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研究數(shù)字化校園網(wǎng)中SOA架構(gòu)的應(yīng)用
摘要：數(shù)字化校園網(wǎng)建設(shè)是高校信息化建設(shè)的重要內(nèi)容，本文簡(jiǎn)要的介紹了SOA體系架構(gòu)以及數(shù)字化校園的概念和特點(diǎn)，并且在分析現(xiàn)有的數(shù)字化校園建設(shè)的弊端的基礎(chǔ)上，提出了基于webservice服務(wù)的SOA架構(gòu)，采用統(tǒng)一身份認(rèn)證服務(wù)的設(shè)計(jì)來(lái)構(gòu)建高校校園網(wǎng)的方案，構(gòu)成具有統(tǒng)一用戶、資源等功能的平臺(tái)，復(fù)用性高、擴(kuò)充性好，從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化科學(xué)管理的高校數(shù)字化管理。
關(guān)鍵詞:SOA 數(shù)字化校園 統(tǒng)一身份認(rèn)證 服務(wù)
0 引言
本文將引入一個(gè)SOA的技術(shù)架構(gòu)的概念來(lái)應(yīng)用到WEB服務(wù)中來(lái)建設(shè)數(shù)字化校園網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，具有復(fù)用性高、擴(kuò)充性好、能有效整合現(xiàn)有各種應(yīng)用系統(tǒng)等優(yōu)點(diǎn)，并且可以構(gòu)成具有統(tǒng)一的用戶、資源及權(quán)限管理使用的平臺(tái)，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(xiàn)代化科學(xué)管理的數(shù)字化校園網(wǎng)系統(tǒng)。
1 數(shù)字化校園
1.1 數(shù)字化校園理論分析 “數(shù)字化校園”是以網(wǎng)絡(luò)和數(shù)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(xiàn)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(chǔ)、傳輸、應(yīng)用，從環(huán)境（包括網(wǎng)絡(luò)、設(shè)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(shù)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。“數(shù)字化校園”的核心是指用全數(shù)字化的信息獲取、存儲(chǔ)、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(shù)字化校園建設(shè)的體系結(jié)構(gòu) “數(shù)字化校園”體系結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1，由基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、應(yīng)用支持平臺(tái)、服務(wù)平臺(tái)和個(gè)性化門戶構(gòu)成
2 面向服務(wù)的體系架構(gòu)——SOA
2.1 SOA的含義 SOA（ServiceOrientedArchitecture）就是面向服務(wù)的體系架構(gòu)，是由Gartner在1996年提出的，從Gartner對(duì)SOA最原始的定義背景來(lái)看，SOA是一種架構(gòu)模型，SOA就是一組服務(wù)的有機(jī)集合；從軟件和業(yè)務(wù)功能兩方面的觀點(diǎn)看，服務(wù)就是定義良好的軟件組件，它不依賴于任何調(diào)用它的應(yīng)用程序的上下文或狀態(tài)，而且強(qiáng)調(diào)開(kāi)放性、標(biāo)準(zhǔn)化、即插即用，實(shí)現(xiàn)組件之間以及組件與平臺(tái)之間的松耦合。
2.2 SOA的體系結(jié)構(gòu) SOA的體系結(jié)構(gòu)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(cè)中心，他們各自承擔(dān)著服務(wù)注冊(cè)發(fā)布（Publish）、服務(wù)查找（Find）和服務(wù)綁定（BindInvoke）3項(xiàng)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(zhí)行來(lái)自使用者的請(qǐng)求。它將自己的服務(wù)和接口契約發(fā)布到服務(wù)注冊(cè)中心，以便服務(wù)使用者可以發(fā)現(xiàn)和訪問(wèn)該服務(wù)。
2.2.2 服務(wù)使用者（ServicesConsumer）：一個(gè)應(yīng)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(duì)注冊(cè)中心中的服務(wù)的查詢，通過(guò)傳輸綁定服務(wù)，并且執(zhí)行服務(wù)功能。服務(wù)使用者根據(jù)接口契約來(lái)執(zhí)行服務(wù)。
2.2.3 服務(wù)注冊(cè)中心（ServicesRegistry）：服務(wù)發(fā)現(xiàn)的支持者。它包含一個(gè)可用服務(wù)的存儲(chǔ)庫(kù)，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(qǐng)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(jié)構(gòu)(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(yùn)行由細(xì)粒度操作組成的業(yè)務(wù)流程的粗粒度接口。
2.3.3 標(biāo)準(zhǔn)化的接口 SOA通過(guò)服務(wù)接口的標(biāo)準(zhǔn)化描述，從而使得該服務(wù)可以提供給在任何異構(gòu)平臺(tái)和任何用戶接口使用。
3 基于SOA的數(shù)字化校園網(wǎng)
