（计算机应用技术专业论文）数字化校园关键技术研究与实现.pdf

江苏大学工程硕士学位论文 摘要 数字化校园是高等院校校园信息化建设的目标，其通过对学校的教学、科研、 管理和生活服务等各种信息资源进行合理整合与集成，形成一个统一的数字空间， 以实现现实校园在时问和空间上的延伸，达到统一的用户管理、资源管理和权限 控制的目的，从而极大地提高学校教学质量、科研和管理水平，营造一个高度信 息化的高素质人才培养环境。 分布式技术的发展产生了基于x m l 的w e bs e r v i c e s 技术，w e bs e r v i c e s 作为 一种自描述、自包含的模块应用，具备了与组件模型无关性、平台无关性和编程 语言无关性等优良特性，这使得w e bs e r v i c e s 可以用于系统集成。 论文将w e bs e r v i c e s 技术引入到数字化校园中，提出了基于w e bs e r v i c e s 的校园异构系统信息集成框架，以跨越现有应用系统在对象体系、运行平台和开 发语言等方面的界限。具体地，论文运用w e bs e r v i c e s 在现有各异构平台的基础 上构建一个通用的，与平台和语言无关的技术层，以w e bs e r v i c e s 的形式封装应 用并对外发布，供用户或其他校园信息系统调用，现有各种不同平台之上的应用 可以依靠这个技术层来实施彼此的连接和集成，从而形成一个基于w e bs e r v i c e s 的松散耦合、高度集成的共享空间。 论文将传统程序开发技术和w e bs e r v i c e s 相结合，实现了校园信息集成系统。 一方面通过j 2 e e 提供的成熟技术构建了一个稳定、高效的信息集成环境，另一方 面利用j 2 e e 对w e bs e r v i c e s 的支持将各项功能以w e bs e r v i c e s 的方式对外发布， 使得校园内各子系统能够方便地集成这些数据和逻辑。具体地，通过对校园内分 布的数据资源和相关的校务办公业务流程进行分析，将这些数据资源划分为不同 的信息子集，以各个子集为主题构建综合业务数据库，为数字校园提供统一的数 据视图，并在数据库的维护方案中引入w e bs e r v i c e s 技术，从分布的各个子系统 中实时、自动地获取最新的数据更新情况，以保证综合数据库的一致性和完整性。 论文还对基于l d a p 的单点登录技术及其实现进行了研究。单点登录即统一认 证，单点登录技术将用户信息与具体应用相对独立，既为用户操作提供了方便性， 又保证了数据的安全，同时加强了网络管理的能力。 关键词：数字化校园；w e bs e r v i c e s ；j 2 e e ；信息集成：l d a p 江苏大学工程硕士学位论文 a b s t r a c t d i g i t mu n i v e r s i t yi st h eh i 【g ht a r g e to fi n s t i t u t i o n so fh i g h e rl e a r n i n g si n f o r m a t i o n c o n s t r u c t i o n b yi n t e g r a t i n gt e a c h i n g , s c i e n t i f i cr e s e a r c h ，m a n a g e m e n ta n do t h e r s e r v i c er e s o u r c e sd i 百t a lu n i v e r s i t ye s t a b l i s h e s 锄u n i f o r md i g i t a ls p a c ea n de x t e n d st h e u n i v e r s i t ya n dh i g h l yi m p r o v e st h ed i d a c t i c a lq u a l i t y , s c i e n t i f i cr e s e a r c hl e v e la n d m a n a g e m e n tl e v e l ，a n df o r m sa ne n v i r o n m e n tf o rc u l t i v a t i n gh i g hc a p a b i l i t ys t u d e n t s d e v e l o p m e n to fd i s t r i b u t e dt e c h n o l o g yp r o d u c e sw e bs e r v i c et e c h n o l o g yb a s e do n x m l a sas e l f - d e s c r i b e da n ds e l f - i n c l u d e da p p l i c a t i o nm o d u l e , w e bs e r v i c e s i n d e p e n d e n c ew i t hm o d u l e ，p l a t f o r ma n dp r o g r a m m i n gl a n g u a g em a k e si t c a