信息交換平臺設計方案1.項目背景 41.1.概述 41.2.現狀分析 41.3.需求描述 52.目標與原則 72.1.建設目標 72.2.建設原則 82.3.定義與約束 93.建設內容與依據 3.1.建設內容 3.2.建設依據 4.技術路線 4.1.技術架構 4.2.應用架構 5.系統功能 5.1.功能劃分 5.2.系統管理 5.2.1.運行環境配置 5.2.2.系統注冊 5.2.3.目錄服務 5.2.3.1.類別維護 5.2.3.2.元數據維護 5.2.3.3.目錄索引管理 5.2.4.權限管理 5.2.4.1.操作者權限 5.2.4.2.系統用戶權限 5.2.5.訂閱定制 5.2.5.1.數據校驗 5.2.5.2.訂閱 5.2.5.3.退訂 5.2.6.日志定制 5.2.7.安全管理 5.2.8.其它參數設置 5.3.數據交換服務 5.3.1.數據交換流程 5.3.2.消息管理 5.3.3.隊列管理 5.3.4.發送管理 5.3.5.接收管理 5.3.6.封裝解析 5.3.6.1.封裝 5.3.6.2.解析 5.3.7.數據整編 5.3.8.數據保存 5.3.9.其它相關服務 6.項目實施安排 水務局目前已經運行的有近30個業務系統。以水務局“水務信經建立并在不斷的規范當中。目前北京市水務局已建立了水文數據1、方便的實現北京市水務局及各分中心業務應用系統之間的數據共享與交換；5、消息隊列的自動管理：本平臺可以自動判斷并管理消息隊機制；解析；接收方本次傳送失敗，請等待下一次傳送；運行過程中的所有相關信息，尤其當系統遇到意外而無法正常工作不能因為具體業務系統的變化或水務信息平臺的某個問題而影響正擴展調試的情況；交換，實現整個水務信息網用戶中任意兩個用戶間的數據共享與交換，主要實現以下目標：1、數據交互：能夠將一個數據庫的某一表中數據，根據一定的要求導入到另一數據庫相應表中；2、資源共享與訂閱：能夠實現數據資源的共享設置、共享級別別要求更低的共享資源；5、數據交換要支持多種數據類型：如：數值、件等；7、信息交換平臺支持數據配置擴展，可以通過配置文件來更改9、系統具有長時間穩定運行的能力；本平臺建設遵循以下原則：2、安全性原則：設計采用有效的軟件安全保護、防止非法入侵等措施，保證應用系統、數據的運行安全；3、先進性原則：設計采用先進軟件技術，并考今后需求變化留有余地；保證可擴充性；7、標準化與開放性原則：系統設計符合標準化建設和開放的原2、數據抽取：現有數據庫內的數據一般都是以某種關系型存在5、系統用戶：使用本平臺進行數據交換或共享的系統，即系統6、操作者用戶：操作本平臺的操作員，即指通過本平臺提供的7、縮略語：在本設計方案中，信息交換平臺或共享交換平臺有展形式的要求，本平臺建設內容主要分為下面幾個方面：通過建立專門的基礎信息維護模塊接收各種系統所需基礎信息對用到的各類基礎信息元數據、業務信息元數據提供用戶可定制功4、數據訂閱服務1、技術模式術建設基于C/S結構的系統，并且以Windows服務程序模式與Windows程序用戶交互模式結合方式運行。這種設計具有以下一些優勢：√以服務方式運行的系統可以在服務器不登陸的情況下，數據交換就能夠運行；√服務程序與交互界面并存，這樣可以實時監測和控制交換程序的運行，方便維護和調試；√系統提供用戶操作界面，可以讓用戶非常便捷地完成相關設定運行；√系統采用ODBC數據源來連接數據庫，解決多種類型的數據安全機制安全機制日志管理資源配置權限分配目錄管理接收管理發送管理隊列管理消息管理標準規范系統平臺(網絡、操作系統)系統n交換服務模塊系統22、技術實現系統內各具體功能模塊均由相應的組件(或稱構件)構成，相關本平臺設計的組件、分類及作用描述如下表：組件名類型1件管理容器標準組件完成在上級主交換節點的注冊，獲取本節點相關編碼、上級節點的IP地址等信息，啟動共享交換平臺2資源管理完成本節點信息資源目錄的建立，自動登記信息資源元數據3訂閱組件完成訂閱其他信息節點共享資源元數據，生成本節點訂閱信息資源樹4監控組件實時監視本節點信息資源交換狀況，包括本節點接受和發送的數據5信息比執行指定的本節點信息數據與其他節點可共組件名類型對件享數據的比較，報告比較結果6流量分析統計某時間范圍內，本節點共享數據輸出和輸入數量統計7數據