高校数据中心的设计与实现

第ｌ７卷第３期　邯郸学院学报　２００７年９月　Ｖ０１．１７　Ｎｏ．３　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｈａｎｄａｎ　Ｃｏｌｌｅｇｅ　Ｓｅｐｔ．２００７　高校数据中心的设计与实现　乔德军，温炎耿，张学红，王保民　（邯郸学院计算机系，河北邯郸０５６００５）　摘要：随着高校信息化建设的不断发展，信息标准化问题越来越突出．由于缺乏统一的技术标准，使得许多正在使用　的信息系统互不兼容，各系统之问无法进行有效的信息互换和资源共享，形成很多信息孤岛、本文通过对高校信息化程　度研究的基础上，设计实现了一个实体模式和虚拟模式相结合的数据中心系统，有效地解决了上述的问题．　关键词：校园网；数据中心；数据库　中图分类号：ＴＰ３０２．１　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７３－２Ｏ３Ｏ（２ｏ０７）Ｏ３－００４１－０３　收稿日期：２００７．０５．２Ｏ　基金项目：河北省教育科学研究“十一五”规划课题（０６１３００１２）　作者简介：乔德军（１９７９一），男，河北邯郸人，邯郸学院计算机系助教．　１引言　近年来，我国教育信息化建设步伐加快，教育信息化水平不断提高．一方面，教育管理信息化建设的范围　不断扩大，已涵盖各级各类学校和教育行政管理各部门和单位；另一方面，教育信息化的领域不断延伸，已覆　盖了人事、学生、科研、办公、仪器仪表、图书馆以及教育行政管理等各个领域．　随着高校信息化建设的不断发展，信息标准化问题越来越突出．由于缺乏统一的技术标准，使得许多正在　使用的信息系统互不兼容，各系统之间无法进行有效的信息互换和资源共享，形成很多信息孤岛，导致信息资　源无法实现共享．例如：校园中存在一个综合信息查询的需求，比如校长办公室需要统计各个部门的数据，但　不存在这种面向特定用户角色的全面信息服务的应用．这些信息服务所需的数据存储在不同部门的应用系统，　分布在不同的存储源中，而且这些数据存在重复、冗余、不一致等情况．为了满足信息服务查询或者决策分析，　使学校在教育信息化方面的投资发挥其应有的作用，避免造成教育资源的浪费，需要进行信息资源的整合．　在这样的历史背景下，国内各大高校纷纷进行了数据中心建设．如：清华大学、北京大学、南京大学等．但　由于各高校的历史、现状、信息化水平和需　求的不同，其他高校的经验和规范一般只能　借鉴，不可全盘照搬．因此，根据对信息标准　化工作的理解，结合自己的实际情况，建立　具有自己特色的校内基本数据的共享平台是　非常必要的．　２数据中心的总体设计与问题分析　２．１数据中心系统结构　数据中心是收集、处理、加工、存储各　类共享数据，并为全校提供信息共享服务的　平台．它主要包括：数据收集与管理模块、数　据挖掘和分析模块、数据访问接口和系统服　务接口４个模块，系统结构如图１．　图１数据中心系统结构　２．２数据中心的设计和实现中需要解决的主　４ｌ　维普资讯 http://www.cqvip.com

要问题　２．２．１数据的标准化　可以参考文献［１】，联系各业务部门当前系统的实际情况，通过剑业务部门现场操作当前系统、阅读当前系　统资料、与业务人员～　起交流会议和调查表的方式确定系统要求，建立数据中心数据库．中心数据库主要包括　学生信息数据库、教师信息数据库、部门信息数据库、班级信息数据库、设备信息数据库、教室信息数据库，　课表库等校园基本信息数据库．　２．２．２数据的采集和整理　同前解决从应用系统的“信息孤岛”［　】　舶向数据中心采集转换数据的方式主要有异步和同步两种，［　】　４　异步方式是定期从应用系统中复制文件，然后导入到中　ｔＬ，数据库中，这种方式不能保证数据中心和应用系统中　数据的实时性和一致性；［４】　同步方式主要通过触发器或直接访问应用程序数据库的方式　】　完成，但女ｆＩ果　过多地使用触发器会降低数据库系统的性能，并且设置触发器需要对原系统进行较大的改动．［３】４　本研究采用　了一种折衷的方式，对数据的访问采用同步方式中的直接访问应用程序数据库来实现同步，利用中　ｔＬ，数据库中　保存基础代码和应用系统不能提供的公共数据，来解决数据同步访问和系统总体性ｉｉ－Ｉ　衡的问题．步骤如下：　首先，将基础代码和元数据存入中心数据库，提供基础查询；其次，对异构数据库中的数据进行提取、包装和　映射，将异构数据库中的数据格式转换为数据中　ｔＬ，的通用格式；最后，完成从中　ｔＬ，数据库和异构数据库统一‘的　查询．　