nb e a p p l i e di ns y s t e mi n t e g r a t i o n t h i sp a p e ri n t r o d u c e sx m lw e bs e r v i c e si n t od i g i t a lu n i v e r s i t yc o n s t r u a i o na n d b r i n g sf o r w a r da ni n t e g r a t i o np a a e mf o re x i s t i n gd i v e r s ei n f o r m a t i o ns y s t e m s t h i s p a r e mc a ns p a nt h ea p p l i c a t i o ns y s t e m sd i f f e r e n to b j e c tm o d e l ，p l a t f o r ma n dl a n g u a g e b o u n d a r y w e bs e r v i c e so f f e r sat e c h n o l o g yt i e ra n dn e u t r a la p p r o a c hf o ri n t e g r a t i n g a p p l i c a t i o n s e a c hd i v e r s es y s t e mc a nu s ew e bs e r v i c e st oe n c a p s u l a t i o n ，i s s u et h e i r a p p l i c a t i o n sa n da c c e s so t h e rs y s t e m ss e r v i c e s ，s oa st o c o n s t r u c te f f i c i e n t ，s e c u r e ，i n c o m p a c tc o u p l i n ga n dh i g h l yi n t e g r a t i v es h a r i n gs p a c e b yi n t e g r a t e i n g t h et r a d i t i o n a lp r o g r a mi m p r o v e m e n tt e c h n o l o g yw i t hw e b s e r v i c e t h i s p a p e r r e a l i z e u n i v e r s i t y i n f o r m a t i o n i n t e g r a t e ds y s t e m t h ed i s t a l u n i v e r s i t yi n t e g r a t i o np a t e mu s ej 2 e et e c h n o l o g yt ob u i l du pas t e a d ya n de f f i c i e n t e n v i r o n m e n t ，a n du s ej 2 e ef o rw e bs e r v i c e st e c h n o l o g yt op r o v i d ei n t e r o p e r a b i l i t yf o r e x i s t i n ga p p l i c a t i o ns y s t e m t h i sp a p e ra n a l y z e st h ei n t e r r e l a t e da n dd i s p e r s i v ed a t a r e s o u r c ei nu n i v e r s i t yo f f i c i a lw o r k f l o w , a n dd i v i d e st h e mi n t od i f f e r e n ts u b s e t sa n d f o r m sag e n e r a ld a t a b a s es y s t e m c o n s t i t u t et h ed a t a b a s em a i n t e n a n c es t r a t e g ya n d i n t r o d u c ew e bs e r v i c e st e c h n o l o g y e a c he x i s t e n ts y s t e mc a nu s ei n t e g r a t i o np l a t f o n n s w e bs e r v i c e st od u l ya n da u t o m a t i c a l l yu p d a t er e l e v a n td a t aa n de n s u r et h eg e n e r a l d a t a b a s e s ys y s t e m sd a t ac o n s i s t e n c ya n dd a t ai n t e g r a l i t y t h i sp a p e rm a k