抽取交換容器標準組件依據信息資源元數據描述以及信息資源的時間特性，定時或定期從指定的數據庫或文件夾中讀取數據8封裝與分發然后分別發送給接收方9件將封裝、分發后的數據報文，通過底層網絡鏈路，傳送到指定的資源共享節點分包組件為本信息節點對應數據的存儲格式件的數據庫或文件夾中縮加密壓縮可選組件在通訊組件運行前執行，將數據內容進行加密、壓縮后，生成新的加密壓縮報文關聯計算在分包組件完成后執行，主要完成針對水務業務的一些專業計算需求，如：由水位—庫組件名類型容曲線，按照水位數據計算水庫蓄水量等信息整編在關聯計算組件運行后執行，根據信息資源時間特性需求，生成新的不同時間頻率的數據審計組件交換平臺將自動記錄運行日志。可以定義多個級別，不同級別記錄日志的詳細程度不同信息整編關聯計算訂閱信息對比封裝解析封裝分發輔助功能業務主體加密壓縮基礎服務分包訂閱3、技術特點1)元數據3)通信技術4)并發技術5)輪詢技術將數據發送給訂閱方。所以系統采用時間輪詢不停檢測和發送新數6)擴展接口存在的接口，目前考慮到的接口如下：√數據庫操作接口：可以擴展對多種數據庫類型的訪問，以適應不同的數據庫類型；√數據讀取接口：可以采用多種讀取數據的方式；√數據保存接口：可以完成多種情況的數據保存；√數據整編接口：擴展數據整編功能的接口；√數據傳輸接口：數據在網絡間傳輸其它技術擴展接口。錄局中心平臺進行注冊，獲得本分中心(以下稱節點)的共享級別及交換，因此從數據交換的角度看，屬“網狀”結構，結構圖如下：0信息交換“網狀”結構本平臺功能架構總體上可分為三層：表現層、認證層和應用層，其中應用層可分為交換服務應用與系統管理應用兩部分。平臺功能架構圖如下：應用層其它服務數據保存應用層其它服務數據保存數據整編數據解析接收管理發送管理隊列管理消息管理安全管理日志管理環境定制訂閱定制參數設置權限定制目錄管理平臺功能架構圖應用層：在本信息交換平臺中，系統管理模塊作為平臺應用層的一部分，也是平臺運行的基礎模塊，完成平臺運行環境、平臺運行過程中相關進程的運行方式、時間特性、服務對象與區享等級、資源信息等的設置操作，為實現數據交換提供基礎支撐服務；數據交換服務模塊同樣是應用層的組成部分，完成具體的數據交換功能，根據系統管理部分的設置信息有效有序的管理消息、進行數據的接收、發送、解析、整編及保存等相關操作。認證層：身份認證屬認證層，是指在系統運行過程中，根據系統管理相關部分的設置信息判斷發出訂閱申請的用戶在本平臺中具有管理)和數據交換服務兩部分。其功能結構圖如下：有在本平臺注冊過的系統才可以通過本平臺與局中心及其它分中心息；服務對象(這里指局中心各系統及分中心相關系統)等，每種分錄信息的類別、內容可根據實際需要由人工或系統設定自動增加整各用戶可以訪問的信息內容進行權限等級劃分——不同級別的用戶設置(當然系統會提供默認設置)應記錄的日志范圍，系統會根據設√其它參數設置：支撐系統運行及方便用戶的其它參數設置功數據整編、數據保存和其它相關服務八個子模塊，功能概述如下：高的請求反而等待時間過長現象，因此需要平臺對隊列進行有序管√相關服務：提供數據交換過程中其它相關服務功能如流量分環境配置目錄服務權限管理訂閱定制參數設置日志管理信息交換平臺系統主界面5.2.系統管理運行環境配置維護本平臺可以處理的數據庫類型、連接方式及具體數據庫實例名、所屬數據庫類型和相應的連接參數信息。具體描述如下：1、數據庫類型維護2、連接方式維護局中心及各分中心的相關應用系統在通過本信息交換平臺進行2、人工注冊由具體的系統操作人員通過平臺提供的人機交互界面維護新的與局中心形成網狀的信息共享與交換結構。目錄管理示意圖如下：白水工信息日亡分中心B資源目錄訂閱的資源目錄白□水工信息分中心B日□水文信息田已供水信息資源目錄管理結構如類別的增刪改查及對類別分組設置等；元數據維護指對具體的元數據信息的維護操作，具體元數據屬于某個指定的類別，同時對元數據可以設置優先級別；目錄索引管理——統一管理目錄索引信息。