淺談基于SOA 的數(shù)據(jù)交換中心的設(shè)計和實現(xiàn)論文

　　一、背景概況

　　在學(xué)校進(jìn)行了長期的信息化建設(shè)的過程中，數(shù)據(jù)交互領(lǐng)域的建設(shè)一直是核心工作，這也是在取得了一定的收獲的信息化校園建設(shè)過程中，所反映出的基本問題所決定的。原有的學(xué)校各部門，在進(jìn)行相應(yīng)的信息化建設(shè)過程中是屬于無須也無標(biāo)準(zhǔn)的，這樣，各部門之間的數(shù)據(jù)聯(lián)通是相應(yīng)比較困難的，而各個信息系統(tǒng)所謂的封閉和異構(gòu)，使得學(xué)校完整的信息化建設(shè)無法得到很好的發(fā)展，這也是我們提出該研究方案的初衷�，F(xiàn)在各類設(shè)計類型很多，但是基本的實施模式就有點對點和集中式的兩種，以下就這兩類的異同進(jìn)行說明。

　　1)模式一：點對點構(gòu)架，在各部門不同的服務(wù)器和軟件上要進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，就必須單個個體間進(jìn)行點對點的連接，協(xié)議在這個過程中是一臺機(jī)器到另一臺機(jī)器，這樣的交換方式叫點對點方式，這個方式有優(yōu)點在于，不需要過多的復(fù)雜機(jī)構(gòu)和硬件，只需要機(jī)器，機(jī)構(gòu)相對比較容易實現(xiàn)也簡單，不需要依賴其他產(chǎn)品，任何一個節(jié)點的錯誤對其他的整體或者節(jié)點不會造成什么影響。但是，這樣的連接方式也會有缺點，就是機(jī)器到機(jī)器之間的連線是一對一的，這樣當(dāng)機(jī)器成倍增長，這樣的連接也會飛躍式的增長，其次，建立連接的雙方必須同時在線，這樣使得使用起來變得非常不方便。

　　2)模式二：集中式架構(gòu)，在機(jī)器與機(jī)器交換之間會有一個交換機(jī)制來進(jìn)行管理，機(jī)器要對另外機(jī)器進(jìn)行連接，必須先對中間交換機(jī)制連接，從而找到對方的地址，才能和對方進(jìn)行通信，這樣的方式有優(yōu)點，就是連接數(shù)并不會增長太快，機(jī)器和機(jī)器連接不一定要隨時都在線，當(dāng)然，這樣也對設(shè)備的類型有要求，并且負(fù)載量是較大的，類似總線型的傳輸會有瓶頸。

　　模式二的方式其實更有可操作性，當(dāng)然這樣的架構(gòu)往往先從數(shù)據(jù)中心開始，才向外圍進(jìn)行其他中心的建設(shè)。我們需要的整合確是從原有的很多不同系統(tǒng)中進(jìn)行的整合�，F(xiàn)在要說的方式是通過現(xiàn)有的B/S 結(jié)構(gòu)加上不同數(shù)據(jù)整合形成的一類后期建設(shè)的數(shù)據(jù)交換中心。

　　二、SOA的概念及數(shù)據(jù)交換理論基礎(chǔ)

　　(一) SOA的概念

　　在整個軟件設(shè)計分析演化過程中，從面相過程到面相對象，直至現(xiàn)在的面向服務(wù)，是由人們需求逐步提升的一個過程，而現(xiàn)在提到的SOA就是面向服務(wù)的軟件系統(tǒng)構(gòu)建方法。

　　SOA是分布式軟件系統(tǒng)構(gòu)造方法和環(huán)境的新發(fā)展階段，是包含運行環(huán)境、編程模型、架構(gòu)風(fēng)格和相關(guān)方法論等在內(nèi)的一整套的分布式軟件系統(tǒng)構(gòu)造方法和環(huán)境，涵蓋服務(wù)的整個生命周期：建模一開發(fā)一整合一部署一運行一管理”。

　　SOA((Service—Oriented Architecture，面向服務(wù)的體系架構(gòu)))，對于業(yè)務(wù)集成的過程來說，設(shè)計者往往都會考慮到一個企業(yè)化的架構(gòu)的原型化事物，就其體系架構(gòu)而言，分為以下幾個部分：