ear e s e a r c ha b o u ts s ob a s e do nl d a e s s os e p a r a t e su s e r s i n f o r m a t i o nf r o mi t sa p p l i c a t i o n ，w h i c hn o to n l ye n s u r et h es e c u r i t yo fd a t ab u ta l s o s t r e n g t h e nt h em a n a g e m e n to fw e bs e r v i c e k e yw o r d s ：d i g i t a lu n i v e r s i t y ，w e bs e r v i c e s ，j 2 e e ，i n f o r m a t i o ni n t e g r a t i o n ，l d a p 江苏大学学位论文版权使用授权书 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定， 同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版， 允许论文被查阅和借阅。本人授权江苏大学可以将本学位论文的全部 内容或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 学位论文作者签名： 俨迟年b 月7 日 保密口，在 年解密后适用本授权书。 不保密画 i 、乓崎 指导嫠j 哆名：、a 卺摹 。簿6 月c ie l 独创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独 立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外，本论 文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文 的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本 人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： * 寄 日期：伊了引月日 江苏大学工程硕士学位论文 1 1 选题背景及意义 1 绪论 现今我们已经进入信息时代，也有人称为数字化时代。数字生活【i 】已越来越深 刻地影响我们的工作和生活。数字化意味着自动化、高效、便捷、理性，这些目 标也是学校工作和管理所期望的。不断提高学校的管理水平、教学质量和科研水 平，是各高校追求的目标。一方面，要提高学校的管理水平，领导层就必须全面 掌握学校各方面的信息，信息量大，很难通过传统的方式简便的实现，而通过数 字化，数据库化则很容易实现；另一方面，将多媒体教学引入课堂，改进传统的 教学方式，使教学过程更生动有趣，是提高教学质量的有效途径，这也是数字化 校园的部分功能。 数字校园是以网络为基础，利用先进的信息化手段和工具，实现从环境( 包 括设备、教室等) 、资源( 如图书、讲义、课件等) 到活动( 包括教、学、管理、 服务、办公、娱乐、交流等) 的全部数字化，在传统校园的基础上构建一个数字 空间，以拓展现实校园的时间和空间维度，提升传统校园的效率，扩展传统校园 的功能，最终实现教育过程的全面信息化。从而达到提高教育管理水平和效率的 目的【2 1 。高等院校的数字化校园建设经历了概念提出、概念推广、应用建设、平台 建设及整体建设等多个阶段。 从“数字化校园 概念来看，在现实校园中的三个大的要素：人、环境、活 动，这三要素可以全部对应在数字化的校园中。在现实校园，人通过各种活动与 环境发生作用，形成个有机的整体，在这个有机体中，人是现实校园的主体， 作为主体的人，它是形形色色、千变万化的。人的特点、身份千差万别，有的是 学生，有的是教师，有的是领导，有的是管理人员，有的还具有多重身份，将这 些形形色色的人进行数字化，就需要建立安全可靠、身份具体、权限规范的电子 身份认证系统。环境是指相对于主体人之外的外部因素，它包括校园的一草一木、 建筑、图书、实验室、教室、运动场、电视节目、课堂内容、教学计划、学生成 绩等等所有的一切，环境的数字化是一个非常复杂的过程，可以通过虚拟现实的 方法，实现校园的虚拟场景，使人们可以漫游校园，了解校园。环境的数字化的 江苏大学工程硕士学位论文 关键是建立数据中心，将各种信息通过数字化手段，通过大型数据库技术进行存 储管理，形成数据基地。活动是联系校园主体的人与客体的环境之间的纽带，人 通过活动与环境发生作用。活动的数字化过程主要是人以电子身份通过应用系统 表现活动的形式，与数字环境发生作用，即访问数据。活动的全面数字化需要建 立全面的应用系统，覆盖活动的各个领域，如网络教学、网络聊天、网络办公、 教务管理等。 1 2 国内外发展概况 英国被称作“教育信息化的先行者一。英政府在1 9 9 8 年就以立法的形式规定 了教育信息化的工作，使中小学的信息可从选修变为了必修。政府投入了大量的 经费，而且法律规定，每个学校6 的资金必须专款专用，作为微机的购置费，这 样就能够保证英困2 0 的中小学能连接因特网。 