２．２－３　Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ的定义和部署　Ｗｅｂ服务是实现应用程序问相互操作的一种全新的机制，通过网络实现不同应用系统问的整合和远程过程　调用．数据中心采用ＳＯＡ架构对上层提供服务，通过将应用系统中各主题需要的功能都定义为的服务，这　些Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ接口为表示层（浏览器等客户段程序）提供一个可调用的业务逻辑视图，Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ的定义和　实现是数据中　ｔＬ，重要的核心功能之一＿．．【４Ｊ５　Ｗｅｂ服务的基础是ＸＭＬ（可扩展标识语言）及基于其上的ＳＯＡＰ（简单对象访问协议），Ｗｅｂ服务的基础结构　就是客户端和服务器端分别将请求数据和响应数据以ＸＭＬ按照ＳＯＡＰ进行封装，通过Ｈｔｔｐ进行传输，实现数据的　交换和互操作．Ｗｅｂ服务是基于三种角色（服务提供者、服务注册中心和服务请求者）之间的交互．交互涉及发布、　查找和绑定操作．服务提供者描述服务并发布－Ｉ！ＩＩＩＩ务请求者或服务注册中心，服务请求着通过在本地或服务注册中　心查找服务描述，然后通过服务描述和服务提供者进行绑定，实现Ｗｅｂ服务调用或进行互操作．　Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ技术的一大特点就是通过Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ定义接口，掩盖了不同平台，语言和模型的实现细节和　区别，很好的实现了跨平台或设备的互操作．［　】　舶在Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ技术中，整个网络成为一个开放式的组件平　台，通过组合不同的Ｗｅｂ服务组件，应用程序很容易得到近乎无限的扩展，提高了系统开发的效率和成本．目　前越来越多的软件系统都在利用Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｃｉｅ技术，在分布式异构数据共享的实现过程中Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅ的跨平台　性发挥了很大的作用．　２．２．４面向用户的应用系统设计　业务外观层通过对单个服务或多个服务的组合实现一一个业务逻辑，［４ｊ５　系统提供的服务包括：　学生信息查询服务：该模块包括学生基本信息查询、学籍查询、学生学费查询、学生档案查询、学生成绩　查询、学生课程奁询等对应学生主题的应用系统．　教工信息查询服务：该模块包括教师基本信息查询、教师任课情况、教师科研情况、教师评估情况、教师　考勤情况况等对应教工主题的应用系统．　部门信息查询服务：该模块完成学校各部门职责、人员、服务流程等对应部门主题的应用系统．　班级信息查询服务：该模块包括班级基本情况查询、班级教师查询，班级课程查询等对应班级主题的应用　系统．　财务信息仓询服务：该模块包手壬科研经费查询、教师工资奄询、学生交费查询、班级交费查询、部门报销　情况奄询、部门津贴发放奄询、教师公积金奁询、教师报税查询等对应财务主题的应用系统．　设备信息查询服务：包括设备购置情况、设备使用情况、设备维修情况、设备运行情况、设备使用期限等　４２　维普资讯 http://www.cqvip.com

仪器设备相关的信息　询．　科研信息　询服务：包括科研课题的申请、研究、结项等项日和课题角度的信息查询系统．例女ｆｌ科研项Ｆ１　的等级、科研成果、科研经费、科研人员的相关信息查询．　教室信息查询服务：包丰壬教室基本信息　询、教室课程情况和教室使用情况查询、教室设施状态等和教室　相关的应用系统．　基本代码查询服务：提供学校所有基本代码表的查询、维护等操作．　数据挖掘和决策支持服务：当基础数据积累到－－　定数量后，利用数据库系统自身的数据挖掘模块或采用专　门的数据分析系统，对信息进行综合分析处理，提供综合查询和基于数据挖掘的数据分析和决策支持．通过对　共享数据和历史数据的ＯＬＡＰ分析，形成各种报表或根据需要展现分析结果，为决策者进行决策提供参考．　３结束语　高校数据中心的建设有效地解决了各应用系统之问信息孤岛的问题，为高校的信息化建设提供了一　个基础　数据平台，并且此系统在数据的同步和系统总体性能的平衡上也作了权衡．