3.1 系統(tǒng)分析 由于很多高校建校歷史悠久，校園網(wǎng)信息化的過(guò)程也是隨著計(jì)算機(jī)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繁多，雜亂無(wú)章，發(fā)展迅速但封閉在各自的系統(tǒng)中，隨著高校更多的業(yè)務(wù)單元系統(tǒng)建設(shè)，系統(tǒng)交互的關(guān)系會(huì)出現(xiàn)越來(lái)越多，各個(gè)業(yè)務(wù)單元系統(tǒng)可能出現(xiàn)互相依賴，使得我們?cè)谙到y(tǒng)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用時(shí)，除了考慮到應(yīng)用共享外，更重要的是提供實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化的服務(wù)來(lái)避免業(yè)務(wù)組件重復(fù)建設(shè)，數(shù)據(jù)冗余，不同步，解決拓展、維護(hù)困難等問(wèn)題。
3.2 SOA在系統(tǒng)中的運(yùn)用 SOA體系架構(gòu)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(shù)據(jù)傳送，也可能是兩個(gè)或更多的服務(wù)協(xié)調(diào)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(dú)立于其他服務(wù)所處環(huán)境和狀態(tài)的函數(shù)�！盨OA體系架構(gòu)的服務(wù)分析任務(wù)流程將分析原有系統(tǒng)，在構(gòu)建新的系統(tǒng)時(shí)將所有組件模型獨(dú)立出來(lái)，在新的系統(tǒng)綜合應(yīng)用時(shí)能夠提供標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)，避免業(yè)務(wù)組件重復(fù)建設(shè)，避免數(shù)據(jù)冗余、不同步等問(wèn)題�；赟OA體系架構(gòu)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(yīng)用基于WebService的SOA體系架構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化校園網(wǎng)的建設(shè)。
3.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 數(shù)字化校園網(wǎng)采用基于WebService的SOA體系架構(gòu)，以windows運(yùn)行環(huán)境為主，系統(tǒng)提供如圖3所示的服務(wù)，通過(guò)統(tǒng)一身份認(rèn)證服務(wù)平臺(tái)來(lái)構(gòu)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(yùn)行和使用是成熟可用的，我們可以看出，隨著服務(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(yīng)用新的系統(tǒng)將會(huì)越來(lái)越簡(jiǎn)單和快速。
3.4 統(tǒng)一身份認(rèn)證服務(wù)的設(shè)計(jì) 我們?cè)跀?shù)字化校園建設(shè)過(guò)程中要充分利用原有的系統(tǒng)，將身份認(rèn)證作為一個(gè)服務(wù)組件獨(dú)立出來(lái)對(duì)外提供統(tǒng)一身份認(rèn)證。統(tǒng)一身份認(rèn)證系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用層次式結(jié)構(gòu)，主要分為數(shù)據(jù)層、認(rèn)證通道層和認(rèn)證接口層，同時(shí)分為多個(gè)功能模塊，最主要的有用戶注冊(cè)功能模塊和賬號(hào)關(guān)聯(lián)功能模塊和用戶認(rèn)證功能模塊。
3.4.1 用戶注冊(cè) 用戶在統(tǒng)一身份認(rèn)證服務(wù)中注冊(cè)賬號(hào)，以后這個(gè)賬號(hào)可以在所有使用統(tǒng)一身份認(rèn)證服務(wù)的應(yīng)用系統(tǒng)中使用。
3.4.2 賬號(hào)關(guān)聯(lián) 如果用戶之前已經(jīng)在相關(guān)的應(yīng)用系統(tǒng)中擁有賬號(hào)，同時(shí)也已經(jīng)設(shè)置了相應(yīng)的權(quán)限，那么用戶能夠?qū)⑦@些應(yīng)用系統(tǒng)的賬號(hào)與統(tǒng)一身份認(rèn)證服務(wù)的賬號(hào)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，使得用戶登錄統(tǒng)一身份認(rèn)證服務(wù)之后，就能夠自動(dòng)使用相關(guān)的應(yīng)用系統(tǒng)用戶來(lái)訪問(wèn)應(yīng)用系統(tǒng)。
3.4.3 用戶認(rèn)證 為應(yīng)用系統(tǒng)提供用戶身份認(rèn)證，兼顧兩個(gè)應(yīng)用方式：一是應(yīng)用系統(tǒng)使用統(tǒng)一身份認(rèn)證服務(wù)作為它的用戶系統(tǒng)，用戶與應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行交互，進(jìn)行登錄操作，應(yīng)用系統(tǒng)將用戶提供的用戶名/密碼等轉(zhuǎn)發(fā)給統(tǒng)一身份認(rèn)證服務(wù)以檢驗(yàn)其是否通過(guò)授權(quán)。另一個(gè)是用戶首先登錄統(tǒng)一身份認(rèn)證服務(wù)，并獲取權(quán)限令牌，以后可以使用這個(gè)權(quán)限令牌訪問(wèn)其他的應(yīng)用系統(tǒng)，應(yīng)用系統(tǒng)接收該權(quán)限令牌時(shí)應(yīng)當(dāng)與統(tǒng)一身份認(rèn)證服務(wù)進(jìn)行交互，以檢驗(yàn)訪問(wèn)的合法性。
4 結(jié)語(yǔ)
與傳統(tǒng)的校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案相比，基于SOA體系架構(gòu)的數(shù)字化校園網(wǎng)在利用現(xiàn)有資源及方便的擴(kuò)展性能等優(yōu)勢(shì)非常明顯，可以預(yù)見(jiàn)，隨著SOA體系架構(gòu)的進(jìn)一步成熟和相應(yīng)的應(yīng)用實(shí)施技術(shù)的完善，SOA體系架構(gòu)將在數(shù)字化校園網(wǎng)建設(shè)上產(chǎn)生較為深遠(yuǎn)的影響。
參考文獻(xiàn)：
[1]殷峰.網(wǎng)格關(guān)鍵技
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