郭鑫鑫 尹來武 王雪 劉洋 吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院

基于SOA的數(shù)字化校園架構(gòu)設(shè)計研究

郭鑫鑫 尹來武 王雪 劉洋 吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院

本文主要針對目前高校數(shù)字化校園應(yīng)用建設(shè)需求，對基于SOA的數(shù)字化校園架構(gòu)設(shè)計進(jìn)行深入研究，通過結(jié)合SOA架構(gòu)、云計算和軟件管理服務(wù)支撐平臺等信息技術(shù)，實現(xiàn)了高校應(yīng)用業(yè)務(wù)系統(tǒng)的統(tǒng)一整合，異構(gòu)數(shù)據(jù)交換和信息資源的靈活互通，有效解決數(shù)據(jù)冗余和信息孤島問題。

SOA架構(gòu) 數(shù)字化校園 云計算 虛擬化

隨著信息化的蓬勃發(fā)展，數(shù)字化校園建設(shè)是提高高校教學(xué)質(zhì)量和程序化辦公的強(qiáng)有力保障，也是高校管理人才培養(yǎng)的重要組成部分。如今，校園內(nèi)業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)分散獨立，部門間的數(shù)據(jù)冗余嚴(yán)重，信息孤島問題難以消除，信息資源無法充分的共享和利用。本文針對以上問題，對基于SOA的數(shù)字化校園架構(gòu)進(jìn)行深入的技術(shù)研究。

1 數(shù)字化校園建設(shè)目標(biāo)

辦公管理和服務(wù)一體化：協(xié)同辦公管理的科研、人事和財務(wù)管理等應(yīng)用，為辦公流程提供流程化高校服務(wù)。

教學(xué)管理和服務(wù)一體化：協(xié)同研究生、本科生、教學(xué)平臺、成人教育等學(xué)生管理和服務(wù)的一體化教務(wù)信息管理，為教學(xué)管理提供綜合服務(wù)。

知識管理和服務(wù)一體化：整合高校校內(nèi)資源，融合校內(nèi)的教學(xué)、圖書、文獻(xiàn)、檔案和學(xué)術(shù)等檢索信息，為師生提供共享資源的知識庫信息服務(wù)。

2 架構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)研究

2.1 SOA結(jié)構(gòu)概述

SOA面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu),是根據(jù)服務(wù)需求組建的承載架構(gòu)，通過統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，實現(xiàn)各單元服務(wù)和業(yè)務(wù)系統(tǒng)集成擴(kuò)展，獨立存在，通過建模，組裝，部署和管理的項目過程，能夠完美的結(jié)合高校具體業(yè)務(wù)目標(biāo)和校園資源，實現(xiàn)了開放性組件平臺間的松耦合。

2.2 校園虛擬化資源池

校園數(shù)據(jù)中心資源池建設(shè)主要包含計算網(wǎng)絡(luò)虛擬化、存儲虛擬化、虛擬化、安全虛擬化、服務(wù)虛擬化等等。在云可視化操作頁面平臺管理著大量的CPU、存儲空間和網(wǎng)絡(luò)資源，實現(xiàn)統(tǒng)一的資源池共享，動態(tài)資源調(diào)度，為校園業(yè)務(wù)系統(tǒng)資源自由地調(diào)用、調(diào)整提供技術(shù)支持和平臺管理。

2.3 虛化部署

服務(wù)器虛擬化是利用封裝和隔離特性，使得應(yīng)用平臺與底層服務(wù)器環(huán)境隔離，構(gòu)建一個應(yīng)用版本，啟用SMP虛擬機(jī)的虛擬處理器的調(diào)度，使物理機(jī)CPU的虛擬機(jī)運(yùn)行，同時vCPU共同調(diào)度處理器內(nèi)核，同步部署運(yùn)行，輸入激活配置參數(shù)、拷貝VM、啟動服務(wù)程序，將其發(fā)布到被虛擬化封裝的平臺上。服務(wù)器虛擬化的部署和整合，不僅提高了CPU利用率、內(nèi)存利用率、存儲利用率和網(wǎng)絡(luò)利用率，也避免了硬件平臺、操作系統(tǒng)、中間件的兼容問題。

3 數(shù)字化校園總體架構(gòu)設(shè)計

3.1 數(shù)字化校園框架設(shè)計

基礎(chǔ)設(shè)施在架構(gòu)中支撐中間件包含的SOA標(biāo)準(zhǔn)：SCA、SDO、BPEL、WSDL、SOAP、UDDI、JMS、WEBSERVICE 等 企業(yè)服務(wù)總線，ESB流程管理器：BPM。

