校园数据库SOA技术Word文件下载.docx
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数字化校园提供的信息服务质量的提升，对信息安全的要求也越来越高，在信息门户中，如何让有效、安全、可靠地整合各个系统的用户数据，使得同一用户通过一次登录实现对各个应用系统自由切换访问，并将各个系统中对用户有用的信息以以人性化的页面形式显示出来，在信息门户中实现各个应用系统集成，这也是当今数字化校园发展的总趋势，也是信息化校园建设的重要基础和安全保障。
关键字:
数据库互操作技术、信息化校园、SOA、面向服务架构、web服务器、网关
目录
摘要-2-
目录-3-
序言-4-
第一章面向服务的体系结构的建设-5-
1·
基于面向服务架构的信息整合平台-5-
2·
面向服务体系结构的组件-5-
3·
校园信息整合中的应用-6-
4·
向服务的体系结构作用-7-
第二章校园数据整合-8-
数字校园设计-8-
数据库互操作概述-9-
异种数据库之间的互操作问题解决方法-9-
SQLServer访问Oracle配置-10-
5·
通过Oracle访问SQLServer-11-
结束语-12-
序言
随着信息技术的快速发展和广泛应用，许多企事业组织逐步建立各种信息管理系统，如何有效地共享这些系统中依赖于不同数据库管理系统的数据信息，是组织单位信息化进一步发展所需解决的问题。
本文在某高校数字校园的信息平台上研究各个应用支撑系统之间的异种数据库集成问题，讨论在这样一个网络条件复杂场合使用数据库之间的互操作技术来实现数据库系统互联。
我国校园信息化建设是从1994年开始的，经过了十几年的建设，高校网络建设已经从简单的平台建设和独立的应用系统进入丰富的资源建设和复杂的信息整合阶段。
信息技术的飞速发展导致这样一个现实：
原有的网络体系已经无法满足现有的高校用户的需求，纷繁复杂的资源体系、与实际脱节的各种应用系统让校内外用户无从适应；
信息资源的管理越加繁琐，管理员不得不时刻面对海量的资源和用户；
校园规模的日益扩大，也对资源管理提出了新的要求，必须加强对资源的规划、设计、组织和控制，通过加速信息的通畅喝提升资源的有效利用率，达到提高整体竞争力的目的。
所以说，教育信息化开始进入了资源整合时期，高校需要的是“以用户为核心的结构化信息资源组织结构”，为每个人提供最人性化的信息服务。
这就是新一代的教育信息化目标——建设数字化校园。
通过一体化的设计、规划和搭建，构筑成一个“统一的信息资源平台”，做到“网络融合入”、“资源整合”、和“统一身份”，逐步将学校的各方面，从环境、资源、到活动的数字化，逐步形成一个数字空间，从而使现实校园在时间和空间上获得延伸，在校园基础上形成一个虚拟的校园。
从而提升传统校园的效率，扩展传统校园的功能，实现教育过程全面信息化。
只有在数据整合问题上得到比较好的解决才会对诸如其他的数据共享、数据分析等提供数据基础。
另外对于医学应用，如数据仓库的建立，数据整合可以说是生死攸关。
而数据挖掘等其他应用更是建立在数据整合的基础上的。
数据整合质量的好坏直接影响在整合后的数据上其他的应用能否有效的进行。
数据整合后，可以提供的便利包括减小由于数据在存储位置上分布造成的数据存取开销，避免存取不必要的数据；
向用户提供一个统一的数据查询和操作界面等。
第一章面向服务的体系结构的建设
基于面向服务架构的信息整合平台
面向服务的体系结构（service-orientedarchitecture,SOA）是一个组件模型,是一种从可重用服务来构建组合式应用程序的架构方法,它将应用程序的不同功能单元（称为服务）通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。
接口是采用中立的方式进行定义的,它应该独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。
这使得构建在各种这样的系统中的服务可以以一种统一和通用的方式进行交互。
这种架构与CORBA和DCOM很类似。
但是,CORBA和DCOM等面向服务架构都是紧密耦合的,这就意味着如分布计算连接的两端都必须遵循同样API的约束。
