基于SOA数据交换共享平台的设计与实现.doc

基于SOA数据互换共享平台的设计与实现
黄明峰1 殷崎栋2
（1.贵州省贵阳市信息中心 贵阳 550018 2. 北京华迪宏图信息技术有限公司，北京，100195）
摘要：
我国的电子政务建设过程中，各部门积累了大量的信息资源，但这些数据资源以不同的格式分布在各个部门的业务系统中，形成了一个个“信息孤岛”，导致了资源浪费的现象。针对这种情况，本文参照《政务信息资源互换体系》总体框架的规定，运用面向服务的思想设计了数据互换平台，以实现各部门数据信息的互联互通，达成资源共享的目的。文章从数据平台的体系结构、技术架构、组织结构以及数据互换模式等方面具体介绍了数据互换平台的设计。
关键词数据互换，XML，面向服务
Design and Implementation of Data Exchange Platform based on SOA
Mingfeng Huang 1 Qidong Yin 2
(1. Information Center Of Guiyang City，Guiyang ,550081， China；
2.. Huadi Computer Group Corporation, Beijing, 100195, China)
ABSTRACT：
In the process of the e-government, each department has accumulated a great deal of information resources. However, these data resources are located in the different department’s business system with the different format, which formed one by one “information island” and resulted in the waste of resources. In view of this situation, this paper using the technology of Service-oriented Architecture (SOA) designed the data exchange platform in reference to the “ government information resource exchange system” . It achieved the information interconnection and the interoperability and the aim of sharing resources. The paper introduced the dada exchange platform from the architecture, the technology, the organization and the data exchange method.
KEY WORDS：data exchange, XML,SOA
1、 引言
在我国电子政务发展建设近2023的时间中，电子政务已经取得了阶段性的成果，大多数政府机关已经建立了自己的业务系统，它们在平常业务解决过程中起到了重要的作用，不仅大大的提高了政府的办公效率，并且也为社会大众提供了便利[1]。
然而，由于建设时期各种条件的限制，大多数部门的业务系统都是根据各自业务实际情况自主开发的，缺少统一的标准和统一的规划，并且由于部门垄断和行政体制条块分割现象的存在，数据以不同的格式分散存放在不同的业务系统当中，各部门的数据资源无法共享，业务系统无法互联互通，形成一个个“信息孤岛”，导致了数据资源的浪费和反复建设的后果[2,3]。因此，促进信息资源的共享，制定统一的电子政务数据标准和指标体系，建立分布式网络下数据共享平台系统是我国近年来电子政务建设的重要任务。
本文设计的数据互换共享平台，参照《政务信息资源互换体系》总体框架的规定，运用面向服务的思想进行构建，以XML为信息互换语言，基于统一的信息互换接口标准和数据互换协议进行数据封装，运用消息传递机制实现信息的沟通实现基础数据、业务数据的数据互换以及控制指令的传递，从而实现各部门应用系统间的资源共享。
2、 数据互换共享平台体系架构
GB/T 21062《政务信息资源互换体系》总体框架中规定：政务信息资源互换体系技术支撑环境由信息库系统和信息互换系统组成。信息库由若干互换信息库组成；信息互换系统由互换桥接、前置互换、互换传输、互换管理等子系统组成。
参考国家标准，数据互换共享平台的体系架构图如下。

图1 数据互换共享平台体系架构

通过互换桥接将部门业务应用系统中需要互换的信息互换到前置互换信息库，在互换管理中的流程控制下，通过互换传输、前置互换，把需要互换的信息定向传输到接受部门。
信息在互换过程重要由数据适配、数据转换、数据路由、互换流程等功能实现。

3、 数据互换共享平台技术架构

根据数据互换共享平台的结构功能，数据互换共享平台的技术架构设计如下图所示。

图2 数据互换共享平台技术架构
数据互换共享平台由一台中心服务器和多台节点工作站服务器构成。中心服务器部署于信息中心，提供涉及应用服务组合、组件开发环境、统一部署、监控管理、安全管理等平台公共应用支撑服务。节点工作站服务器分别部署于各接入单位应用系统节点，构成分布式的服务组件运营环境，并提供事件管理功能如可靠事件的传输管理机制等，与各节点应用接口的接口适配器运营于节点工作站上。
中心服务器运营于覆盖各个部门的政务专网，节点服务器可以运营于政务专网或者各接入单位内网(跨防火墙)，组成一个网状拓扑结构的应用互联网络。
数据互换是通过连接节点适配器服务组件以及数据转换等一系列功能组件，形成端到端(P2P)的数据(业务)流程而实现的。由于可以灵活连接服务组件的输入输出端，因而可以灵活构成满足不同需求的互换逻辑。通过配置在每个数据互换节点（需要进行数据互换的各个单位）的互换服务，每个数据互换节点只需要与数据互换系统通过标准的接口进行交互，并通过XML进行数据转换，而不需要应用系统间互相直接连接访问就可以获取到所需要的数据。
数据互换共享平台的整体行为就像一个虚拟的中心数据库，同时又像一个互换机。整个数据共享和互换的底层实现和存储机制对各应用节点是透明的。该结构属于松耦合，如同星形网络同样，很容易进行层次化的结构扩展，构建出多级的数据互换系统结构，以支持更大范围的广域方案。
数据互换共享平台将政务办公应用系统的协作、电子政务安全支撑平台所提供的信任与授权服务、数据存储层与应用层的有效隔离有机地结合在一起，实现大量的不同位置、不同格式的数据的共享和互相访问，进而集成相关的业务应用，形成协同办公、一站式服务的基础平台。