基礎(chǔ)平臺是數(shù)字化校園的業(yè)務(wù)應(yīng)用支撐，提供數(shù)字化校園的基礎(chǔ)服務(wù)

組件服務(wù)包括組件服務(wù)管理整合、框架組件、對接組件，滿足組件間的兼容和需求管理控制，實現(xiàn)整個組件過程的調(diào)度。

3.2 基于SOA的云計算架構(gòu)模型

為了滿足信息化業(yè)務(wù)系統(tǒng)整合，結(jié)合SOA架構(gòu)的實現(xiàn)，數(shù)字化校園服務(wù)需要廣擴(kuò)展性，建立學(xué)校信息服務(wù)集成規(guī)范勢在必行。在數(shù)字化校園架構(gòu)的依托下，通過整合校園內(nèi)業(yè)務(wù)信息共享和資源統(tǒng)一共享，實現(xiàn)教育信息化、決策科學(xué)化和管理規(guī)范化的智慧數(shù)字校園，提出了基于SOA的云計算總體架構(gòu)模型，模型的設(shè)計主要分為三層結(jié)構(gòu)。

3.2.1 模型IaaS層設(shè)計

本層主要是將模型中的所有硬件設(shè)備統(tǒng)一的虛擬化，通過管理工具對設(shè)備資源進(jìn)行整合，將服務(wù)器資源、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行資源、存儲資源、計算資源等全部融合成為一個可調(diào)度的虛擬可控的資源池，使數(shù)字化校園硬件、軟件和數(shù)據(jù)信息更加智能化的為整個平臺提供基礎(chǔ)服務(wù)。本層的構(gòu)建以虛擬化和云計算為基礎(chǔ)，為PaaS層構(gòu)建一個安全智慧數(shù)據(jù)共享彈性的數(shù)據(jù)中心和服務(wù)運(yùn)行平臺。

3.2.2 模型PaaS層設(shè)計

本層主要是服務(wù)支撐平臺的資源平臺管理中間件，是我們在IaaS層的虛擬資源池和物理資源池的基礎(chǔ)上，建立統(tǒng)一的可視化平臺化系統(tǒng)軟件支撐服務(wù)。本層包括統(tǒng)一身份門戶認(rèn)證，數(shù)據(jù)中心共享與運(yùn)維服務(wù)平臺等，構(gòu)建高標(biāo)準(zhǔn)的共享數(shù)據(jù)中心和授權(quán)中心，科學(xué)統(tǒng)一的配置快捷全面且權(quán)威的信息資源，同時完美的承載了資源的網(wǎng)絡(luò)計算和存儲安全的管理，以及邊界路由網(wǎng)關(guān)交互的彈性擴(kuò)展和云資源、安全管理。

3.2.3 模型SaaS層設(shè)計

本層主要是軟件服務(wù)層，用于用戶和整個數(shù)字化校園的交互接口，通過平臺接口服務(wù)，對多用戶統(tǒng)一進(jìn)行權(quán)限管理。本層是模型業(yè)務(wù)流程的紐帶，支持應(yīng)用服務(wù)器訪問，包括教務(wù)辦公和學(xué)工等符合API接口規(guī)范的應(yīng)用系統(tǒng)，支持IaaS層是虛擬化部署，通過信息的有序流動，學(xué)校業(yè)務(wù)統(tǒng)一管理的自動化，提供各類業(yè)務(wù)信息服務(wù)和權(quán)限相適應(yīng)的訪問權(quán)限。

4 結(jié)束語

通過本文對基于SOA數(shù)字化校園架構(gòu)設(shè)計的深入研究，該架構(gòu)的構(gòu)建將信息技術(shù)融于各個業(yè)務(wù)應(yīng)用環(huán)節(jié)，通過建立統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)了信息的互連互通，資源得到充分的共享和利用，保證了異構(gòu)數(shù)據(jù)庫間的數(shù)據(jù)交換，消除了業(yè)務(wù)部門之間的數(shù)據(jù)冗余，將高校應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行了統(tǒng)一整合，消除了信息孤島和應(yīng)用孤島，建立校級統(tǒng)一信息系統(tǒng)，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享，滿足教學(xué)、科研和管理工作的需要，從而提升學(xué)校核心競爭力。

[1]劉鋮.基于SOA的高校數(shù)字化校園系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D].山東大學(xué)，2015

[2]蒙麗莉.基于SOA高校數(shù)字化校園平臺的研究與設(shè)計[D].武漢工程大學(xué)，2015