如果一个COM对象的代码有了更改,那么访问该对象的代码也必须作出相应更改。
而且,这些面向服务架构受到厂商的约束。
Microsoft控制DCOM自不必说,CORBA也只是一个伪装的标准化努力,事实上,实现一个CORBA架构,经常都是在某个厂商对规范的实现上进行工作。
面向服务的架构是基于Web服务的,而Web服务的特点是基于标准和松散耦合的。
广泛接受的标准（如XML和SOAP）提供了在各不同厂商解决方案之间的交互性。
而松散耦合将分布计算中的参与者隔离开来,交互双方某一方的改动并不会影响到另一方。
面向服务体系结构的组件
面向服务的体系结构的基本组件由3部分构成,如图1所示。
图1面向服务的体系结构的基本组件
①服务提供者:
一个或一组以无状态方式执行业务功能的
组建,接受预定义的输入和输出;
②服务使用者:
一组有兴趣使用服务提供者所提供的一项或多项服务的组件;
③服务储备库:
包含服务的说明。
服务提供者在该储备库中注册其服务,而服务使用者访问该储备库以发现所提供的服务。
校园信息整合中的应用
校园信息整合中的应用校园各应用系统的整合,在原来的传统分布式整合环境中,多采用点对点的处理方式互相通信。
如果每2个子系统之间,直接通过一个Web服务通道进行数据通信,将成为一个非常复杂的网状模式。
随着子系统不断地增加,这个结构愈加复杂,每台机器上需要放很多适配器,最后变得很难管理控制。
在基于面向服务架构的基础上,可以采用总线型模式,因为服务使用者、提供者、储备库之间将通过平台无关的XML和SOAP协议进行通信。
这样可以减少管理的复杂度,方便监控和配置,如图2所示。
图2总线型模式
如果系统数量很多,可以根据应用状态划分“子网”。
即将所有子系统对服务域进行逻辑划分,分别由几个总线控制器来控制管理,而这些总线控制器再通过点对点或者总线模式进行通信,如图3所示。
图3多层次总线型
在这种模式下,各个应用部门的信息系统和数据既充当了服务提供者,同时又充当了服务使用者,总线控制器充当了服务储备库的角色。
任何一个子系统在数据改变之后,可以通过服务储备库了解并通知其他相关服务,以确保更改的内容与其他数据副本同步。
任何一个子系统在需要其他系统提供数据时,也可通过服务储备库先定位服务地址,再通过Web服务进行访问,并获取相关数据。
当某个服务子系统进行改造或迁移后,只需调整服务储备库中的相关信息即可平滑过渡。
向服务的体系结构作用
需要考虑的问题面向服务的体系结构中主要使用Web服务作为通信手段。
Web服务的基础是扩展标记语言（XML）,以纯文本作为表现形式的XML虽然在跨平台方面表现不错,但是在安全性上就有些不足。
为了加强传输内容的安全性,可以使用WS-Security扩展,对传输内容进行双向加密运算。
同时,为了保证数据的完整正确,可以采用数字签名技术对消息整体进行加密。
当整个系统平台中所提供的服务越来越多时,效率成为比较重要的瓶颈。
可以从两个方面对系统进行优化。
首先,可以从协议上进行改变。
最早的Web服务使用http协议进行通信。
由于传输的是文本内容,再加上http协议处于较高的级别,在大数据量情况下容易阻塞。
因此,可以采用GXA（GlobalXMLWebServicesArchitecture）的WS扩展,使用TCP协议进行数据的传输。
这样,通信效率会大幅度得到提升。
其次,可以对现有的服务进行合理化合并,改变服务的粒度大小,将访问次数少的系统所支持的业务功能转移到访问次数较多的系统中加以实现。
由于在服务内部,通常采用高效的运算、通信技术,因此可以提高整体服务的效率。
第二章校园数据整合
数字校园设计
数字校园是利用计算机和网络技术将学校教学、科研、管理和生活服务有关的所有信息资源进行全面的数字化，以构成统一的用户管理、资源管理和统一的权限控制的平台，以达到提高教学质量、科研水平和管理水平的目的。
数字校园主要支撑软件是各种信息管理系统，包括教务管理系统、校园一卡通系统、机房管理系统、办公自动化系统、财务管理信息系统、食堂（消费）管理系统、图书馆管理系统、宿舍，办公室门禁系统等。
