软件架构设计过程实例PPT推荐.ppt
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l建有丰富的网上信息资源,引领健康的数字大学生活。
上海交通大学数字校园建设阶段情况网络基础层网络基本服务层应用支撑层难度大、耗时长。
数字校园的核心支持系统l信息共享和服务层l数字校园门户上海交通大学数字校园建设当前阶段特点:
随着学校数字校园建设的推进和信息系统的广泛使用,学校信息化进入新的发展阶段:
学校教学、科研、管理等对信息系统的依赖性不断增强。
对信息服务质量要求大大提高。
信息化工作环境也进一步促进了学校管理流程的深化,学校许多业务应用模式已经开始从面向本部门、本业务的局部应用向跨部门、跨业务的全局应用发展,各类应用对全局数据的共享和互操作需求不断增长,全局业务应用系统和服务模式逐渐呈现。
由于信息化发展各个阶段的需求和环境的不同,现有的应用系统,大多主要解决本部门的业务处理和信息共享,尚未开展跨部门、跨业务、跨应用之间的信息共享和集成,存在着不同业务系统之间数据不一致、共享程度不高等问题,也难以面向各应用层面的管理工作和校领导的管理决策提供综合性的全局信息服务。
为了适应局部业务应用向全局业务应用发展的需要,实现全校数据信息共享,支持跨部门、跨业务的实时信息沟通和协同工作,需要面向全局业务流程,建立全校性的共享信息和业务互操作平台。
本文以上海交通大学综合信息资源服务平台建设(下称本项目)为例,就大家共同关心的信息共享和互操作的设计进行讨论。
二、信息分布和共享的模式选择信息资源整合和共享,是目前学校数字校园建设的一个热门话题,思路活跃,在信息分布和共享模式的选择和做法上也各异。
1、以应用和数据的集中达到信息共享目前较流行的一些做法。
通过购置大服务器和相应的数据库,将学校各类应用和数据集中到该数据库,这种类似中央主机集中处理的做法,是在当前硬件服务器和软件数据库处理能力的快速提高的背景下,出现的分布处理转向集中处理的一种“回归式”的技术选择。
其优点是由于应用和数据集中,各类应用间是紧耦合的,资源利用率高,信息共享方便,实现也较简单。
需要考虑解决的问题是:
首先是各类应用的运行都集中在单一的系统上,对系统性能、可靠性、运行风险是很大的考验。
其次,从业务应用系统建设层面上看,由于学校各业务间的差异很大,专业性强,单一环境对吸纳成熟的商品化的业务应用系统软件带来了限制。
再有,从基本硬件软件设施来说,业务系统建设和应用也有一个渐进的过程,正如美国可用性研究中心在“数据中心统筹设计技术”白皮书中指出的那样:
“大量的资金用于最初的容量建设,以满足多年以后才会出现的情况”,”在使用了全部电源容量的同时,数据中心仍有大量空闲,瞬息万变的IT设备技术使这种情况变得更糟”。
集中模式下应考虑如何避免过度的顶层设计带来的资源闲置。
2、采用面向服务的SOA架构,整合现有的和将建的各种应用和服务考虑到上海交通大学各应用系统运行情况良好,为了不影响学校各关键业务应用的正常运行,充分地利用和发现现有资源,综合信息资源共享服务平台采用面向服务的SOA架构,应用间是松耦合的,全校各业务处理和业务信息存储不会集中在单一的服务器和数据库上,而是采用分布式层次型的处理和信息结构,各应用系统拥有其独立的业务数据(资源)库和业务处理,通过信息采集交换平台和信息共享、互操作平台,实现跨部门、跨应用的共享互联互通,既能保证信息的全校共享,又符合各业务系统处理分布、信息分布的特性。
灵活性和扩充性体现在:
包容和整合现有的和将建的各种应用和服务所采用的不同的技术平台、技术路线。
上海交通大学数字校园建设根据应用需要和实际效果确定技术平台,一切从应用需要出发,从应用定平台,以先进、适用的技术更好地为学校教学、科研、管理、校园生活等服务。
可以按实际需求,分阶段逐步进行数字校园的建设、开发和投资。
对资金宽裕的学校可避免一次过度采购带来的资源浪费和流失,对资金不太宽裕的学校可用不多的投资也可快速达到应用效果。
面向服务的架构与现在的主流技术相符合,但技术较复杂,实施难度高。
三、分布式层次型的信息结构模式在SOA架构下,以国办秘函(2004)79号文件(即电子政务信息共享互联互通平台总体框架技术指南(试行))指导的国家电子政务信息共享互联互通建设的基础架构为参考,建立上海交通大学信息资源共享服务平台的分层功能处理结构,本项目按建设内容和功能分为:
应用业务层、共享数据层、信息服务层、服务展现层,分层次进行建设。
见图1上海交通大学综合信息资源服务平台层次结构。
(1)应用业务层。
由学校各部处和院系现有的的各种业务处理应用系统(例如教务、科研、人事、财务等应用系统)等组成,是学校信息化工作环境。
在这一层面上各类应用为了完成业务处理建立了为本部门工作所需的业务资源数据库,各业务系统依赖各自的业务资源数据库完成其业务处理,业务资源数据库沉淀了大量的信息,形成各种可供全校共享的源数据。
本项目不开发业务系统。
(2)共享数据层。
建立在应用业务层之上,对应用业务层的数据进行抽取、综合、归类和抽象。
这一层的目标是集成全校性、全局性信息、支持全校性的共享、分析和互操作。
处于共享数据层的中心数据库或共享数据库是支持集成共享和互操作的共享数据实体,共享数据库以物化方式集成共享信息,它的数据可以是冗余的,但不是业务应用系统数据的完整拷贝,它是为面向全校的信息共享、互操作和分析决策服务的。