早在1 9 9 6 年，当时任美国总统的克林顿提出了教育技术行动( e d u c a t i o n a l t e c h n o l o g yi n i t i a t i v e ) ，要求到2 0 0 0 年底，全美国的每个教室和每个图书馆都要连 上i n t 睨 n a ，让每个孩子都能在2 l 世纪的数字技术文化中接受教育。 一般来说，欧美发达国家的教育信息化起步较早，其特点是：具有统一的集 成平台将多样的系统整合在一起；提供统一的用户信息管理服务；多种应用都以 w e ：b 方式实现服务，并提供统一和易用的门户站点；利用成熟的流程管理、协同工 作应用软件在很大程度上取代传统的教学办公方式；校园的外延无限扩大，几万、 几十万的学生和教师存在于不同时间和空间的数字校园范围之中。 在国内，从2 0 世纪9 0 年代起，各高校开始了以m i s 系统应用和局域网建设为主 流的数字化校园建设。我国的教育行业真正的信息化是从1 9 9 4 年丌始，以国家教 委主持的“中国教育科研网( c e r n e t ) 正式启动为标志。c e r n e t 是我国丌展 教育信息化的重要平台。1 9 9 9 年，c e r n e t 丌始建设自己的高速主干网。2 0 0 4 年， 丌通中国第一个i p v 6 高速主- 干网c e r n e t 2 1 3 1 。2 0 0 2 年5 月，中山大学举行了高校数 字化校园建设工作研讨会，清华大学、北京大学、浙江大学、复旦大学等近1 0 所 高校介绍了各自的经验，我国高校数字化校园建设己经进入了一个全面发展的阶 段【4 】。目前，国内高校的校园网络基本具有以下的条件：存在多校区的高校在校区 之间用光纤连接，整个校园网络主干千兆、甚至万兆，百兆到楼层桌面，光纤i n t o n e t 出口，甚至有双线路接入教育网和网通( 或者电信、铁通等) 。基于校园网的各 2 江苏大学工程硕士学位论文 种应用有电子邮件、f t p 服务、人事管理系统、新闻系统、学生信息管理系统、电 子图书馆、网络课堂、教务管理系统、办公自动化系统等。应该说目前高校己具 备了一定的数字化校园的物质基础和技术应用基础【2 们。 透过应用系统结构体系差异性，看到了各院校在系统建设指导思想上的需要 高度一致性，即应用集成和服务集成。在这一思想指导下，“统一平台+ 统一门户 + 多应用系统一已经成为各院校普遍采取的建设模式，其典型代表当属清华大学的 大学资源计划( u r p ) 。其核心内容简单概括为：一个基础平台、一个门户和n 个 应用系统( 1 + n + 1 ) 。 1 3 目前数字化校园建设中存在的问题 由于国内各高校的各自情况不同，开展的数字化校园建设时间也不长，目前 为止没有一个成熟的方案，各个高校都是在借鉴其他国内外建设经验，并根据自 身特点在数字化校园建设的路上探索进行，所以在建设中存在着一些问题【3 孓删。 l 、建设中的观念偏差 数字化校园是实现我国教育信息化的主要手段，也是国内高校提升自身管理 水平及综合竞争实力的重要手段，很多高校都将“实施数字化校园”建设作为今 后相当一段时间的工作重点写入“十一五”规划纲领。然而事实上有些高校对数 字化校园概念及需求认识与理解同高涨的建设热情不相协调，由于缺少相关的理 论建设指导和成熟的经验借鉴，有相当规模的高校对于数字化校园概念及需求的 认识都存在着偏差，这些问题的存在严重影响了数字化校园在高校的建设实施速 度和效果。数字化校园建设需要时间，是一个过程。 2 、建设中所碰到的实际问题 随着信息技术的蓬勃发展，高校信息化建设有了重大进展。特别是最近几年 来，由于“2 1l i 程”及相关计划的推动，高校在网络基础设施、信息系统建设方 面都有了大的发展。但是数字化校园的建设不是一朝一夕就能完成的，它是一项 复杂的系统工程，所以在高校数字化校园建设过程中存在不少问题： ( 1 ) 信息化意识与体制以及队伍建设 数字化校园是出入、信息资源、信息技术等三大要素组成的系统工程，人是 其中最关键的要素，数字化校园建设需要懂技术、懂管理的领衔人物。数字化校 园建设必须得到高校领导的重视和支持，需要制定相关规章制度，建立健全人员 江苏大学工程硕士学位论文 和组织机构的运行保证体系，逐步加强全员的信息化意识，保证信息化工作的长 期顺利实施。随着建设的深人以及信息系统的不断增长，高校应向企业学习，进 行管理机制和体制的创新，在高校建立c i o ( c h i e fi n f o r m a t i o no f f i c e r ) 机制【2 】。 c i o 应该是校级领导，直接参与高校的决策，是高校进行数字化校园建设的强有力 支撑，全面负责高校信息化推进的计划和规划。高校的c i o 不仅是i t 的管理者和组 织者，还要推动跨机构的协作，通过开发信息资源，提高教学、学术和管理的效 率，明晰职能部门在数字化校园中的职能，推进各类有利高校的信息化变革，去 除多余的工作流程和行政机构。 ( 2 )软硬件发展不够协调信息系统建设参差不齐 不少高校开始信息化时都是从校园网络基础环境建设着手，建网、布线、购 买机器，对于应用关注较少，一旦硬件环境建设好后，发现没有软件的支持硬件 环境很难发挥作用，然后才开始着手软件的建设，而软件的建设与应用是需要时 间的，等应用起来后，发现硬件环境又落伍了。