其中校园一卡通系统用IC卡替代如学生证、借书证、饭卡、上机卡等所有其他证件，以IC卡为信息载体与其他管理信息系统发生信息交流，是数字校园中应用支撑系统层的核心部分。
出于网络安全考虑，设计采用虚拟局域网（vLAN）技术将各系统的客户机和其数据库服务器放在各自专用虚拟通道（VLAN）中。
而为了方便一卡通系统和其他管理系统的信息交互，将各系统的数据库服务器放在一个专用虚拟通道中，称为一卡通系统专用网。
这样可为数据库群的资源优化布和共享提供基础条件。
同时为了安全性将一卡通专用虚拟通道与校园网公用通道隔开，采用信息发布接口服务器间接为外界提供信息，如下图4。
图4数字校园数据库系统部署拓扑结构示意图
在这种基于网络安全考虑的设计下，各子系统的客户机只能访问本系统的数据库，不能直接访问其他系统的数据库；
而这些管理系统之间存在着复杂的数据分布与流向，实际应用可能涉及到2个或多个数据库。
典型的应用如开学时某学生在一卡通系统缴纳足够费用后才能在教务系统注册、选课和在食堂系统消费、在机房上机等活动。
同时注意到，这些系统伴随校园数字化建设而逐步开发部署，其使用的数据库产品不尽相同，如教务系统数据库采用Oracle，而一卡通系统和食堂消费系统等使用的数据库是SQLServer。
这是一种典型的异种数据库系统集成问题：
网络环境相同（是基于TCPfiP协议的以太网，但有访问限制）；
数据模型相同（都是关系模型）；
但数据库产品不同。
在这里我们采用数据库互操作技术来实现异种数据库系统数据共享与集成。
数据库互操作概述
所谓互操作是指一个软件系统与另一个软件系统之间能够互相发送、接收、处理并共享信息。
数据库互操作把此概念扩展到数据库系统上，是指在计算机网络环境下各自数据库系统上的用户在应用工具的支持下对其他数据库数据实施排序、更新等操作。
用户在这样的环境下，对多个数据库的使用，不必关心它们的数据模式匹配、数据操纵语言的转换、所处的物理位置等细节。
数据库互操作性屏蔽了不同数据库系统在物理上和逻辑上的差异。
当今以关系型数据库为代表的数据库产品应用已走向成熟，但用户所面对的是一个多厂商异种数据库的应用环境。
关系数据库产品间的差异主要是指数据语义的差异，即不同数据库对相同或相关数据的理解、解释及使用的不一致性。
各种RDBMS产品名义上都符合ANSI／ISO规范，但是各厂商为了提高自己产品的功能都对SQL语言进行了一定的扩充，这给数据库之间的互联造成了很大的障碍。
异种数据库之间的互操作问题解决方法
为了解决异种数据库之间的互操作问题，SAG（SQLAccessGroup）和IBM公司各自制定了一系列规范试图从标准一致化的角度来解决这个问题，数据库厂家为使自己的产品具有开放性，也提供了各自的网关（Gateway）或类似产品，用以提供对异种数据库的透明访问。
数据库网判列是一个转换器，允许一个本地DBMS用户访问另一个相同或不同平台上的DBMS．用户不必知道数据库所使用的存取机制。
Microsoft在其SQLSERVER7提供链接服务器（LinkedServer）功能部件，它通过ODBC实现与其他数据库的互联。
现在Microsoft推出基于COM的OLEDB数据库接口标准，客户机可以通过SQLServer来访问存储在各种可以使用OLEDB访问接口访问的关系和非关系数据源中的异类数据，其分布式查询架构如下图5。
图5SQLServer实例的客户机与OLEDB访问接口之间的连接
而Oracle数据库从其Oracle8i起通过使用Oracle异构服务这个组件并结合一个代理来访问非Oracle系统‘51，其过程结构如图3。
oracle异构代理是Oracle服务器连接非Oracle系统的进程，它有2种类型：
oracle透明网关和普通连接代理。
oracle对大多数商业数据库如DB2、Sybase、SQLServer等提供透明网关。
而普通连接代理使用用户配置的ODBC或OLEDB驱动程序作为异构服务的代理驱动，有较多如不支持存储过程和分布式事务等的限制。
其他数据库亦有类似的异构数据源集成解决方案，如IBM的DB2InformationIntegrator和Sybase的DataIntegrationSuite等。
