淺談基于SOA 的數據交換中心的設計和實(shí)現論文
一、背景概況
在學(xué)校進(jìn)行了長(cháng)期的信息化建設的過(guò)程中，數據交互領(lǐng)域的建設一直是核心工作，這也是在取得了一定的收獲的信息化校園建設過(guò)程中，所反映出的基本問(wèn)題所決定的。原有的學(xué)校各部門(mén)，在進(jìn)行相應的信息化建設過(guò)程中是屬于無(wú)須也無(wú)標準的，這樣，各部門(mén)之間的數據聯(lián)通是相應比較困難的，而各個(gè)信息系統所謂的封閉和異構，使得學(xué)校完整的信息化建設無(wú)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在各類(lèi)設計類(lèi)型很多，但是基本的實(shí)施模式就有點(diǎn)對點(diǎn)和集中式的兩種，以下就這兩類(lèi)的異同進(jìn)行說(shuō)明。
1)模式一：點(diǎn)對點(diǎn)構架，在各部門(mén)不同的服務(wù)器和軟件上要進(jìn)行數據交換，就必須單個(gè)個(gè)體間進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)的連接，協(xié)議在這個(gè)過(guò)程中是一臺機器到另一臺機器，這樣的交換方式叫點(diǎn)對點(diǎn)方式，這個(gè)方式有優(yōu)點(diǎn)在于，不需要過(guò)多的復雜機構和硬件，只需要機器，機構相對比較容易實(shí)現也簡(jiǎn)單，不需要依賴(lài)其他產(chǎn)品，任何一個(gè)節點(diǎn)的錯誤對其他的整體或者節點(diǎn)不會(huì )造成什么影響。但是，這樣的連接方式也會(huì )有缺點(diǎn)，就是機器到機器之間的連線(xiàn)是一對一的，這樣當機器成倍增長(cháng)，這樣的連接也會(huì )飛躍式的增長(cháng)，其次，建立連接的雙方必須同時(shí)在線(xiàn)，這樣使得使用起來(lái)變得非常不方便。
2)模式二：集中式架構，在機器與機器交換之間會(huì )有一個(gè)交換機制來(lái)進(jìn)行管理，機器要對另外機器進(jìn)行連接，必須先對中間交換機制連接，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(diǎn)，就是連接數并不會(huì )增長(cháng)太快，機器和機器連接不一定要隨時(shí)都在線(xiàn)，當然，這樣也對設備的類(lèi)型有要求，并且負載量是較大的，類(lèi)似總線(xiàn)型的傳輸會(huì )有瓶頸。
模式二的方式其實(shí)更有可操作性，當然這樣的架構往往先從數據中心開(kāi)始，才向外圍進(jìn)行其他中心的建設。我們需要的整合確是從原有的很多不同系統中進(jìn)行的整合�，F在要說(shuō)的方式是通過(guò)現有的B/S 結構加上不同數據整合形成的一類(lèi)后期建設的數據交換中心。
二、SOA的概念及數據交換理論基礎
(一) SOA的概念
在整個(gè)軟件設計分析演化過(guò)程中，從面相過(guò)程到面相對象，直至現在的面向服務(wù)，是由人們需求逐步提升的一個(gè)過(guò)程，而現在提到的SOA就是面向服務(wù)的軟件系統構建方法。
SOA是分布式軟件系統構造方法和環(huán)境的新發(fā)展階段，是包含運行環(huán)境、編程模型、架構風(fēng)格和相關(guān)方法論等在內的一整套的分布式軟件系統構造方法和環(huán)境，涵蓋服務(wù)的整個(gè)生命周期：建模一開(kāi)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))，對于業(yè)務(wù)集成的過(guò)程來(lái)說(shuō)，設計者往往都會(huì )考慮到一個(gè)企業(yè)化的架構的原型化事物，就其體系架構而言，分為以下幾個(gè)部分：
既然是面向服務(wù)的架構體系，那么服務(wù)作為一個(gè)核心，必然成為了各個(gè)業(yè)務(wù)手段的抽象對象，在這樣的過(guò)程中，各項業(yè)務(wù)成為了相對獨立的個(gè)體，各個(gè)個(gè)體之間相互成為了可以分布成為個(gè)體的每個(gè)細節業(yè)務(wù)邏輯。這個(gè)時(shí)候，服務(wù)就不單純是服務(wù)，而可以定義與業(yè)務(wù)之間的相應聯(lián)系，就像一些規則要求的約束，在這個(gè)環(huán)境就有了響應的處理機制。
這使得構建在不同系統中的服務(wù)可以以統一的!通用的方式進(jìn)行交互" 除了這種不依賴(lài)于特定技術(shù)的中立特性，其通過(guò)服務(wù)注冊庫(ServiceRegistry) 加上企業(yè)服務(wù)總線(xiàn)(EnterpriseServiceBus，ESB)來(lái)支持動(dòng)態(tài)查詢(xún)、定位、路由和中介(Mediation) 的能力，使得服務(wù)之間的交互是動(dòng)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準，成為各個(gè)不同架構細節的統一安排者，它更多的是研究各個(gè)細節個(gè)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(kāi)始初期就有人進(jìn)行了定義，其在于規范了一種組件，使得通過(guò)Web 調用的各項內容可以通過(guò)這樣的規范組織在一起，WebService 從現今的發(fā)展來(lái)看，已經(jīng)是基于瘦客戶(hù)端的必然組成模式了。
