趙悅，肖成龍，董靜

（遼寧工程技術(shù)大學軟件學院，遼寧葫蘆島125105)

基于SOA和云計算的高校教務(wù)平臺設(shè)計

趙悅，肖成龍，董靜

（遼寧工程技術(shù)大學軟件學院，遼寧葫蘆島125105)

SOA即面向服務(wù)的架構(gòu)是一個組件模型，它是將應用程序不同功能的組件（稱為服務(wù)）通過這些服務(wù)之間定義良好的接口和契約聯(lián)系起來。云計算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式，它通常涉及通過互聯(lián)網(wǎng)來提供動態(tài)易擴展且經(jīng)常是虛擬化的資源。在學習和研究SOA和云計算技術(shù)后，將它們引入到校園的數(shù)字化建設(shè)中，對教務(wù)管理系統(tǒng)進行分析研究，以便更好的整合現(xiàn)有的硬件設(shè)施，最大的實現(xiàn)資源共享，提高效率，節(jié)約維護信息的人力和財力。

SOA云計算；教務(wù)平臺

隨著信息技術(shù)的發(fā)展和廣泛應用，為人類生活和社會工作提供了大量的服務(wù)和方便。目前，各國都積極利用計算機技術(shù)，把它與高校教學管理相結(jié)合，提高辦學效率，解決早期校園建設(shè)中存在資源分散、利用率低、信息冗余、管理困難等情況。隨著校園規(guī)模的擴大，人數(shù)和管理工作的增加，傳統(tǒng)簡單單一的系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足學校的需求。云計算技術(shù)可以在不同軟件、硬件資源之間提供集成管理。面向服務(wù)架構(gòu)能夠針對面向復雜結(jié)構(gòu)和異構(gòu)環(huán)境的情況，具有模塊化、功能互操作性等特點，便于擴展。本文基于兩種技術(shù)的融合，設(shè)計合理的教務(wù)平臺，提高資源整合利用率，解決信息管理困難等問題。

1 相關(guān)技術(shù)

1.1 SOA技術(shù)

SOA即面向服務(wù)架構(gòu)，它是一種基于服務(wù)、面向需求的架構(gòu)，是為了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中業(yè)務(wù)集成的需要，可以完成特定任務(wù)的獨立功能實體連接起來的軟件體系架構(gòu)。在SOA中，將應用程序的不同單元稱為服務(wù)，通過服務(wù)之間的定義良好的接口和契約進行通訊。SOA包括三個實體，分別是服務(wù)提供者、服務(wù)請求者、服務(wù)中心。服務(wù)中心為服務(wù)提供者提供注冊服務(wù)，服務(wù)請求者向服務(wù)中心提出請求，服務(wù)中心對其授權(quán)。SOA的核心是服務(wù)，服務(wù)可以在各種這樣的系統(tǒng)中以某種統(tǒng)一和通用的方式進行交互。而SOA又是一種分布式系統(tǒng)體系架構(gòu)，它在業(yè)務(wù)層和技術(shù)層之間增加了一個服務(wù)層，而在服務(wù)層把應用程序通過一套協(xié)議或者規(guī)范從技術(shù)層調(diào)出去，再加以封裝，最后就可以根據(jù)業(yè)務(wù)層的需求靈活組合[1]。這樣，SOA就可以將應用組織成可重用的服務(wù)了。SOA有如下幾個特點：自包含性與模塊性、可發(fā)現(xiàn)和動態(tài)綁定、可操作性、松耦合性、具有可網(wǎng)絡(luò)尋址的接口、服務(wù)位置的透明等特點[2]。

1.2 云計算技術(shù)

云計算是繼大型計算機到客戶端—服務(wù)器轉(zhuǎn)變后的另一個巨變，正在以驚人的速度滲透到各個領(lǐng)域。云計算的解釋有許多種，目前最廣被人們接收的是美國國家標準與技術(shù)研究院定義：云是一種按使用量付費的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡(luò)訪問，進入可配置的計算資源共享池，這些資源能夠被快速提供，只需投入很少的管理工作或與服務(wù)供應商進行很少的交互[3]。它是由分布式計算、效用計算、并行計算、網(wǎng)絡(luò)存儲、虛擬化、負載均衡等多種傳統(tǒng)的計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展相結(jié)合的產(chǎn)物，具有多種技術(shù)的優(yōu)點。例如云計算具有彈性的服務(wù)，方便日后的調(diào)整以及擴展；它還有自動化管理和配置的特點，可以提高軟硬件利用率，降低成本。隨著技術(shù)的發(fā)展，云計算技術(shù)將會獲得進一步的完善。

云計算由以下幾個層次的服務(wù)組成：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（In?frastructure as a Service,IaaS），即消費者通過互聯(lián)網(wǎng)可以從完善的計算機基礎(chǔ)設(shè)施獲得服務(wù)。平臺即服務(wù)（Platform as a Ser?vice,PaaS），即將軟件研發(fā)的平臺作為一種服務(wù),以Sass的模式提交給用戶。軟件即服務(wù)（Software as a Service,SaaS），它是一種通過互聯(lián)網(wǎng)提供軟件的模式，用戶向提供商租用基于Web的軟件，來管理企業(yè)經(jīng)營活動而無需購買軟件。

2 基于SOA和云服務(wù)平臺的教務(wù)平臺系統(tǒng)架構(gòu)