本文以SQLServer2005和oracle109为例讨论数据库互操作在数字校园中的应用。
SQLServer访问Oracle配置
通过SQLServer访问Oracle一卡通系统SQLServer2005服务器双网卡（IP为10．0．2．2和192．168．1．2）分别连接教务系统Oracle109数据库服务器（IP为10．0．2．3）和客户机（m为192．168．1．100）。
（1）建立链接服务器。
execsp—addlinkedserver’oraclelink’，’Oracle‘，’MSDAORA’，’zhmorc’其中链接服务器名为oraclelink，数据源为zhmore（Oracle数据库的网络服务名）。
（2）创建本地SQLServe实例上的登录与链接服务器上远程登录之间的映射。
execsp_addlinkedsrvlogin’oraclelink。
，’false’，’glw’，。
zhm’，’WWW。
（3）在客户机上进行数据访问。
Select*fromORACLELnCLIENTINFO还可以建立视图实现分布式透明性，对用户隐藏链接服务器等细节。
createviewclientviewasselect*from0RACLELINK．．ZHM．CLIENTINFO客户机不能直接访问Oracle数据库，但可通过SQLServer数据库来跨网段访问此oracle数据库。
通过Oracle访问SQLServer
通过Oracle访问SQLServer教务系统oracle109数据库服务器双网卡（IP为10．0．2．3和192．168．3．20）分别连接一卡通系统SQLServer2005服务器（IP为10．0．2．2）和客户机（IP为192．168．3．100）。
（1）安装OracleTransparentGatewayforMicrosoftSQLServer（本例安装于10．0．2．2）。
（2）为网关配置监听文件：
编辑文件listener．ora，添加：
（SID_DESC=
（SID_NAME=t94msql）
（ORACLE_HOME=D：
＼oracle＼producfi10．2．0tg_1）
（PROGRAM=t94msql）
）
然后停止并重启监听服务使配置生效。
（3）配置Oracle数据库：
编辑文件msnames．ora，添JJO：
myt94msql=拌指定网络服务名
（DESCRIPTION=
（ADDRESS_LIST=（ADDRESS=（PROTOCOL=TCP）（HOST=10，0．2．2）（PORT=1521）））
（CONNECT_DATA=（SID=t94msql））
（HS=OK）#指明链接使用Oracle异构服务
（4）建立指向SQLServer的数据库链接：
createdatabaselinkoracle2sqlconnectto”glw”identifiedby”WWW”using’myt94msql’：
（5）在客户机上进行数据访问：
select*fromclientinfo@oracle2sql；
可以创建同义词来对用户隐藏数据库链接的名称。
createpublicsynonymzhm_clientinfoforclientinfo@oracle2sql；
客户机不能直接访问SQLServer2005服务器，但可通过Oracle数据库及网关来跨网段访问之。
综上所述，一卡通系统的客户机可以通过该系统的SQLServer数据库跨网段访问教务系统Oracle数据库，教务系统的客户机可以通过教务系统Oracle数据库跨网段访问一卡通系统和食堂消费系统的SQLServer数据库，达到异种数据库数据在复杂网络条件下实时共享的目的。
数字校园中复杂的数据流向及应用逻辑都可在数据库互操作的基础上实现。
结束语
以上介绍了高校数据整合系统建设中的思考和设计。
急于实际工作经验，该系统提出了较为科学的设计方案，比较适合高校基本应用需求，数据整合系统作为数字化校园环境下的一项重要应用，在实际运行中，可根据自身情况，利用idm组件设置相应的策略，实现不同需求
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