非协调的发展制约了高校信息化 的水平，并且带来了很大的浪费。 ( 3 )数据资源没有有效积累缺乏有效共享 在高校信息化建设的过程中，由于缺乏全局统一的系统规划，没有做好现有 资源的规整利用，没有有计划地进行数据长期积累工作，为实现数据统计与决策 准备条件。更糟糕的是，各应用系统相互独立，各自为政，信息难以交换，形成 信息孤岛，更难以在更高的层次上进行信息的处理，如信息挖掘，决策支持等。 信息缺乏有效的共享，对整个学校应用系统的效率和准确性都产生了重大的影响。 ( 4 ) 没有信息编码标准系统难以有效集成 在不少学校的信息化建设中，各部门主要是从解决实际问题出发，各自按照 自己的思路建设，结果是虽然做了很多工作，但是由于没有考虑标准问题，比如： 信息编码编标准、信息交换标准、软件与资源设计标准等，缺乏统一规划下的应 用访问接口，以至于不同部门建设的应用系统之间出现了不兼容的问题。 ( 5 )没有基本的基础数据库用户缺乏统一的界面 基础平台是应用系统集成的基础系统，它为各个应用系统的集成提供一系列 的基础服务，使得应用系统之白j 的数据共享、应用访问以及统一访问接口等功能 得以顺利实现。数据中心基础数据库建设工程，包括教师、学生、管理人员的基 本数据信息，为各种应用系统提供基本的服务对象。通过统一的使用界面，用户 4 江苏大学工程硕士学位论文 可获得与其身份相称的各项服务。 ( 6 ) 加强对相关人员缺乏信息化技能 为实现教育教学信息化，人是最重要的。这项工作也可列入教育人力资源建 设来看待。培训内容，也应该首先从信息化时代教育理论、教育方法等方面开始， 再进一步普及教育教学要用到的多媒体应用、网络操作等信息技术。 1 4 论文研究的内容 本文针对常州轻工职业技术学院数字化校园建设中面临的问题，以u r p ( 大 学资源计划) 为理论基础，设计出总体建设方案，并以该方案为指导方向，重点 研究常州轻院信息服务层的构建及其实现的技术研究。为了实现对数字化校园中 用户的统一身份管理、统一身份认证以及各种应用系统的统一管理，利用l d a p 读取速度快、扩展方便等特性，将用户基本信息、用户管理信息、网络应用资源 信息以及用户对网络应用资源的访问权限等以目录树的形式加以组织存储。由于 学校各职能部门根据自身的情况与需要采用不同的技术和体系结构来建立自己的 信息系统，这些跨平台异构系统形成了一个个“信息孤岛一。为了解决这个问题， 本文采取利用w e bs e r v i c e v s 技术设计数据交换中心的方式实现这些大量不同位 置、不同格式的数据的共享和相互访问，进而集成相关数据，为用户提供统一的 服务，使得各个应用系统能够以一种松散耦合的方式进行集成。 5 江苏大学工程硕士学位论文 2 1 总体目标 2 数字化校园概述 数字校园是在传统校园的基础上，利用先进的信息化手段和工具，将现实校 园的各项资源数字化，形成的一个数字空间，使得现实校园在时间和空间上延伸 开来。它是以网络为基础，从环境( 包括设备、教室等) 、资源( 如图书、讲义、 课件等) 、到活动( 包括教、学、管理、服务、办公等) 的全部数字化。校园网络 及其应用系统构成整个校园的神经系统，完成校园的信息传递和服务。在数字化 校园罩，可以通过现代化手段，方便地实现学校的教学、科研、管理、服务等活 动的全部过程，从而达到提高教学质量、科研水平、管理水平的目的【5 1 。 校园网络系统将能够配合相应的软件系统完成如下目标： ( 1 ) 提供统一的、便捷的信息入口，支撑高效的信息检索； ( 2 ) 具备高性能的数据网络，提供无线、有线一体化的网络服务，并提供 良好的用户管理和安全管理，作为整个数字校园最重要的交换平台； ( 3 ) 为全校提供服务的数据中心，包括主机托管、虚拟主机、应用服务、 数据存储服务、数据备份服务、数据安全服务等； ( 4 ) 建立全校的电子身份体系，使全校用户在所有的网络应用系统中都使 用统一的电子身份，保证用户电子身份的唯一性、真实性与权威性： ( 5 ) 建立全校的网络安全体系，保证校园网络的安全、保证关键数据、关 键应用的安全以及关键业务部门的安全，实现校园网络及其应用系统的安全高效 运行： ( 6 ) 有一整套校园信息管理系统，为实现“网上办公、网上管理、网上教 学、网上服务”提供全面的系统支持； ( 7 ) 建设校园一卡通系统，实现i c 卡与教务系统、人事系统等系统紧密集 成，实现校园内大量工作的电子化，提高工作效率和安全、成本低。网络设计是 一项富有挑战性的任务，它不仅仅是把众多的计算机连接在一起还应具有多种特 性以便于升级和管理。要设计出运行可靠，便于升级的网络，设计者必须认识到 网络的每一重要组成部分都可能有不同的设计需求。 6 江苏大学工程项士学位论文 确定网络设计目标和对目标进行论证是网络设计的第一步，针对不同的学校 和不同的情况，网络设计的目标也不尽相同，但校园网络都应具有如下性质【6 】： ( 1 ) 界面友好 操作界面友好，易用、易维护。用户不必掌握i - f f m l 语言和后台编程语言，只 要掌握简单的网页浏览、操作技能，就可以通过浏览器在任何一个客户端非常方 便地对信息进行发布、修改和删除。 ( 2 ) 可维护性 高校网络是一个庞大而且复杂的网络，为了保障网络的j 下常使用以及设备的 良好维护，需要一个功能强大，具有分级、分权管理能力的网管系统，实现统一 的网络业务调度和管理，降低网络运营成本。