我们今后会在ＳＯＡ的技术上做深入　的研究，并且会以此平台为基础建设更为高效的校园网应用系统．　参考文献：　［１］教育部．教育管理信息化标准第ｌ部分：学校管理信息标准［Ｍ］．北京：人民邮电出版社，２００２．　［２］武文忠．基于Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅｓ构建分布式高校信息系统［Ｊ］．兰州火学学报（自然科学版），２００４，４０（４）．　［３］张震．异构数据库Ｉ司步系统的研究与实现［Ｊ］．计算机应用，２００２，（１０）．　［４］沈军．互联网数据中心的网络建设［Ｊ］．电信科学，２００１，（８）．　［５］沈锡臣，陈怀楚．高校信息化建设标准规范［Ｊ］．清华大学学报（自然科学版），２００３，（４）．　（上接第３７页）　Ｔｈｅ　ＶＰＮ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｉｔｓ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　ＷＡＮＧ　Ｓｈｕ＇ｈａｉ　，ＬＩＵ　Ｇａｎｇ　（１．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ＆Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｉａｎＪｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＴｉａｎＪｉｎｇ　３０００７２，Ｃｈｉｎａ．２．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ＆Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈｉ　Ｊｉａｚｈｕａｎｇ　Ｒａｉｌｗａｙ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＳｈｉＪｉａｚｈｕａｎｇ　０５００４３，Ｈｅｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：、＾，ｉｔｈ　ｔｈｅ　ｓｃａｌｅ　ｏｆ　ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ　ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　ｅｘｐａｎｄｓ．ｍａｎｙ　ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ　ｎｅｅｄ　ｔｏ　ｔｒａｎｓｆｅｒ　ａｎｄ　ｅｘｃｈａｎｇｅ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｄａｔａ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｈｅａｄｑｕａｒｔｅｒｓ．ｂｒａｎｃｈｅｓ　ａｎｄ　ｂｕｓｉｎｅｓｓ　ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ　ｓａｆｅｌｙ，ｅｆｉｆｃｉｅｎｔｌｙ　ａｎｄ　ｅｃｏｎｏｍｉｃａｌｌｙ．ＶＰＮ　ｉｓ　ｏｎｅ　ｏｆ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｍｅａｎｓ　ｔｏ　ｄｏ　ｔｈｉｓ．Ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｋｅｙ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ＶＰＮ．ａｎｄ　ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ＶＰＮ　ｉｎ　ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ　ａｓ　ｗｅｌｌ　ｔｈｅ　ｆｅａｔｕｒｅｓ　ｏｆ　ｔｈｏｓｅ　ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ＶＰＮ；ＰＰＴＰ；Ｌ２ＴＰ；ＩＰ　Ｓｅｃ；Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　４３