研究數字化校園網中SOA架構的應用
摘要：數字化校園網建設是高校信息化建設的重要內容，本文簡要的介紹了SOA體系架構以及數字化校園的概念和特點，并且在分析現有的數字化校園建設的弊端的基礎上，提出了基于webservice服務的SOA架構，采用統一身份認證服務的設計來構建高校校園網的方案，構成具有統一用戶、資源等功能的平臺，復用性高、擴充性好，從而實現現代化科學管理的高校數字化管理。
關鍵詞:SOA 數字化校園 統一身份認證 服務
0 引言
本文將引入一個SOA的技術架構的概念來應用到WEB服務中來建設數字化校園網絡系統，具有復用性高、擴充性好、能有效整合現有各種應用系統等優點，并且可以構成具有統一的用戶、資源及權限管理使用的平臺，從而徹底解決信息孤島的問題，以充分利用各軟件資源的現代化科學管理的數字化校園網系統。
1 數字化校園
1.1 數字化校園理論分析 “數字化校園”是以網絡和數字化信息為依托，利用先進的信息手段和工具，支持學校教學和管理信息流，實現教育、教學、科研、管理、技術服務等校園信息的收集、處理、整合、存儲、傳輸、應用，從環境（包括網絡、設備、教室等）、資源（如圖書、講義、課件等）、到活動（包括教、學、管理、服務、辦公等）數字化，使教學資源得到充分優化利用的一種虛擬教育環境。“數字化校園”的核心是指用全數字化的信息獲取、存儲、傳輸及處理技術，去控制和操縱整個學校的事務，包括教學、科研、管理及技術服務。
1.2 數字化校園建設的體系結構 “數字化校園”體系結構見圖1，由基礎設施建設、應用支持平臺、服務平臺和個性化門戶構成
2 面向服務的體系架構——SOA
2.1 SOA的含義 SOA（ServiceOrientedArchitecture）就是面向服務的體系架構，是由Gartner在1996年提出的，從Gartner對SOA最原始的定義背景來看，SOA是一種架構模型，SOA就是一組服務的有機集合；從軟件和業務功能兩方面的觀點看，服務就是定義良好的軟件組件，它不依賴于任何調用它的應用程序的上下文或狀態，而且強調開放性、標準化、即插即用，實現組件之間以及組件與平臺之間的松耦合。
2.2 SOA的體系結構 SOA的體系結構包括三個部分，如圖2所示，SOA中互相支撐的3個頂點分別為服務提供者、服務使用者和服務注冊中心，他們各自承擔著服務注冊發布（Publish）、服務查找（Find）和服務綁定（BindInvoke）3項操作。
2.2.1 服務提供者（ServicesProvider）：一個可通過網絡尋址的實體，它接受和執行來自使用者的請求。它將自己的服務和接口契約發布到服務注冊中心，以便服務使用者可以發現和訪問該服務。
2.2.2 服務使用者（ServicesConsumer）：一個應用程序、一個軟件模塊或需要一個服務的另一個服務。它發起對注冊中心中的服務的查詢，通過傳輸綁定服務，并且執行服務功能。服務使用者根據接口契約來執行服務。
2.2.3 服務注冊中心（ServicesRegistry）：服務發現的支持者。它包含一個可用服務的存儲庫，并允許感興趣的服務使用者查找服務提供者接口。
2.3 SOA的特征
2.3.1 松散藕合 服務請求者到服務提供者的綁定與服務之間是松藕合的。
2.3.2 粗粒度服務 面向服務的體系結構(SOA)推薦使用粗粒度服務作為外部集成的最佳實踐。服務編排可以用來創建運行由細粒度操作組成的業務流程的粗粒度接口。
2.3.3 標準化的接口 SOA通過服務接口的標準化描述，從而使得該服務可以提供給在任何異構平臺和任何用戶接口使用。
3 基于SOA的數字化校園網
3.1 系統分析 由于很多高校建校歷史悠久，校園網信息化的過程也是隨著計算機信息和網絡技術的發展而發展，原有的各教育資源種類繁多，雜亂無章，發展迅速但封閉在各自的系統中，隨著高校更多的業務單元系統建設，系統交互的關系會出現越來越多，各個業務單元系統可能出現互相依賴，使得我們在系統開發和應用時，除了考慮到應用共享外，更重要的是提供實施標準化的服務來避免業務組件重復建設，數據冗余，不同步，解決拓展、維護困難等問題。
3.2 SOA在系統中的運用 SOA體系架構的“本質上是服務的集合。服務間彼此通信，這種通信可能是簡單的數據傳送，也可能是兩個或更多的服務協調進行某些活動。服務間需要某些方法進行連接。所謂服務就是精確定義、封裝完善、獨立于其他服務所處環境和狀態的函數。”SOA體系架構的服務分析任務流程將分析原有系統，在構建新的系統時將所有組件模型獨立出來，在新的系統綜合應用時能夠提供標準化服務，避免業務組件重復建設，避免數據冗余、不同步等問題。基于SOA體系架構的特點完全吻合我們所提出的問題解決方案，我們可以應用基于WebService的SOA體系架構來實現數字化校園網的建設。
3.3 系統設計 數字化校園網采用基于WebService的SOA體系架構，以windows運行環境為主，系統提供如圖3所示的服務，通過統一身份認證服務平臺來構成一個整體，原來的各功能組件已經經過實踐運行和使用是成熟可用的，我們可以看出，隨著服務的增加，各功能組件的豐富，可重用的部分會越來越多，開發和應用新的系統將會越來越簡單和快速。
3.4 統一身份認證服務的設計 我們在數字化校園建設過程中要充分利用原有的系統，將身份認證作為一個服務組件獨立出來對外提供統一身份認證。統一身份認證系統的設計采用層次式結構，主要分為數據層、認證通道層和認證接口層，同時分為多個功能模塊，最主要的有用戶注冊功能模塊和賬號關聯功能模塊和用戶認證功能模塊。
3.4.1 用戶注冊 用戶在統一身份認證服務中注冊賬號，以后這個賬號可以在所有使用統一身份認證服務的應用系統中使用。
3.4.2 賬號關聯 如果用戶之前已經在相關的應用系統中擁有賬號，同時也已經設置了相應的權限，那么用戶能夠將這些應用系統的賬號與統一身份認證服務的賬號進行關聯，使得用戶登錄統一身份認證服務之后，就能夠自動使用相關的應用系統用戶來訪問應用系統。
3.4.3 用戶認證 為應用系統提供用戶身份認證，兼顧兩個應用方式：一是應用系統使用統一身份認證服務作為它的用戶系統，用戶與應用系統進行交互，進行登錄操作，應用系統將用戶提供的用戶名/密碼等轉發給統一身份認證服務以檢驗其是否通過授權。另一個是用戶首先登錄統一身份認證服務，并獲取權限令牌，以后可以使用這個權限令牌訪問其他的應用系統，應用系統接收該權限令牌時應當與統一身份認證服務進行交互，以檢驗訪問的合法性。
4 結語
與傳統的校園網絡建設方案相比，基于SOA體系架構的數字化校園網在利用現有資源及方便的擴展性能等優勢非常明顯，可以預見，隨著SOA體系架構的進一步成熟和相應的應用實施技術的完善，SOA體系架構將在數字化校園網建設上產生較為深遠的影響。
參考文獻：
[1]殷峰.網格關鍵技
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