4、 数据互换共享平台组织结构

数据互换共享平台由中心服务器、节点服务器和适配器组件三部分组成。其组成如下图所示。.
图3 系统组成图

(1) 中心服务器
中心服务器是数据互换共享平台信息控制中枢，由互换传输系统和互换管理系统组成。中心服务器重要完毕服务组件组合服务、远程部署、管理配置、监控管理、安全管理等功能。服务组件组合服务是系统的核心。系统根据由服务组件组合成的业务流程和服务组件配置的运营节点，远程将服务组件部署运营于节点服务器上，并在节点服务器上建立若干个消息队列作为XML数据传输的通道，实现点对点或发布/订阅的信息传递。管理配置涉及服务组件运营节点的配置和组件自身的配置。具体工作如下：用户管理配置：管理连接到服务器的用户，设立访问系统用户的权限信息。
服务组件组合服务：通过拖放方式连接服务组件的输入输出端，形成应用之间的数据通道。
XSLT管理配置：通过界面提供的拖拉方式和转换函数，设立不同的XML格式之间转换的所使用的XSLT，所生成的XSLT数据转换服务运营于节点上，充足运用节点的计算能力。
管理服务：涉及服务组件库管理和组件(适配器)自身的配置管理、组件之间连接的管理(创建、删除、改变等)，以及系统运营管理(启动服务、应用等)。
监控管理：为用户提供系统的运营状况信息，涉及组件运营状态监控、数据流监控，日记等管理功能。
(2) 节点服务器
各节点工作站服务器一起构成分布式的服务组件运营环境，并提供事件管理功能如消息队列和可靠事件的传输管理机制等，与各节点应用接口的接口适配器Adapters)运营于节点服务器上。节点服务器由互换传输系统、桥接系统和前置机系统组成，提供两部分重要功能：
运营环境和监控信息采集：接口服务等组件运营其上，并将有关服务组件的状态发送到中心服务器，中心服务器通过节点服务器启动组件。
可靠事件传输：为服务组件之间的数据传输提供可靠传输机制，涉及断点续传等功能。
(3) 适配器组件
适配器是根据应用来定制的，为构建在信息资源共享与互换平台之上的应用提供简朴易用的连接服务组件。它的重要功能是实现与应用的对接，并把抽取和接受的XML消息发送到数据互换共享平台实现数据路由和数据转换。适配器应可重用并可配置，不应包含数据路由和数据转换代码。

5、 数据互换模式

在数据互换的过程中，重要包含了以下3种互换模式。
(1) 发布方应用系统向平台发布数据模式
发布方应用系统向平台发布数据是指从权威数据源系统（假如通过前置机互换则从前置机）提取数据资源，更新共享平台的基础数据库这一过程。
为了保持平台的共享数据资源和源系统的高度一致，互换方式采用由源系统积极发起互换服务，平台接受数据后立即进行更新。
(2) 使用方应用系统向平台ＰＵＬＬ模式
这种互换模式是由资源请求节点的应用系统发起请求，互换系统将请求提交给平台数据库模块，数据库模块验证请求的合法权限之后，将被请求的资源通过再一次的互换服务返回给资源请求者。这种互换模式从平台端来看，仿佛是被资源请求方将数据资源积极“拖”了过去，因此也称为“PULL”互换方式。如下图所示，事实上在这种互换模式中进行往返的2次互换。一次是提交请求的消息互换，二次是返回结果的内容互换。
(3) 平台向使用方应用系统ＰＵＳＨ数据模式
对于有些需要共享资源的应用系统，假如数据实时性规定不高，或者数据量特别大，或者由于安全、管理等因素需要平台定期发布共享信息。这种互换模式由平台登记数据互换时间，时间到了则由平台积极将共享数据互换给资源需求者，称这种模式为PUSH模式。
6、 应用实例
采用上述方法建设的数据互换平台已经成功使用在贵阳市城市应急指挥资源共享平台上。贵阳市城市应急指挥资源共享平台以贵阳市地理信息系统为基础，完毕统一标准的共享平台的建设，并基于该平台整合贵阳市智能交通管理系统、110综合指挥系统、公安综合信息系统、数字化城市管理信息系统。横向贯通市信息中心、交警、110、城管、公安局等部门，纵向连接市、县、乡（或支队、大队、中队）三级服务体系，实现视频监控资源、领导辅助决策信息的实时共享与互换。平台界面如下图所示。

图4贵阳市数据互换共享平台界面

7、 结束语

数据互换共享平台是信息发展过程中的阶段化产物，在解决数据共享问题上发挥着重要的作用，不仅能对现有数据资源进行重新整合，同时也可以充足挖掘数据资源的潜在价值。本文运用面向服务的思想，采用XML和Web Services技术，设计了数据互换平台，实现了业务部门之间的互联互通，满足了不同业务的协同需求。
参考文献：
[1] 林培龙,刘柏嵩.基于SOA的电子政务决策支持系统研究[J].合肥工业大学学报,2023, 32(9) :862-865.
[2] 刘正.电子政务统一应用平台探索与实现[J].计算机与现代化,2023(7):136-141
[3] 程念胜,张宜生,李德群,等.基于XOP服务协议的高效数据互换平台[J].计算机工程, 2023,34(11):93—95.
[4] 承继成, 林晖, 曾杉. 数字城市导论[M]. 北京, 商务印书馆, 2023