基于SOA的數(shù)字化校園架構設計研究

郭鑫鑫 尹來武 王雪 劉洋 吉林農(nóng)業(yè)科技學院

基于SOA的數(shù)字化校園架構設計研究

郭鑫鑫 尹來武 王雪 劉洋 吉林農(nóng)業(yè)科技學院

本文主要針對目前高校數(shù)字化校園應用建設需求，對基于SOA的數(shù)字化校園架構設計進行深入研究，通過結(jié)合SOA架構、云計算和軟件管理服務支撐平臺等信息技術，實現(xiàn)了高校應用業(yè)務系統(tǒng)的統(tǒng)一整合，異構數(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 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)字化校園建設是提高高校教學質(zhì)量和程序化辦公的強有力保障，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)務應用系統(tǒng)分散獨立，部門間的數(shù)據(jù)冗余嚴重，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)字化校園架構進行深入的技術研究。

1 數(shù)字化校園建設目標

辦公管理和服務一體化：協(xié)同辦公管理的科研、人事和財務管理等應用，為辦公流程提供流程化高校服務。

教學管理和服務一體化：協(xié)同研究生、本科生、教學平臺、成人教育等學生管理和服務的一體化教務信息管理，為教學管理提供綜合服務。

知識管理和服務一體化：整合高校校內(nèi)資源，融合校內(nèi)的教學、圖書、文獻、檔案和學術等檢索信息，為師生提供共享資源的知識庫信息服務。

2 架構關鍵技術研究

2.1 SOA結(jié)構概述

SOA面向服務的體系結(jié)構,是根據(jù)服務需求組建的承載架構，通過統(tǒng)一的標準化建設，實現(xiàn)各單元服務和業(yè)務系統(tǒng)集成擴展，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)務目標和校園資源，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)中心資源池建設主要包含計算網(wǎng)絡虛擬化、存儲虛擬化、虛擬化、安全虛擬化、服務虛擬化等等。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)務系統(tǒng)資源自由地調(diào)用、調(diào)整提供技術支持和平臺管理。

2.3 虛化部署

服務器虛擬化是利用封裝和隔離特性，使得應用平臺與底層服務器環(huán)境隔離，構建一個應用版本，啟用SMP虛擬機的虛擬處理器的調(diào)度，使物理機CPU的虛擬機運行，同時vCPU共同調(diào)度處理器內(nèi)核，同步部署運行，輸入激活配置參數(shù)、拷貝VM、啟動服務程序，將其發(fā)布到被虛擬化封裝的平臺上。服務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)字化校園總體架構設計

3.1 數(shù)字化校園框架設計

基礎設施在架構中支撐中間件包含的SOA標準：SCA、SDO、BPEL、WSDL、SOAP、UDDI、JMS、WEBSERVICE 等 企業(yè)服務總線，ESB流程管理器：BPM。

基礎平臺是數(shù)字化校園的業(yè)務應用支撐，提供數(shù)字化校園的基礎服務

組件服務包括組件服務管理整合、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的云計算架構模型

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

3.2.1 模型IaaS層設計

本層主要是將模型中的所有硬件設備統(tǒng)一的虛擬化，通過管理工具對設備資源進行整合，將服務器資源、網(wǎng)絡運行資源、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服務。本層的構建以虛擬化和云計算為基礎，為PaaS層構建一個安全智慧數(shù)據(jù)共享彈性的數(shù)據(jù)中心和服務運行平臺。

3.2.2 模型PaaS層設計

本層主要是服務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上，建立統(tǒng)一的可視化平臺化系統(tǒng)軟件支撐服務。本層包括統(tǒng)一身份門戶認證，數(shù)據(jù)中心共享與運維服務平臺等，構建高標準的共享數(shù)據(jù)中心和授權中心，科學統(tǒng)一的配置快捷全面且權威的信息資源，同時完美的承載了資源的網(wǎng)絡計算和存儲安全的管理，以及邊界路由網(wǎng)關交互的彈性擴展和云資源、安全管理。

3.2.3 模型SaaS層設計

本層主要是軟件服務層，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，對多用戶統(tǒng)一進行權限管理。本層是模型業(yè)務流程的紐帶，支持應用服務器訪問，包括教務辦公和學工等符合API接口規(guī)范的應用系統(tǒng)，支持IaaS層是虛擬化部署，通過信息的有序流動，學校業(yè)務統(tǒng)一管理的自動化，提供各類業(yè)務信息服務和權限相適應的訪問權限。

4 結(jié)束語

通過本文對基于SOA數(shù)字化校園架構設計的深入研究，該架構的構建將信息技術融于各個業(yè)務應用環(huán)節(jié)，通過建立統(tǒng)一標準，實現(xiàn)了信息的互連互通，資源得到充分的共享和利用，保證了異構數(shù)據(jù)庫間的數(shù)據(jù)交換，消除了業(yè)務部門之間的數(shù)據(jù)冗余，將高校應用系統(tǒng)進行了統(tǒng)一整合，消除了信息孤島和應用孤島，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、科研和管理工作的需要，從而提升學校核心競爭力。

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

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