服務(wù)組件、數(shù)據(jù)交換中間層組件與Java消息服務(wù)（Java Message Service，JMS）服務(wù)器，從而創(chuàng)建數(shù)據(jù)交換拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。JMS服務(wù)器使不同企業(yè)的分散系統(tǒng)構(gòu)成相互連接的整體，實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)XML異構(gòu)數(shù)據(jù)交換，步驟具體如下。

（1）通過數(shù)據(jù)交換中間層與轉(zhuǎn)換規(guī)則，從異構(gòu)數(shù)據(jù)庫中對(duì)數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)進(jìn)行提取，然后封裝成為XML文檔文件并且[A7]"發(fā)送。

（2）使用XML消息服務(wù)組件對(duì)傳輸?shù)腦ML文檔文件進(jìn)行接收，然后使其封裝成為XML消息，在服務(wù)器中傳輸。另外，XML消息服務(wù)組件能夠?qū)ο⑦M(jìn)行封裝和解析，然后傳輸不同類別的數(shù)據(jù)。

（3）通過XML消息服務(wù)組件接收服務(wù)器中的數(shù)據(jù)，對(duì)實(shí)時(shí)消息進(jìn)行處理并且存儲(chǔ)，然后對(duì)數(shù)據(jù)封裝。最后，將XML文件傳輸?shù)较聦訑?shù)據(jù)交換中間層，在數(shù)據(jù)源表中寫入^[6]。

3.4數(shù)據(jù)的集成

系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成主要包括轉(zhuǎn)換規(guī)則、XML轉(zhuǎn)換器與模式庫，通過數(shù)據(jù)泵讀寫數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)，在轉(zhuǎn)換規(guī)則下使用XML轉(zhuǎn)換器對(duì)數(shù)據(jù)提取，然后轉(zhuǎn)變成為標(biāo)準(zhǔn)文檔。如果數(shù)據(jù)沒有被轉(zhuǎn)換，要傳輸?shù)綌?shù)據(jù)泵中，數(shù)據(jù)集成更加的方便，能夠插入不同類型數(shù)據(jù)信息，并且對(duì)信息進(jìn)行更新、覆蓋，數(shù)據(jù)集成架構(gòu)的設(shè)計(jì)如圖2所示。

3.5數(shù)據(jù)的查詢

對(duì)數(shù)據(jù)命令解析后，以查詢服務(wù)配置將關(guān)鍵詞發(fā)送到配置服務(wù)中，從而執(zhí)行操作，例如：核心服務(wù)器的認(rèn)證信息、數(shù)據(jù)資源信息、服務(wù)參數(shù)等可以細(xì)分為資源的類型、名稱、請(qǐng)求等，在對(duì)查詢服務(wù)初始化的過程中，能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行讀取與解析。

為了能夠查詢多個(gè)數(shù)據(jù)源的關(guān)鍵詞，系統(tǒng)使用組件策略查詢關(guān)鍵詞數(shù)據(jù)。另外，通過接口規(guī)范和組件標(biāo)準(zhǔn)，方便在系統(tǒng)中使用新方法，從而滿足易用性、高效性的查詢需求。本文系統(tǒng)主要使用關(guān)系型、文本、XML型數(shù)據(jù)，通過Lucene庫查詢文檔數(shù)據(jù)的關(guān)鍵詞，還能夠支持文檔文件數(shù)據(jù)集的查詢與索引，支持多種類型的文件，包括xlsx、rtf、txt等。

使用數(shù)據(jù)圖關(guān)鍵詞的方法對(duì)關(guān)鍵詞進(jìn)行查詢，能夠根據(jù)不同數(shù)據(jù)的相互關(guān)系，從而創(chuàng)建圖，得到全部r半徑子圖，利用數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建索引。在進(jìn)行索引的過程中，選擇用戶最優(yōu)的關(guān)鍵詞k個(gè)r半徑，關(guān)鍵字節(jié)點(diǎn)選擇Steiner子圖，并且對(duì)其進(jìn)行檢索^[7]。

4結(jié)"語

為了解決大量信息孤島的問題，滿足信息化條件下多種信息系統(tǒng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的整合與交換功能，本文提出了信息技術(shù)集成的架構(gòu)設(shè)計(jì)。本文對(duì)平臺(tái)架構(gòu)的組成和形式進(jìn)行分析，闡述了，系統(tǒng)軟硬件的搭建過程，并且說明了系統(tǒng)數(shù)據(jù)的集成方案。利用平臺(tái)的描述，本平臺(tái)能夠快速融合不同信息系統(tǒng)，還能夠?qū)ο到y(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行高效交換，使系統(tǒng)管理質(zhì)量與效率得到提高。

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