浅议数字化校园中的新型信息系统平台设计

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摘要文章阐述了数字化校园中对异构型数据源的需求以及新型信息系统平台的架构,并进一步描述了架构此新型信息系统平台的联邦数据库、Web应用服务器两个关键技术。
关键词信息系统平台、联邦数据库、Web应用服务器
1 概述
随着信息技术与网络技术的发展,基于Internet和Intranet的网络应用越来越丰富,如基于网路的教学管理系统、数字化图书管理系统、远程教育系统以及校园财务管理系统等。然而这些系统在一定程度上存在着如下的一些不足:信息交互方式比较单一,由于采用不同的数据库系统,彼此之间很难集成在一起,大多处于相对分离的状态;缺少通用的数据编辑和保存形式,不同操作系统和数据库平台上的子系统很难交互和共享数据;缺少有效的模块集成手段,系统的扩展性和伸缩性比较差。同时Internet应用引发应用系统的变革,google、yahoo、百度等搜索引擎的应用,客户希望能够在线快速地、集中地查看含有多种增值内容的个人资料。一种以服务为中心的新型信息系统设计理念逐渐得到广泛认同。
校园中不仅要访问校园内外关系数据库等传统应用数据源,还必须能够访问可扩展标置语言(XML)文档、文本文档、扫描图像、视频剪辑、新闻供给、网路内容、电子邮件、分析多维表和专用存储等数据源。由于组织结构或成本方面的限制,异构且分散的数据源中的信息通常不适合进行全盘复制或在一个数据库中进行合并。
做为数字化校园的关键技术的新型信息系统平台的建设必须能够无缝地整合原有的系统,集成各种异构的数据源数据,为师生提供更为全面、便捷的服务。
2 新型信息系统平台的架构
新型信息系统平台的架构自下而上共分为四层:核心数据层、应用支撑层、应用层和门户层。
图1 新型信息系统平台架构
核心数据层是以联邦数据库系统为核心,同时包括各专业应用系统数据库。联邦数据库系统实现存储和管理多数据源及异构型数据,实现数据存贮、分析与数据挖掘功能,专业应用系统数据库,包括现有已经建设完成的专业应用系统的数据库,如教学管理系统、多媒体应用系统、财务管理系统等,是多源数据的来源。
实际设计时采用IBM的DB2做为联邦数据库系统,DB2支持“封装器”体系结构,它使程序员能够定制联邦 DBMS 以访问他们选定的数据源。IBM 为 DB2 提供了各种现成的封装器,使其联邦 DBMS 能够与许多关系和非关系数据源接口。关系数据源包括 DB2 系列的所有成员、Microsoft? SQL Server、Oracle、Sybase 和 Informix?。
应用支撑层基于核心数据层集成、整合和管理信息,提炼出更有价值的数据,以业务视图的方式提供给应用层里的应用使用,同时应用支撑层提供身份认证、用户管理和信息加密等安全支撑;应用支撑层以web应用服务器为软件开发平台,通过支持中间件技术实现在应用系统和数据库系统之间建立应用接口,使得应用系统能够实现跨系统、跨平台地调用、整合异构的数据源。系统采用IBM 的 WebSphere Application Server,支持包括 Java Server Pages?(JSP)、Java servlet、EJB 和 Web 服务等业务逻辑编程。
在此联邦 DBMS 服务器和web应用服务器体系结构中,web应用服务器通过JDBC 应用程序连接到联邦 DB2 服务器,该联邦数据库服务器被配置成访问位于不同平台上的多个数据源。这使得 JDBC 应用程序能够透明地使用任何或所有这些数据源。
应用层基于应用支撑层提供的业务视图实现综合应用,应用层无须考虑底层异构信息源的复杂性,仅需专注于应用的流程和展现。门户层以校园门户网站做为与用户交互的平台。
3 两个关键技术
(1)联邦数据库技术
联邦 DBMS 就是一种虚拟数据库服务器,它提供了用来访问多个数据源的单一应用程序编程接口(API)。这些数据源可能运行在不同的硬件和操作系统平台上,可能是由不同的供应商开发的,也可能使用不同的 API(包括不同的 SQL“方言”)。联邦 DBMS 技术,在 20 世纪 90 年代以商业化形式出现,给程序员提供了完全不同的数据在单一地点的印象。程序员连接到一个由联邦 DBMS 维护的虚拟数据库,并使用它的 API 去访问可能由其它地方的多种数据源所管理或生成的数据。联邦 DBMS 在幕后工作,使得对于这种完全不同的数据的访问透明且有效。这些工作包括自动数据变换、API 转换、功能补偿和数据访问操作的优化。

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