同时由于高校网络的使用者数量巨 大，网上开展的业务众多，因此需要? 钷穆提供对用户的高效管理，以确保用户和 学校的利益不受损失。 ( 3 ) 可扩展性 考虑到用户数量和业务种类发展的不确定性，校园网络要建设成完整统一、 组网灵活、易扩充的弹性网络平台，能够随着需求变化，充分留有扩展余地。 ( 4 ) 系统安全性 采用分层次架构服务器，在各层之间设置防火墙，加强系统安全性；对用户 实行权限控制，维护系统安全；使用s s l 技术保证在数据传输过程中，即使数据 被截获也无法解密，确保数据传输的安全性。 ( 5 ) 安全可靠性 规划设计应该充分考虑到整个网络的稳定性，支持网络节点的备份和线路保 护，提供网络安全防范措施。 2 2 基本组成 2 2 1 总体架构 图2 1 为常州轻工职业技术学院的校园信息门户总体框架由校园网、i n t e r n e t 网和服务器系统组成，其中服务器系统包括：w e b 服务器、p o r t a l 服务器( w e b 服务器和p o r t a l 服务器部署在同一台服务器上) 、应用服务器和数据库服务器等。 ( 1 ) w e b 服务器 w e bs e r v e r 是表现层中最重要的服务，是网站和用户之间的“接口一其性能 江苏大擘工程硕士学位论文 立 芒疗 控目月一 幽2 】校崩信息门户总体框架 应用服务嚣 o 目| 数据库服务器 的好坏直接影响网站的形象。这里我们选用在业界久负盛名，支持j 2 e e 标准( 提 供w e b c o n t r a i n e r ) ，高性能，多线程，并具有进程检测和自动重起功能( w a t c h d o g ) 的s u nj e sw e bs e r v e r 。我们使用2 台中等性能服务器实现高可用性和负载均衡。 由于采用了a p p l i c a t i o ns e r v e r ，重量逻辑( 主要是应用逻辑) 将运行于a p p l i o a t i o n s e r v e r ，而w e bs e r v e r 将只运行表现逻辑，将主要放簧静态的网页应用。p o r t a l s e r v e r 将为网站建立会员制，使能角色控制，将基于用户填写的个人喜好实现个 性化的服务，定制用户的页面传递用户喜好的信息和贝和用户相关的课程安 | 和课程信息。 ( 2 ) 应用服务器 a p p l i c a t i o ns e r v e r 是网站关键型应用逻辑的“容器”，其上将运行已经成型的 应用和将来自开发的基于组件标准的应用，由其为用户提供关键性业务服务。可 提供先进的伸缩性，支持动态负载均衡和应用分区技术：提供高可靠性的服务能 力，支持防止失效、失效恢复和分布化的状态会话数据管理等功能。应用服务器 的主要功能是完成各个应用系统的执行、j a v a 的解析( 如实现w e b 对数据库查 霸豳雯瑁麴 丑一 卜 瞅 一j 移爨 江苏大学工程硕士学位论文 询请求的翻译) 、l d a p 服务等。两个域的目录服务器实现复制。 ( 3 ) 数据库服务器 数据库系统的运行模式选择r a c ( 真正应用集群) 的方式，在j 下常情况下， 选用2 台高端服务器域分别各自运行一个数据库核心进程，但共同管理、操作一 个数据库。客户端无论连接哪个域都可以在数据库中进行操作。当一台数据库域 由于故障失效时，数据库系统本身并未停止工作，连接在另外一台数据库域上的 客户端还可以继续进行正常工作。同时，不需要再启动新的数据库服务器进程， 因此也没有“切换时间一。保证主机系统的高可靠性，无单点故障。 2 2 2 基本服务体系 基本服务体系包括在技术上实现如王功能l ( 1 ) 一站式服务 门户一站式服务框架采用浏览器服务器( b s ) 模式，提供统一风格且个性 化的用户界面，用户只需要有一个浏览器即可获得一站式业务服务，实现一站登 录，自动完成服务。门户提供定制工具，用户可以根据自身需求，采取非编程的 方式，灵活地完成一站式服务的个性化定制。工作人员只需登录统一、标准的门 户网站，就可完成所请求的具体业务内容，具体的业务处理由一站式服务框架的 后台进行处理，对用户实现透明化。 ( 2 ) 内容管理 提供全面的内容管理功能，可以对分散于内部的多种数据类型和格式的内容 进行采集、编辑、管理和发佰，为用户所共享。系统提供手工采集、网上来稿和 应用程序接口输出等方式进行信息采集，按照定义的数据维护流程完成信息的编 辑、校对和审核，并结合相关模板，将信息及时发柜。在资料的采集、编辑、校 对、审核和发布整个工作流程中，系统对安全性进行了严格地控制，建立了完善 的审计机制和防篡改机制。 ( 3 ) 智能检索 智能检索为用户提供查询自己权限范围内所需相关资料的便捷途径，通过输 入关键字等方式，快速找到分散于网络及政府内部的数据和各式文件，如o f f i c e 文件、文本文件、r t f 或p o f 文件、音频视频文件、数据库结构化数据、网页资 料等，达到资源共享的目的。 9 江苏大学工程硕士学位论文 ( 4 ) 安全管理 结合身份认证系统，实现统一的安全管理。 ( 5 ) 个性化服务 提供给不同部门、组织和级别的工作人员符合其需求特点的办公页面，通过 个性化门户，展示其最关心和常用的信息资源。