水利数据中心应用服务平台的设计与应用

林晓敏

(广东省防汛抢险技术保障中心,广东 广州 510635)



水利数据中心应用服务平台的设计与应用

林晓敏

(广东省防汛抢险技术保障中心,广东 广州 510635)

水利数据中心应用服务平台是实现资源集成共享的载体,该平台的建设是解决长期存在的水利信息资源割据、共享困难、重复建设等问题的有效手段。本文结合应用实例阐述了水利数据中心应用服务平台的定位、作用,对平台的总体框架和主要功能模块进行设计。广东省水利数据中心应用服务平台的成功建设构造了通过组合服务来满足各级各类水利业务应用需求的新模式,创新了资源共享高效、应用集中统一和建设不再重复的水利信息化发展模式。

水利；应用服务平台；数据资源；共享

在水利信息化基础设施和业务应用加快建设同时,水利基础信息资源汇集、整合和共享的工作步伐却并没有同步或优先展开,甚至明显滞后,直接导致业务应用系统缺乏足够的基础信息资源支撑,成为业务应用进一步深化难以逾越的障碍。另一方面,由于缺乏有效的整合利用手段和共享平台,许多业务应用系统开发附带的具有公共使用价值的数据库资源处于独立专用状态,形成“信息孤岛”,难以为其他应用系统所共享,并由此而来容易导致信息资源的重复开发建设。也就是说,水利信息化发展到一定阶段,如果不能真正解决数据资源整合建设及资源共享问题,水利信息化可持续发展难以为继。

通过构建数据中心应用服务平台,扩充、完善平台资源与服务功能,整合数据资源和应用系统,形成基于统一技术架构的数据中心业务开发与运行支撑环境,面向各类应用系统提供基础服务和通用的应用服务功能,实现信息资源共享和业务协同。

1 应用服务平台概述

应用服务平台是水利数据中心逻辑框架中应用体系的具体实现。根据水利数据中心的体系结构,水利数据中心应用服务平台是业务应用的统一支撑,也是数据中心所有软件资源的集成共享基础设施。应用服务平台通过围绕构造水利业务系统应用软件运行环境,定义一组适合应用软件开发、部署的规则和标准,建立一套数据共享和交换的机制与方法,提供统一的服务生成与扩展接口,实现软件功能复用。

应用服务平台遵循SOA技术架构标准,完成数据资源和应用系统的整合,为各类水利应用系统提供基础和通用的共享服务,形成统一的运行环境和集成开发环境。

2 应用服务平台的定位

1) 面向上层应用系统提供各类型的服务支撑以及统一的应用和数据访问；

2) 面向底层数据和运行环境提供维护和监控管理服务,并提供原业务数据的同步更新机制；

3) 面向外部业务系统提供数据交换服务。

3 应用服务平台的作用

1) 支撑平台与SOA

应用服务平台遵循SOA技术架构标准：面向服务、程序、过程、功能、对象以及组件的架构。

2) 实现共享与重用

可共享：数据共享、功能共享、应用共享；

可重用：系统内重用、系统间重用、重用的积累(长期)。

3) 降低应用系统之间交互的复杂度

N个独立应用系统相互之间的交互关系复杂度为：

利用应用服务平台后的复杂度简化为N个独立应用系统与应用服务平台的关系：N。

例如：A、B、C三个独立应用系统之间需要进行

图1 应用服务平台定位示意

数据共享(数据的交互需要遵从对方的标准规范),其交互关系为：AB、AC、BA、BC、CA、CB共6种。利用应用服务平台后简化为A、B、C应用系统与平台间的3种数据交互关系。

4) 为应用系统提供全方位集成

运行集成：统一登录、统一数据访问、统一服务共享；

开发集成：提供统一的开发工具、提供统一的开发组件；

业务集成：提供统一的运行环境、提供统一的管理和监控。

4 应用服务平台总体框架设计

为了有利于系统实现的任务分工和逻辑关系确认,我们采用系统分层设计的方法,将应用服务平台划分为应用支撑、基础服务和系统资源管理,分类和分层的原则是用户可见的程度由浅入深。

图2 应用服务平台总体框架示意

平台总体框架设计中,在应用服务平台的资源管理、基础服务和应用支撑三个层次之上,我们增加了业务共享服务容器层,它为上面各应用系统构建了与业务密切相关的基本业务服务,如业务数据共享查询、业务数据共享发布、业务数据共享交换、业务数据挖掘等服务；同时,各业务应用系统中可供其他应用系统共享的服务,也可以在平台上发布,并装入业务共享服务容器中,由平台提供权限控制供各应用系统共享调用。

5 主要功能模块

5.1 服务总线

服务是应用服务平台的核心应用,平台建设中将重点提供基础数据服务、地理信息服务、通用业务服务、综合数据查询服务等26类服务提供给接入平台的各类业务系统开发或调用。

服务管理是平台建设的核心功能,包括服务注册、部署、启停、定位查询、安全、测试、管理、日志、调用等,这些都通过平台自行研发的服务总线进行控制。服务管理系统通过总线工具,统一监视服务的运行状况,并标记消息传输服务中的问题,在发生问题时允许快速隔离和诊断问题。