2.1 系統(tǒng)設(shè)計原則

基于SOA和云計算技術(shù)的教務(wù)平臺系統(tǒng)主要是面向高校教師、學生以及教務(wù)管理者的一個開放的平臺，有效的幫助學生獲取信息，幫助教師和管理者高效快捷的進行學生管理和相關(guān)業(yè)務(wù)的處理，是實現(xiàn)校園辦公自動化、信息系統(tǒng)管理的一個不可或缺的部分。為提高辦學效率以及質(zhì)量，以及系統(tǒng)的實用性應遵循以下設(shè)計原則：通用性和易用性、開放性和共享性、兼容性和可擴展性、安全性和可靠性。

2.2 基于SOA和云服務(wù)平臺的教務(wù)平臺系統(tǒng)架構(gòu)模型設(shè)計

教務(wù)平臺是高校教學管理的主要工具，主要涉及系統(tǒng)管理員、教務(wù)管理人員、教師、學生這四類用戶。系統(tǒng)管理員的職能主要是進行日志管理、用戶管理和基本信息管理等；教務(wù)管理人員的主要職能是進行基本信息管理、信息發(fā)布、賬戶管理、排課管理、學籍管理、成績管理等；教師的主要職能是進行課程管理、成績管理、個人賬戶管理等；學生可以進行個人賬戶管理、成績查詢、課程查詢等。系統(tǒng)的主要功能結(jié)構(gòu)如圖1所示：

圖1 教務(wù)平臺系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

基于SOA和云計算技術(shù)的教務(wù)平臺系統(tǒng)是利用面向功能服務(wù)的理念，利用先進的信息處理技術(shù)、通訊技術(shù)，實現(xiàn)平臺管理的科學化、數(shù)字化。根據(jù)SOA技術(shù)、云服務(wù)平臺以及學校教務(wù)系統(tǒng)的實際情況，對教務(wù)平臺系統(tǒng)做出如下設(shè)計，如圖2所示:

圖2 教務(wù)平臺系統(tǒng)架構(gòu)

該模型可分為如下幾部分：

1)分為用戶訪問層：用戶訪問層是該模型的最高層，主要分為教務(wù)管理人員、系統(tǒng)管理員、教師、學生四類用戶。

2)表示層：表示層主要提供用戶界面，它將底層提供的單一應用服務(wù)、復合業(yè)務(wù)服務(wù)和整合數(shù)據(jù)服務(wù)通過統(tǒng)一的門戶顯示到用戶前[4]。該模型的表示層主要分為用戶界面接口和瀏覽器界面接口，支持移動端和PC端。用戶可以通過用戶名和密碼進行登錄，任何用戶都可以通過瀏覽器來訪問學校的公開信息以及公開的教學資源等。

3)應用云層，它是實現(xiàn)教務(wù)管理系統(tǒng)的核心邏輯業(yè)務(wù)功能的一層。主要包括以下四個模塊：學生管理模塊、教師管理模塊、教務(wù)管理模塊、系統(tǒng)設(shè)置模塊。用戶通過訪問各個模塊來實現(xiàn)所需的任務(wù)。這四個功能模塊的耦合度較小，隨著辦學規(guī)模的闊大，業(yè)務(wù)量增多，便于靈活部署。

4)平臺層，平臺層運行于基礎(chǔ)設(shè)施層之上，包括了開發(fā)、運行、管理的環(huán)境及平臺層服務(wù)。提供中間件和開放的服務(wù)接口等，為應用層提供平臺和接口。

5)基礎(chǔ)設(shè)施層，基礎(chǔ)設(shè)施層為中間層提供所需的計算或存儲資源等，建立各種虛擬資源池，實現(xiàn)資源快速部署和按需分配。基礎(chǔ)設(shè)施層包括各種服務(wù)器、存儲器等硬件設(shè)施，還包括一些操作系統(tǒng)等軟件資源。

3 結(jié)論

SOA具有明確的標準化接口，并且接口的定義中立，這就意味著當整個應用程序的每個服務(wù)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，它也能夠存在，具有高度的集成能力[5]。隨著技術(shù)和理論的成熟，基于SOA和云計算相結(jié)合來建設(shè)高校的信息系統(tǒng)逐漸從理論走向?qū)嵺`。本文結(jié)合SOA和云計算技術(shù)針對高校教務(wù)平臺進行基本設(shè)計，系統(tǒng)地闡述了該平臺每層框架及功能，對以后高校教務(wù)平臺的搭建及實現(xiàn)具有一定的參考意義。

[1]趙彥.融合云計算和SOA的藏文數(shù)字圖書館應用研究[D].西北民族大學,2015.

[2]盧清.基于SOA的云計算數(shù)字化校園模型研究[D].東北石油大學,2012.

[3]百度百科——云計算[DB/OL].http://baike.baidu.com/view/ 1316082.htm.

[4]郭文越.基于SOA的數(shù)據(jù)共享與交換平臺[J].計算機工程, 2010,36(19):280-282.

[5]張海燕,張文德,衛(wèi)西寧.基于SOA與云計算融合的高校信息系統(tǒng)整合研究[J].中國教育信息化,2013(21):47-50.

TP311

A

1009-3044(2017)19-0102-02

2017-05-15

國家自然科學青年基金項目，自動識別自定義指令提高高層次綜合效率的研究(NO.61404069)

趙悅(1992—），女，遼寧撫順人，碩士，主要研究方向為網(wǎng)絡(luò)安全；肖成龍，男，副教授、碩士生導師，研究方向軟硬件協(xié)同設(shè)計、高層次綜合、可擴展處理器。