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研究數字化校園網(wǎng)中SOA架構的應用
摘要:數字化校園網(wǎng)建設是高校信息化建設的重要內容,本文簡(jiǎn)要的介紹了SOA體系架構以及數字化校園的概念和特點(diǎn),并且在分析現有的數字化校園建設的弊端的基礎上,提出了基于webservice服務(wù)的SOA架構,采用統一身份認證服務(wù)的設計來(lái)構建高校校園網(wǎng)的方案,構成具有統一用戶(hù)、資源等功能的平臺,復用性高、擴充性好,從而實(shí)現現代化科學(xué)管理的高校數字化管理。
關(guān)鍵詞:SOA 數字化校園 統一身份認證 服務(wù)
0 引言
本文將引入一個(gè)SOA的技術(shù)架構的概念來(lái)應用到WEB服務(wù)中來(lái)建設數字化校園網(wǎng)絡(luò )系統,具有復用性高、擴充性好、能有效整合現有各種應用系統等優(yōu)點(diǎn),并且可以構成具有統一的用戶(hù)、資源及權限管理使用的平臺,從而徹底解決信息孤島的問(wèn)題,以充分利用各軟件資源的現代化科學(xué)管理的數字化校園網(wǎng)系統。
1 數字化校園
1.1 數字化校園理論分析 “數字化校園”是以網(wǎng)絡(luò )和數字化信息為依托,利用先進(jìn)的信息手段和工具,支持學(xué)校教學(xué)和管理信息流,實(shí)現教育、教學(xué)、科研、管理、技術(shù)服務(wù)等校園信息的收集、處理、整合、存儲、傳輸、應用,從環(huán)境(包括網(wǎng)絡(luò )、設備、教室等)、資源(如圖書(shū)、講義、課件等)、到活動(dòng)(包括教、學(xué)、管理、服務(wù)、辦公等)數字化,使教學(xué)資源得到充分優(yōu)化利用的一種虛擬教育環(huán)境!皵底只@”的核心是指用全數字化的信息獲取、存儲、傳輸及處理技術(shù),去控制和操縱整個(gè)學(xué)校的事務(wù),包括教學(xué)、科研、管理及技術(shù)服務(wù)。
1.2 數字化校園建設的體系結構 “數字化校園”體系結構見(jiàn)圖1,由基礎設施建設、應用支持平臺、服務(wù)平臺和個(gè)性化門(mén)戶(hù)構成
2 面向服務(wù)的體系架構——SOA
2.1 SOA的含義 SOA(ServiceOrientedArchitecture)就是面向服務(wù)的體系架構,是由Gartner在1996年提出的,從Gartner對SOA最原始的定義背景來(lái)看,SOA是一種架構模型,SOA就是一組服務(wù)的有機集合;從軟件和業(yè)務(wù)功能兩方面的觀(guān)點(diǎn)看,服務(wù)就是定義良好的軟件組件,它不依賴(lài)于任何調用它的應用程序的上下文或狀態(tài),而且強調開(kāi)放性、標準化、即插即用,實(shí)現組件之間以及組件與平臺之間的松耦合。
2.2 SOA的體系結構 SOA的體系結構包括三個(gè)部分,如圖2所示,SOA中互相支撐的3個(gè)頂點(diǎn)分別為服務(wù)提供者、服務(wù)使用者和服務(wù)注冊中心,他們各自承擔著(zhù)服務(wù)注冊發(fā)布(Publish)、服務(wù)查找(Find)和服務(wù)綁定(BindInvoke)3項操作。
2.2.1 服務(wù)提供者(ServicesProvider):一個(gè)可通過(guò)網(wǎng)絡(luò )尋址的實(shí)體,它接受和執行來(lái)自使用者的請求。它將自己的服務(wù)和接口契約發(fā)布到服務(wù)注冊中心,以便服務(wù)使用者可以發(fā)現和訪(fǎng)問(wèn)該服務(wù)。
2.2.2 服務(wù)使用者(ServicesConsumer):一個(gè)應用程序、一個(gè)軟件模塊或需要一個(gè)服務(wù)的另一個(gè)服務(wù)。它發(fā)起對注冊中心中的服務(wù)的查詢(xún),通過(guò)傳輸綁定服務(wù),并且執行服務(wù)功能。服務(wù)使用者根據接口契約來(lái)執行服務(wù)。
2.2.3 服務(wù)注冊中心(ServicesRegistry):服務(wù)發(fā)現的支持者。它包含一個(gè)可用服務(wù)的存儲庫,并允許感興趣的服務(wù)使用者查找服務(wù)提供者接口。
2.3 SOA的特征
2.3.1 松散藕合 服務(wù)請求者到服務(wù)提供者的綁定與服務(wù)之間是松藕合的。
2.3.2 粗粒度服務(wù) 面向服務(wù)的體系結構(SOA)推薦使用粗粒度服務(wù)作為外部集成的最佳實(shí)踐。服務(wù)編排可以用來(lái)創(chuàng )建運行由細粒度操作組成的業(yè)務(wù)流程的粗粒度接口。
2.3.3 標準化的接口 SOA通過(guò)服務(wù)接口的標準化描述,從而使得該服務(wù)可以提供給在任何異構平臺和任何用戶(hù)接口使用。