图3 各类角色跟服务的关系

用户登录应用服务平台,平台将根据登录用户的基本权限和角色,查询已授权的服务分类目录资源,其中包括该用户已经注册的各类服务。服务提供者可在相应服务分类目录下注册新的服务,平台将根据注册的服务信息进行标准、安全、运行测试等多方面的审核,审核通过则由服务总线发布相应的代理服务,并控制该服务的权限、安全和调用机制等,这样平台就可以提供注册过的服务,供所有平台用户调用。同时,平台还为服务提供者提供注册服务的管理功能,可以对自己注册的服务进行查询和更新服务。应用服务开发者亦可在服务分类目录中查询已部署发布的服务的信息。服务使用者调用平台发布部署的服务,则由平台验证其权限和角色,验证通过即可调用服务,并将服务的结果传回服务使用者。

5.2 用户管理应用

用户管理与系统的安全性密切相关,严密的系统通常具备完善的用户管理机制。数据中心项目中涉及的应用系统众多,为避免管理和使用上的复杂度,降低维护成本,因此对应用服务平台提出了统一用户管理和统一用户登录的需求。在平台的统一管理下平台的使用者可以实现一次登录处处使用的目的,平台的管理者可以管理各个应用系统的用户信息。

应用服务平台的用户管理包含四个部分：第一部分是用户统一登录,第二部分是用户信息管理,第三部分是个人信息管理,第四部分是服务接口。

图4 用户管理框架

5.3 目录服务

资源目录服务属于应用服务平台建设内容,应用服务平台将提供目录查询服务来方便应用系统资源目录的展现功能。目录服务的查询范围除业务目录、资源目录、共享目录外还包括针对平台内部共享资源的目录。

我们将提供资源目录查询服务、目录模糊查询服务、目录资源信息查询服务、目录资源查询服务和共享资源查询服务6个查询服务。

5.4 数据统一访问

在传统模式下,应用系统需要访问多个数据库时需要在本地分别保存这些数据库的用户名/密码和其他数据库特征信息,这增加了应用系统的负担,同时数据库认证信息的分散保存也降低了整个系统的安全性；从数据库管理角度讲,数据库系统需要定期修改账号密码,这样势必要影响到所有通过此账号访问数据库应用系统,登录信息的分散管理给数据库管理也带来了困难。

应用服务平台的统一数据访问接口屏蔽了具体的数据库特征,使应用程序可以专注于业务逻辑处理。首先,平台为应用系统创建唯一的密钥包,应用系统可以使用此密钥包在平台的控制下访问多个数据资源,密钥包内容和创建数据接口的过程对应用系统是不透明的,应用系统不能掌握链接数据资源特征信息,将数据库的认证信息和物理特征隔离在平台内部。

其次,统一数据访问采用标准的数据访问接口,可以在J2EE架构下得到广泛的支持。可以保证应用系统对数据的访问独立于数据库,独立于数据的物理结构和逻辑结构；统一数据访问接口需要常用数据访问接口的支持,应用程序开发者可以根据应用的具体情况,方便的调用数据访问接口。

6 应用实例

“广东省政府投资水利建设项目资金使用信息监管平台”(以下简称水利资金监管平台)是建立在广东省水利数据中心工程应用服务平台之上,属于省水利数据中心水利业务一体化管理系统中的一个业务应用系统。

图5 资金监管平台用户访问示意

该平台利用应用服务平台提供的统一访问入口进行单点登录和用户认证；出于数据和信息安全角度考虑,水利资金监管平台不能直接访问数据中心的数据库,其主要通过应用服务平台提供的组件、服务以及数据统一访问组件等对数据库和数据资源进行访问与交换。

7 结语

通过构建数据中心应用服务平台,扩充、完善平台资源与服务功能,整合数据资源和应用系统,形成基于统一技术架构的数据中心业务开发与运行支撑环境,面向各类应用系统提供基础服务和通用的应用服务功能,实现信息资源共享和业务协同。后续建设的水利资金监管平台等新建业务应用系统的开发,通过平台提供的现有水利数据、软硬件资源及组装地图服务等一系列共享服务模块,加以少量的新开发就快速部署安装在应用服务平台上,作为新的水利业务应用,缩短了系统建设周期并极大减少了分散建设造成的资源浪费。

[1] 艾萍,李观义.水利数据中心的理念与技术[M].武汉:长江出版社,2013:65-74．

[2] 张永进,解建仓,蔡阳,等.对水利应用支撑平台的建议[J].水利水文自动化,2011(1):10-13．

[3] 舒强,甘郝新.水利应用服务平台的设计与实践[J].人民珠江,2015,36(3):131-133．

[4] 广东省防汛抢险技术保障中心,河海大学.基于大数据的水利数据中心建设关键技术研究技术报告[R].广东: 广东省防汛抢险技术保障中心,2014:105-140．

(本文责任编辑 马克俊)

Design and Application of Water Resources Data Center Application Services Platform

LIN Xiaomin

(Technological Support Center of Flood Control, Guangzhou 510635, China)

Water Resources Data Centre Application Service Platform is an integrated resource sharing carriers. Construction of the platform is to solve water resources information longstanding separatist, difficult to share, duplicate construction and other issues. The overall framework and the main function module are desinged. A new method has been constructed to meet various water conservancy business applications through the combination of services.

water resources; application service platform; data resources; share

2016-01-11;

2016-02-05

林晓敏(1981),男,硕士,高级工程师,从事水利信息化和电子政务等工作。

TP311

B

1008-0112(2016)02-0047-04