WebService 構成主要有以下幾點(diǎn)：
1) Service：Service 是一種應用程序，提供者將它公布到Internet 上提供服務(wù)。
2) WebServiCeProvider：從架構面來(lái)看Service Provider，它是提供服務(wù)及服務(wù)本身的執行環(huán)境
3) WebServieeRequester：某種Client 或應用程序，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、數據交換中心的設計
(一) 數據交換中心體系架構
數據交換中心采用分布式的思想，可以使得在模式二基礎上進(jìn)行真正的數據交換應用，也真正讓不同部門(mén)的機器聯(lián)系在了一起。
(二) 物理結構
部門(mén)服務(wù)器都通過(guò)數據交換中心進(jìn)行連接，進(jìn)行數據交換的操作。這樣，作為中間節點(diǎn)的路由器，就成為了整個(gè)交換過(guò)程中的一員，通過(guò)路由器和數據交換中心服務(wù)器之間的這樣結構，可以把模式二很好的實(shí)現。
(三) 數據交換中心的層次結構設計
通過(guò)設計的數據交換中心物理架構，可以對其進(jìn)行層次結構的設計，這樣把數據，實(shí)際交換和適配過(guò)程由不同層來(lái)處理，可以提供更好的數據異構，也更好的可以把數據標準后的格式進(jìn)行轉換，從而實(shí)現各項消息服務(wù)，數據上傳下載，數據交換等功能。
(四) 數據庫的設計
數據交換中心原本就是為了完成不同系統之間各類(lèi)數據的交換，并且可以提供一系列接口服務(wù)，用來(lái)拓展整個(gè)系統。在這種情況下，可以把數據庫分為以下幾類(lèi)：
其一：數據儲存類(lèi)，就是可以把需要進(jìn)行交換的數據進(jìn)行儲存的一類(lèi)信息，可以通過(guò)XML語(yǔ)言進(jìn)行標識。
其二：數據交換類(lèi)，可以進(jìn)行存儲過(guò)程并可以進(jìn)行實(shí)際執行的這類(lèi)規則語(yǔ)句，可以進(jìn)行各類(lèi)數據的實(shí)際交換。
其三：數據管理類(lèi)，存儲管理數據交換中心并是得整個(gè)系統有序。
(五) 數據交換協(xié)議的設計
協(xié)議作為兩個(gè)不同機制系統的連接基礎，需要是標準而規范的，采用什么平臺，什么規范，才能夠將一個(gè)數據轉移到另一個(gè)數據集群中，數據是有可讀性的，這樣，在學(xué)校的這個(gè)可能會(huì )范圍擴大的地方也需要有很強的擴展性。在這一基礎之下，我們的系統平臺，采用了XML語(yǔ)言，這樣標準化語(yǔ)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.數據范式協(xié)議
在定義中，我們既然使用了XML語(yǔ)言，那么我們的實(shí)際范式也需要規范，我們系統的交換中心數據范式規定者以下三個(gè)部分的不同要求，其一是數據頭部，頭部就記錄著(zhù)發(fā)送機器、發(fā)送者和明文字段等相應交換必須的數據，其次是數據主要的部分，這個(gè)地方就包含著(zhù)相應實(shí)際的數據內容，最后是一些其他內容所可能占用的數據位置。
2.服務(wù)器地址分配規則
在多臺服務(wù)器同時(shí)出現于一個(gè)環(huán)境中，我們現在采用了負載均衡算法，進(jìn)行實(shí)際的服務(wù)器地址分配，從而將服務(wù)器地址有規律的進(jìn)行實(shí)際分配，形成可以定義的服務(wù)器地址分配規則。
四、數據交換中心的實(shí)現
本系統使用J2EE 的基本架構，使用Web2.0 技術(shù)，在任何一類(lèi)終端都可以使用，而數據庫使用Oracle，可以對接其他多種數據庫。
(一) 主要的一些模塊
我們將實(shí)際系統分為主要的幾個(gè)模塊：用戶(hù)管理模塊，數據管理模塊，服務(wù)模塊，系統監控及維護模塊，接口調度模塊。
用戶(hù)管理模塊：就是確定用戶(hù)權限和用戶(hù)添加、刪除、修改、查詢(xún)的模塊;
數據管理模塊：就是數據在整個(gè)過(guò)程中上傳、下載、查詢(xún)等實(shí)際監控管理的模塊;
服務(wù)模塊：就是進(jìn)行隊列管理等相應的交換設置的模塊;
系統監控及維護模塊：就是對系統進(jìn)行監控及維護，可以進(jìn)行內核調整的模塊;
接口調度模塊：就是制作接口，并且使接口可以和其他系統對接的模塊。
(二) 安全設置等相應問(wèn)題
數據交換，但是不能引起數據不安全，所以這樣一來(lái)，我們就要對最基本的XML進(jìn)行一些設置，由于XML的常規默認規則，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(hù)認證機制
2)信息保存和恢復機制
3)機密分級機制
在使用過(guò)程中實(shí)際人為也會(huì )造成一些影響，對認為影響我們有以下方法：
1)建立內部網(wǎng)絡(luò )，使用獨立域或者是VPN;
2)建立身份認證機制及認證中心，是整個(gè)數據的流動(dòng)有用戶(hù)操作可查;
3)進(jìn)行密文加密和協(xié)議加密。
五、結束語(yǔ)
數據交換中心在半年的設計過(guò)程中，進(jìn)行了反復論證及探討，最終成為了一套實(shí)際運行有效的系統，在學(xué)校的長(cháng)時(shí)間發(fā)展中，我們也需要進(jìn)一步了解系統的整個(gè)運行過(guò)程和方法，使得在以后的使用中數據交換中心發(fā)揮出其更加有意義的地方。
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