　　既然是面向服務(wù)的架構(gòu)體系，那么服務(wù)作為一個核心，必然成為了各個業(yè)務(wù)手段的抽象對象，在這樣的過程中，各項業(yè)務(wù)成為了相對獨立的個體，各個個體之間相互成為了可以分布成為個體的每個細(xì)節(jié)業(yè)務(wù)邏輯。這個時候，服務(wù)就不單純是服務(wù)，而可以定義與業(yè)務(wù)之間的相應(yīng)聯(lián)系，就像一些規(guī)則要求的約束，在這個環(huán)境就有了響應(yīng)的處理機(jī)制。

　　這使得構(gòu)建在不同系統(tǒng)中的服務(wù)可以以統(tǒng)一的!通用的方式進(jìn)行交互" 除了這種不依賴于特定技術(shù)的中立特性，其通過服務(wù)注冊庫(ServiceRegistry) 加上企業(yè)服務(wù)總線(EnterpriseServiceBus，ESB)來支持動態(tài)查詢、定位、路由和中介(Mediation) 的能力，使得服務(wù)之間的交互是動態(tài)的，位置是透明的。

　　所以，SOA的意義就是利用一種廣泛互用標(biāo)準(zhǔn)，成為各個不同架構(gòu)細(xì)節(jié)的統(tǒng)一安排者，它更多的是研究各個細(xì)節(jié)個體的裝配，不需要重視底層的編碼等情況。

　　(二) Web Service 技術(shù)

　　Web Service 技術(shù)在一開始初期就有人進(jìn)行了定義，其在于規(guī)范了一種組件，使得通過Web 調(diào)用的各項內(nèi)容可以通過這樣的規(guī)范組織在一起，WebService 從現(xiàn)今的發(fā)展來看，已經(jīng)是基于瘦客戶端的必然組成模式了。

　　WebService 構(gòu)成主要有以下幾點：

　　1) Service：Service 是一種應(yīng)用程序，提供者將它公布到Internet 上提供服務(wù)。

　　2) WebServiCeProvider：從架構(gòu)面來看Service Provider，它是提供服務(wù)及服務(wù)本身的執(zhí)行環(huán)境

　　3) WebServieeRequester：某種Client 或應(yīng)用程序，在Internet上搜尋，使用WebServiee。

　　4) WebService Registry (Broker)：是一種儲存webServiee信息的環(huán)境，讓ServiceProvider 注冊公布ServiCe 的信息，讓ServieeRequester 搜尋服務(wù)，并取得和WebServiee 溝通的相關(guān)信息。

　　三、數(shù)據(jù)交換中心的設(shè)計

　　(一) 數(shù)據(jù)交換中心體系架構(gòu)

　　數(shù)據(jù)交換中心采用分布式的思想，可以使得在模式二基礎(chǔ)上進(jìn)行真正的數(shù)據(jù)交換應(yīng)用，也真正讓不同部門的機(jī)器聯(lián)系在了一起。

　　(二) 物理結(jié)構(gòu)

　　部門服務(wù)器都通過數(shù)據(jù)交換中心進(jìn)行連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的操作。這樣，作為中間節(jié)點的路由器，就成為了整個交換過程中的一員，通過路由器和數(shù)據(jù)交換中心服務(wù)器之間的這樣結(jié)構(gòu)，可以把模式二很好的實現(xiàn)。

　　(三) 數(shù)據(jù)交換中心的層次結(jié)構(gòu)設(shè)計

　　通過設(shè)計的數(shù)據(jù)交換中心物理架構(gòu)，可以對其進(jìn)行層次結(jié)構(gòu)的設(shè)計，這樣把數(shù)據(jù)，實際交換和適配過程由不同層來處理，可以提供更好的數(shù)據(jù)異構(gòu)，也更好的可以把數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)后的格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而實現(xiàn)各項消息服務(wù)，數(shù)據(jù)上傳下載，數(shù)據(jù)交換等功能。

　　(四) 數(shù)據(jù)庫的設(shè)計

　　數(shù)據(jù)交換中心原本就是為了完成不同系統(tǒng)之間各類數(shù)據(jù)的交換，并且可以提供一系列接口服務(wù)，用來拓展整個系統(tǒng)。在這種情況下，可以把數(shù)據(jù)庫分為以下幾類：

　　其一：數(shù)據(jù)儲存類，就是可以把需要進(jìn)行交換的數(shù)據(jù)進(jìn)行儲存的一類信息，可以通過XML語言進(jìn)行標(biāo)識。

　　其二：數(shù)據(jù)交換類，可以進(jìn)行存儲過程并可以進(jìn)行實際執(zhí)行的這類規(guī)則語句，可以進(jìn)行各類數(shù)據(jù)的實際交換。