它不再是业务处理的流水帐,而是由经过综合的全局共享信息、互操作信息、综合性信息、学校的各种指标体系和可比较分析的外部数据组成。
(3)信息和应用服务层实现并提供各项信息资源和业务应用服务。
根据学校全局性的信息共享、查询、统计、报表和全局业务需求建立全局服务模型。
建立一批面向学生、教职员工、管理人员、校领导、校友、学生家长、国内外公众等以人为中心的全局服务模型,一批面向学校教学、科研、管理、校园生活等应用业务和数字资源服务等以业务为中心的全局服务模型,以及统一用户管理、统一身份认证等基础性的全局服务模型。
全局服务模型描述全局业务和信息流程、描述全局服务模型所需的全局共享和互操作元数据,以及共享和互操作元数据间的关系和操作。
全局服务模型提供信息资源综合共享服务的内容和形式;
而全局元数据模型提供了共享数据库的基本数据结构;
全局服务模型又决定了为了完成该服务数据采集、交换和同步中间件的工作模式,因此全局服务模型、全局元数据模型的设计是共享和互操作平台设计的核心工作。
(4)服务展现层在上述信息资源建设和服务功能建设的基础上展现平台的服务,主要通过建设上海交通大学信息资源综合服务平台的门户网站来体现和实施。
门户网站提供浏览、查询、搜索、互动等一站式的服务,门户网站是平台的统一服务门户,实现单点登录、统一身份认证,体现平台共享、个性化、交互式的特点。
四、共享和互操作设计1、对共享数据库和数据仓库的功能定位为了支持信息共享、互操作和在线分析(OLAP),在上海交通大学综合信息资源服务平台共享数据层应分别部署具有ODS功能的共享数据库和专事分析的数据仓库,在共享数据层建立支持共享、互操作和分析的信息架构。
见图2上海交通大学信息资源服务平台共享和互操作信息架构。
数据仓库(DataWarehouse),提起信息的集成共享和分析,往往会想到数据仓库。
数据仓库,以物化方式集成信息,实现全局查询和分析。
数据仓库一般使用ETL工具,一次成批大量采集数据,主要用于查询统计和分析。
其特点是面向持久性数据,数据单向流动,不支持实时更新,不支持互操作,主要用于主题查询、报表、分析。
共享数据库,为了提供跨业务跨应用的互操作机制,要对共享数据库的作用进行扩充:
共享数据库除了保留以物化方式集成共享信息外,还使其作为操作数据存储(Operationaldatastores)ODS。
ODS设计成支持对源业务的修改,支持数据双向流动,支持实时更新。
由于ODS的互操作元数据可通过数据同步平台对互操作相关业务的局部数据库进行实时修改,因此本项目全局互操作机制以不修改或少修改现有的应用系统为前提,主要通过具有ODS功能的共享数据库实现跨应用间的互操作数据的同步更新。
2、对建立共享数据层的设计考虑建立共享数据库,首先应确定学校教学、科研、管理、校园生活等方面的全局业务需求,分析应用业务从局部处理向全局处理发展所需要的全局信息,然后对这些全局信息从采集、处理、传输到使用各环节中的形态、作用进行全面规划和设计。
通过梳理全局业务流程,搞清各业务部门的信息需求,建立面向全校、各业务部门和院系的共享信息实体和互操作机制共享数据库的建设是一个渐进的过程,不需要也不必要一蹴而就解决所有的问题,可按全局业务需求逐步扩充。
首先在全局业务需求分析的基础上,建立全局服务模型,然后依据全局服务模型建立全局元数据模型,由全局元数据模型确定共享数据库的基本数据结构。
共享数据层还包括引用共享各种非结构化的数字资源,如流媒体、视频、图片、声音、电子文档、多媒体课件等。
全局服务模型提供综合信息资源服务的内容和形式;
全局服务模型又决定了数据采集、交换和同步中间件的工作模式,因此全局服务模型、全局元数据模型的设计是共享和互操作平台设计的核心工作。
为了可灵活的组织、扩充、维护共享和互操作数据,应提供共享数据库全局元数据模型或全局数据视图的设计和管理工具,该工具应直观、易用、功能完备。
建立上海交通大学统一的信息资源标准。
遵循国际标准、国家标准和行业标准,开展上海交通大学信息资源编码标准化和规范化工作,形成科学、实用、完善的上海交通大学共享信息集和统计指标体系。
现有应用系统的信息项和代码要按标准化进行梳理,转换,为数据共享和信息交换提供基础条件。
新建业务信息系统除可引用标准信息集外,可增加信息项,因此信息代码编码标准能够根据需要,进行新的拓展和完善。
建立学校全局互操作信息框架。
对全局业务流程进行分析,通过梳理业务流程,搞清各业务部门信息需求,制定面向全局业务流程的互操作交换信息集、信息交换标准和信息交换机制。
互操作交换信息集,信息交换标准和信息交换机制构成学校全局信息互操作框架,该框架提供的信息共享机制和全局业务互操作机制,既能支持现有的应用系统实现不同部门间、不同应用系统间数据交换和互操作,也能支持新建的全局业务系统,如学生缴费注册系统、一卡通系统、OA系统等,使每个业务部门内部,业务部门之间,业务部门与院系之间的频繁、复杂的信息畅通流转,实现协同工作环境。
3、全局服务模型
(1)、全局服务模型的作用和组成全局服务模型的作用就是按照全局业务需求:
l描述全局业务和信息流程、l描述全局服务模型所需的全局共享和互操作元数据,l以及共享和
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