3 基于SOA的數字化校園網(wǎng)
3.1 系統分析 由于很多高校建校歷史悠久,校園網(wǎng)信息化的過(guò)程也是隨著(zhù)計算機信息和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展,原有的各教育資源種類(lèi)繁多,雜亂無(wú)章,發(fā)展迅速但封閉在各自的系統中,隨著(zhù)高校更多的業(yè)務(wù)單元系統建設,系統交互的關(guān)系會(huì )出現越來(lái)越多,各個(gè)業(yè)務(wù)單元系統可能出現互相依賴(lài),使得我們在系統開(kāi)發(fā)和應用時(shí),除了考慮到應用共享外,更重要的是提供實(shí)施標準化的服務(wù)來(lái)避免業(yè)務(wù)組件重復建設,數據冗余,不同步,解決拓展、維護困難等問(wèn)題。
3.2 SOA在系統中的運用 SOA體系架構的“本質(zhì)上是服務(wù)的集合。服務(wù)間彼此通信,這種通信可能是簡(jiǎn)單的數據傳送,也可能是兩個(gè)或更多的服務(wù)協(xié)調進(jìn)行某些活動(dòng)。服務(wù)間需要某些方法進(jìn)行連接。所謂服務(wù)就是精確定義、封裝完善、獨立于其他服務(wù)所處環(huán)境和狀態(tài)的函數!盨OA體系架構的服務(wù)分析任務(wù)流程將分析原有系統,在構建新的系統時(shí)將所有組件模型獨立出來(lái),在新的系統綜合應用時(shí)能夠提供標準化服務(wù),避免業(yè)務(wù)組件重復建設,避免數據冗余、不同步等問(wèn)題;赟OA體系架構的特點(diǎn)完全吻合我們所提出的問(wèn)題解決方案,我們可以應用基于WebService的SOA體系架構來(lái)實(shí)現數字化校園網(wǎng)的建設。
3.3 系統設計 數字化校園網(wǎng)采用基于WebService的SOA體系架構,以windows運行環(huán)境為主,系統提供如圖3所示的服務(wù),通過(guò)統一身份認證服務(wù)平臺來(lái)構成一個(gè)整體,原來(lái)的各功能組件已經(jīng)經(jīng)過(guò)實(shí)踐運行和使用是成熟可用的,我們可以看出,隨著(zhù)服務(wù)的增加,各功能組件的豐富,可重用的部分會(huì )越來(lái)越多,開(kāi)發(fā)和應用新的系統將會(huì )越來(lái)越簡(jiǎn)單和快速。
3.4 統一身份認證服務(wù)的設計 我們在數字化校園建設過(guò)程中要充分利用原有的系統,將身份認證作為一個(gè)服務(wù)組件獨立出來(lái)對外提供統一身份認證。統一身份認證系統的設計采用層次式結構,主要分為數據層、認證通道層和認證接口層,同時(shí)分為多個(gè)功能模塊,最主要的有用戶(hù)注冊功能模塊和賬號關(guān)聯(lián)功能模塊和用戶(hù)認證功能模塊。
3.4.1 用戶(hù)注冊 用戶(hù)在統一身份認證服務(wù)中注冊賬號,以后這個(gè)賬號可以在所有使用統一身份認證服務(wù)的應用系統中使用。
3.4.2 賬號關(guān)聯(lián) 如果用戶(hù)之前已經(jīng)在相關(guān)的應用系統中擁有賬號,同時(shí)也已經(jīng)設置了相應的權限,那么用戶(hù)能夠將這些應用系統的賬號與統一身份認證服務(wù)的賬號進(jìn)行關(guān)聯(lián),使得用戶(hù)登錄統一身份認證服務(wù)之后,就能夠自動(dòng)使用相關(guān)的應用系統用戶(hù)來(lái)訪(fǎng)問(wèn)應用系統。
3.4.3 用戶(hù)認證 為應用系統提供用戶(hù)身份認證,兼顧兩個(gè)應用方式:一是應用系統使用統一身份認證服務(wù)作為它的用戶(hù)系統,用戶(hù)與應用系統進(jìn)行交互,進(jìn)行登錄操作,應用系統將用戶(hù)提供的用戶(hù)名/密碼等轉發(fā)給統一身份認證服務(wù)以檢驗其是否通過(guò)授權。另一個(gè)是用戶(hù)首先登錄統一身份認證服務(wù),并獲取權限令牌,以后可以使用這個(gè)權限令牌訪(fǎng)問(wèn)其他的應用系統,應用系統接收該權限令牌時(shí)應當與統一身份認證服務(wù)進(jìn)行交互,以檢驗訪(fǎng)問(wèn)的合法性。
4 結語(yǔ)
與傳統的校園網(wǎng)絡(luò )建設方案相比,基于SOA體系架構的數字化校園網(wǎng)在利用現有資源及方便的擴展性能等優(yōu)勢非常明顯,可以預見(jiàn),隨著(zhù)SOA體系架構的進(jìn)一步成熟和相應的應用實(shí)施技術(shù)的完善,SOA體系架構將在數字化校園網(wǎng)建設上產(chǎn)生較為深遠的影響。
參考文獻:
[1]殷峰.網(wǎng)格關(guān)鍵技
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