界面采用常用i n t e r n e t 浏览器个性 化页面，简单明了，且为广大用户所熟悉。用户可以在权限范围内，根据自身需 要和兴趣，自定义具有独特风格和内容的视图。个性化定制可以分为两个方面： a 、界面内容的个性化：可根据不同的、具体应用时的个人需求定制页面内容， 如将其它网站信息、o f f i c e 工具、电子邮箱页面和应用系统页面等所需的内容，通 过剪切、拖拉放入同一视图。 b 、界面形式的个性化：可根据个人的习惯和喜好，自由调整视窗的摆放位置， 可对视窗标题、边框、栅格、背景等版面形式和风格自由设计。 ( 6 ) 门户管理 为了方便技术人员维护综合信息门户，该系统提供了多种管理工具：视图管 理可进行视图的新建、修改、删除等。 a 、用户用户组角色管 以身份认证为基础可进行添加新用户、删除用户、修改帐号信息、从相关用 户组和相关角色中添加、删除用户、通过输入相关条件，查询内部现有的用户。 角色可赋予每个独立用户一定的功能，用户角色的不同决定了用户对系统资源访 问权限的不同，角色可控制用户的这些权限。把相同类型的用户置于一个组中， 通过用户组管理工具可以把相同的类型的用户组织在一起，放在同一个用户组中 以便于管理。 b 、权限管理 权限管理可以设置用户组在访问应用系统资源时的权限，给予不同的用户组 以不同的分类目录的访问权限。 c 、适配器管理 对系统中己安装的适配器进行访问权限的管理，通过适配器管理工具，可决 定哪些用户组可以访问哪些适配器。 d 、部署管理 对管理的内容进行分类整理和储存，可将内容根据主题、部门、机构等单位 l o 江苏大学工程硕士学位论文 进行分类，再根据用户、用户组以及角色设定相关的安全保护系统 c 、模板管理 向用户提供了基于x m l x s l 技术的内容模板，模板定义了不同的视窗展现风 格。用户可根据自己的使用习惯选择不同的模板，快速形成整齐美观的个性化界 面。 2 2 3 应用支撑系统 各重要职能部门管理信息系统( m i s ) 、通用办公自动化系统、数字化图书档 案管理、网络教学( 远程教学、电子课堂、多媒体教学平台) 等。实现完全意义 上的网上自动化办公，建立基于网络的信息发布、办公邮件系统、公文运转和决 策支持系统，通过网络进行文件提交、传送和圊复l 通过信息发布系统、电子会 议直接面向基层和师生发粕学校的决策指示；通过公共事务讨论区以及网络投票 等方式，提高管理的民主性和透明度实现高质量教学资源、信息资源和智力资源 的共享与传播：通过师生互动和主动式、协同式、研究型的学习，形成开放、高 效的教学模式。 2 2 4 规范、统一的信息标准 消除信息孤岛、建立信息与应用规范、提供集成的个性化的服务，是当前高 校数字校园信息整合的三个重要目标，为了实现这些目标，必须建立规范、统一 的信息标准。 ( 1 ) 数据标准 建立统一的数据库及数据标准，根据国标、部标、学校自定义的标准 多种代码体系相互补充；代码分层定义，方便用户分级选择输入信息，同时支持 代码扩充、自定义和更新，使数据真j f 实现共享。数据标准是数据规范使用的保 证，是数据能够共享的基石。数据标准不仅包括数据内容规范，而且还要包括数 据权限规范。 ( 2 ) 接口标准 定义清晰而标准的接口，使得应用之间能够实现互操作。 ( 3 ) 应用标准 通过定义应用标准，使得遵循标准的应用能够方便地集成，易于构筑一个可 缩放的大学集成信息系统。应用整合是信息整合的关键，它是消除信息孤岛的直 江苏大学工程硕士学位论文 接表现，也是为用户提供集成而个性化服务的基础。应用整合可以分两个层次： 简单的应用集成和规范的应用管理。一般来说，对于初次应用整合来说，可以先 完成第一个层次的应用集成，这对于应用系统的改造与影响较少，比较容易实施 成功，容易被管理者接受。 1 2 江苏大学工程硕士学位论文 3 数字化校园关键技术研究 3 1w e bs e r v i c e s 技术 w 曲服务( w e bs e r v i c e s ) 是一种部署在w e b 上的对象，w 曲服务的基石是以 x m l 为主的开放的w e b 规范技术，具备了完好的封装性，松散的耦合性，使用协 议标准规范和高度可集成的特征。 w 曲服务的定义有很多版本，w 3 c 、i b m 、s u n 、m i c r o s o f t 等一些组织和公司 都对w e b 服务给予了定义或描述，其中：w 3 c 【刀组织对w e b 服务的定义是：“一个 w e b 服务是一个由u r i 标识的软件系统。w 曲服务的公共接_ 口和绑定使用x m l 来定 义和描述，并能被其它软件系统所发现。这些软件系统可以用接口定义中预先描 述的方式并通过基于x m l 的消息来与w 曲服务进行交互，而这个基于x m l 的消息 又通过i n t e r a c t 协议柬传送”。s u n 公司t 研定义为w 曲服务是互联网架构中可置换的 标准零部件，认为：“w 曲服务通过w e b 进行访问。w 曲服务提供一个x m l 接口， w 曲服务通过u d d i 注册来定位，w 曲服务使用x m l 信息通过标准w e b 协议实现通 信，w 曲服务支持系统间的松耦合连接”。 可以这样认为，w 曲服务就是一种可通过标准i n t e r a c t 协议访问的自包含的、自 描述的、模块化的、可编程的应用逻辑，是对象组件技术在i n t e r a c t 中的延伸，可 以通过w e b 发布、查找和调用。