　　其三：數(shù)據(jù)管理類，存儲管理數(shù)據(jù)交換中心并是得整個系統(tǒng)有序。

　　(五) 數(shù)據(jù)交換協(xié)議的設(shè)計

　　協(xié)議作為兩個不同機(jī)制系統(tǒng)的連接基礎(chǔ)，需要是標(biāo)準(zhǔn)而規(guī)范的，采用什么平臺，什么規(guī)范，才能夠?qū)⒁粋�數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到另一個數(shù)據(jù)集群中，數(shù)據(jù)是有可讀性的，這樣，在學(xué)校的這個可能會范圍擴(kuò)大的地方也需要有很強(qiáng)的擴(kuò)展性。在這一基礎(chǔ)之下，我們的系統(tǒng)平臺，采用了XML語言，這樣標(biāo)準(zhǔn)化語言就可以支持很多不同服務(wù)器在不同的環(huán)境下使用了。

　　1.數(shù)據(jù)范式協(xié)議

　　在定義中，我們既然使用了XML語言，那么我們的實際范式也需要規(guī)范，我們系統(tǒng)的交換中心數(shù)據(jù)范式規(guī)定者以下三個部分的不同要求，其一是數(shù)據(jù)頭部，頭部就記錄著發(fā)送機(jī)器、發(fā)送者和明文字段等相應(yīng)交換必須的數(shù)據(jù)，其次是數(shù)據(jù)主要的部分，這個地方就包含著相應(yīng)實際的數(shù)據(jù)內(nèi)容，最后是一些其他內(nèi)容所可能占用的數(shù)據(jù)位置。

　　2.服務(wù)器地址分配規(guī)則

　　在多臺服務(wù)器同時出現(xiàn)于一個環(huán)境中，我們現(xiàn)在采用了負(fù)載均衡算法，進(jìn)行實際的服務(wù)器地址分配，從而將服務(wù)器地址有規(guī)律的進(jìn)行實際分配，形成可以定義的服務(wù)器地址分配規(guī)則。

　　四、數(shù)據(jù)交換中心的實現(xiàn)

　　本系統(tǒng)使用J2EE 的基本架構(gòu)，使用Web2.0 技術(shù)，在任何一類終端都可以使用，而數(shù)據(jù)庫使用Oracle，可以對接其他多種數(shù)據(jù)庫。

　　(一) 主要的一些模塊

　　我們將實際系統(tǒng)分為主要的幾個模塊：用戶管理模塊，數(shù)據(jù)管理模塊，服務(wù)模塊，系統(tǒng)監(jiān)控及維護(hù)模塊，接口調(diào)度模塊。

　　用戶管理模塊：就是確定用戶權(quán)限和用戶添加、刪除、修改、查詢的模塊;

　　數(shù)據(jù)管理模塊：就是數(shù)據(jù)在整個過程中上傳、下載、查詢等實際監(jiān)控管理的模塊;

　　服務(wù)模塊：就是進(jìn)行隊列管理等相應(yīng)的交換設(shè)置的模塊;

　　系統(tǒng)監(jiān)控及維護(hù)模塊：就是對系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控及維護(hù)，可以進(jìn)行內(nèi)核調(diào)整的模塊;

　　接口調(diào)度模塊：就是制作接口，并且使接口可以和其他系統(tǒng)對接的模塊。

　　(二) 安全設(shè)置等相應(yīng)問題

　　數(shù)據(jù)交換，但是不能引起數(shù)據(jù)不安全，所以這樣一來，我們就要對最基本的XML進(jìn)行一些設(shè)置，由于XML的常規(guī)默認(rèn)規(guī)則，是得大部分可以被直接閱讀，減低的安全性，這樣的情況我們就需要采取以下措施：

　　1)用戶認(rèn)證機(jī)制

　　2)信息保存和恢復(fù)機(jī)制

　　3)機(jī)密分級機(jī)制

　　在使用過程中實際人為也會造成一些影響，對認(rèn)為影響我們有以下方法：

　　1)建立內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，使用獨立域或者是VPN;

　　2)建立身份認(rèn)證機(jī)制及認(rèn)證中心，是整個數(shù)據(jù)的流動有用戶操作可查;

　　3)進(jìn)行密文加密和協(xié)議加密。

　　五、結(jié)束語

　　數(shù)據(jù)交換中心在半年的設(shè)計過程中，進(jìn)行了反復(fù)論證及探討，最終成為了一套實際運行有效的系統(tǒng)，在學(xué)校的長時間發(fā)展中，我們也需要進(jìn)一步了解系統(tǒng)的整個運行過程和方法，使得在以后的使用中數(shù)據(jù)交換中心發(fā)揮出其更加有意義的地方。

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