与传统的构件技术不同，w e b 服务不是通过特定的 对象模型协议( 例如d c o m 、c o r b a 或r m i ) 来访问，而是通过通用的网络协议 和数据格式( 例如h t t p 和) ( m l ) 来访问。它在内部定义了一些能完成特定操作的 函数，并将函数的接口在服务器上进行发布，用户查找到所需的w e b 服务，并通过 接口调用w 曲服务的函数完成相应的操作。w 曲服务提供了使用标准协议在松散耦 合环境中交换消息的能力，通过使用w 曲服务可以解决了复杂分布式应用系统的一 些核心问题：互操作、集成、应用的伸缩性。 3 1 1w e bs e r v i c e s 体系结构 w e b 服务体系结构是一种被称为面向服务的体系结构( s e r v i c e - o r i e n t e d a r c h i t e c t u r e ，s o a ) 引，w e b 服务技术是为解决在i n t c r n c t 环境下，松散耦合的w e b 服 务之间进行互相调用、互相集成而设计的技术框架。在s o a 中能够创建服务的抽 1 3 江苏大学工程硕士学位论文 象定义、提供服务的具体实现、发布并查找服务、实现服务实例选择，并实现可 互操作服务的使用。 图3 1 面向服务的体系结构s o a 从图3 1 所示的标准的s o a 面向服务的体系结构中可以看出，w e b 服务体系结 构中主要包括服务提供者、服务代理、服务请求者三种角色和发布、查找、绑定 三种操作。在典型的情况下，服务提供者提供服务的实现，拥有可以通过网络访 问的软件模块，并使用w e b 服务描述语言( w s d l ) 对服务进行服务描述。然后将 定义的服务描述直接发布给服务请求者或发布到类似统一描述、发现和集成 ( u d d i ) 这样的服务代理。服务请求者使用查找操作从本地或服务代理中获取服 务描述文档，然后通过对服务描述的分析得出w e b 服务具体的技术信息，并完成与 服务提供者之间的技术绑定，从而调用w e b 服务的实现与之进行交互。 w e b 服务体系结构中的角色包括如下： ( 1 ) 服务提供者( s e r v i c ep r o v i d e r ) ：就是可以通过网络访问的服务的拥有 者，所提供的服务是一个封装了执行逻辑行为的具体实现，并对服务进行了x m l 形式的描述，如用w s d l 描述，再将这些描述通过多种方式暴露给服务请求者， 是一个托管被访问服务的平台。 ( 2 ) 服务请求者( s e r v i c er e q u e s t o r ) ：负责发现并调用服务，是一个要求 满足特定功能的业务对象。服务请求者角色可以是使用浏览器的人或无用户界面 的计算实体( 例如另外一个w e b 服务) 。可见，这罩所谓服务提供者和服务请求者 都是相对的逻辑结构，当一个w e b 服务在对外提供的同时需要调用到其他服务时， 那么，它就担负着既是服务提供者，又是服务请求者两种角色。 1 4 江苏大学工程硕士学位论文 ( 3 ) 服务代理( 注册中心) ( s e r v i c er e 舀s t r y ) ：是七个可供搜索的服务 描述注册中心，负责管理着关于服务和服务提供者的信息资料库。服务代理解决 了两个非常具体的问题，让服务提供者在这罩发布他们的服务描述，让服务请求 者查找一个服务，然后找到它的可编程接口。当然，对于静态绑定开发的服务请 求者，服务代理是一个可选的角色，因为此时，服务提供者可以把描述直接发送 给服务请求者。同样，服务请求者可以从服务代理以外的其他来源( 如本地文件、 f r p 站点、w e b 站点) 得到服务描述，获得服务的绑定信息。 w e b 服务体系结构中的角色之间的交互行为包括如下：发布服务描述、查找服 务描述以及根据服务描述绑定或调用服务。 ( 1 ) 发布( p u b l i s h ) ：为了使服务可以被访问，服务的提供者将服务的描述 信息发布到服务代理上，这样服务请求者就可以查找它。一发布菔孬插述的机制有 多种：服务提供者可以通过e m a i l 、f 1 p 等方式，直接向服务请求者提供服务描述。 可以让服务请求者使用f t pg e t 请求直接从服务提供者获取服务描述。可以让服务 请求者通过编程在私有和公共的服务代理获取服务描述。 ( 2 ) 查找( f i n d ) ：服务请求者直接检索服务描述，或在服务代理中查询所 要求的服务类型。 ( 3 ) 绑定( b i n d ) ：找到服务描述后，服务请求者使用服务描述中的绑定 细节来定位、联系和调用服务，从而在运行时调用或启动与服务的交互。 w c b 服务体系架构中每个w e b 服务由两部分构成： ( 1 ) 服务( s e r v i c e ) ：是指w e b 服务的实现( i m p l e m e n t a t i o n ) ，可以被服 务请求者调用或者同服务请求者进行交互，位于一个可以通过网络访问的平台上 的软件模块，它部署在由服务提供者提供的。 ( 2 ) 服务描述( s e r v i c ed e s c r i p t i o n ) ：是指w e b 服务的接