目錄服務模塊的功能分配如下：DD0……7d010n01D017dn口0………d00dD目錄服務模塊功能結構圖目錄服務功能界面如下：消數據交換平臺消環境配置目錄服務權限管理訂閱定制參數設置創建類別刪除類別用戶2創建類別刪除類別用戶2類別名稱類別名稱優先級別類別描述+系統用戶系統用戶添加信息修改信息刪除信息日志管理A類別維護指對信息按一定規則分類管理，如按局中心數據庫分類方式分為水文、供水、水環境、水利工程等方式進行分類或按基礎信息、業務信息進行分類，還可分為數據目錄、服務目錄、應用目錄和用戶目錄，已訂閱目錄、被訂閱目錄等，本平臺根據實際需要提供若干固定分類，要求用戶必須遵循此分類方式進行維護的類別，如用戶對象-在這里指可能使用本平臺進行數據交換的操作者和系統；消息分類包括不同類型消息的歸類方式、特征碼信息設置等。固定分類因其具有固定的特征而在平臺中具有個性化的管理和服務與之對應。用戶可以根據自己的需要創建新的類別并對其進行維護。類別維護可分為新增、修改、刪除和類別分組幾部分功能，其中系統提供的固定類別不能修改或刪除。平臺根據設置(見日志定制部分),可以記錄類別維護的日志。對此模塊有權限的平臺使用者可以創建新的類別，為類別輸入名稱及相關輔助信息，系統自動為類別生成ID標識號，此ID標識號在整個平臺目錄數據中具有唯一性，且按一定的規則生成，類別可以包括子類別，并且系統對類別可分級數有限制(參見其它參數設置部分),不允許無限制的分級。已訂閱目錄和被訂閱目錄屬系統根據用戶操作信息自動生成的查詢、瀏覽目錄。已訂閱目錄內分別展示當前用戶已經從其它節點處訂閱的信息內容；被訂閱目錄指其它節點用戶到當前用戶登記的訂閱情況。當前操作者只能在對已訂閱目錄內容進行取消訂閱(即退訂，參見退訂部分)操作，不能對被訂閱目錄進行任何編輯性操作。但其ID標識不會改變。被合并的類別文件夾消失且被合并的信息元素自動按合并后的編碼元素均處于未啟用或已被移走(參見元數據維護部分)的情況下才可組的功能，即根據當前的資源目錄樹，選擇可供分組的資源類別水文信息基礎信息<水文業務數據編號組名組描述信息元維護指對各分類內應包含的信息元素(元數據)的維護，基于信息資源目錄管理的信息元素維護在清晰描述信息自身含功能。平臺根據參數設置(見其它參數設置部分),可以記錄信息維對此模塊有權限的平臺使用者可以為指定類別添加新的信息元別ID號為0100,則此元素在該類別中是第2個元素，則此元素的ID號為0102。信息元素(或稱元數據)可以由一個類別轉移到另一個類別，轉信息標識的唯一性，同時也最大程度的利用了號碼資源。權限管理主要是對使用本系統的操作者及可以通過本平臺進行數據交換及共享的所有應用系統的訪問權限分配與管理功能。功能結構圖如下：用戶維護角色定義權限分配權限修改權限分配權限分配功能結構圖5.2.4.1.操作者權限操作者的授權主要指通常意義上的用戶與權限的管理，是對指定用戶與平臺功能的權限對應關系的分配與設置。具體包括角色定義、用戶維護、權限分配。按系統使用者的預定權限范圍將用戶考慮分組，每個組對應一個角色，可擁有相同的系統操作權限。查詢。權限分配是對指定角色可以訪問本平臺的具體菜單及功能進行在目錄列表中存在(可能是人為注冊也可以是自動注冊的),且具體后即為用戶組進行權限分配，即可以為指定的系統用戶(組)分配可以訪問的信息資源類別組(包括其它應用系統),這樣，該用戶就可數據交換平臺數據交換平臺環境配置目錄服務系統用戶(組)√03供水業務數據如界面所示，在為系統用戶(組)分配權限時，還可以進行批量分配——當幾個系統用戶(組)有相同的權限范圍時。權限修改即是對已建立并分配權限(包括默認分配)的用戶或用權限修改時，當用戶(組)的權限范圍縮小(這里指原來有的權限修改為沒有的情況)時，平臺自動判斷此用戶(組)是否已經訂閱若強烈撤消此項權限內容，則本系統自動刪除此用戶(組)對該信息000口口訂消息給共享方不再訂閱的過程；運行過程中依據參數設置對指定對象進行數據校驗，自動同步的過人工校驗是指由操作員根據需要對指定節點的數據進行校驗同否〉是否訂閱流程圖圖中淡粉色框是訂閱方的操作內容，淡藍色框是共享的操作內容，訂閱過程實際上包括上圖整個過程。本平臺自動記錄訂閱方發出的訂閱請求信息，包括請求時間、共享方、請求內容、請求結果等相關信息，并提供隨時查看的功能供訂閱方刪改。 環境配置目錄服務權限管理訂閱定制]參數設置日志管理可供選擇的共享信息用戶A水文信息?時段降雨量由?供水信息分用戶B白?水利工程信息?大壩測壓管訂閱界面退訂的操作流程如下：退訂流程圖如圖所示，退訂過程中，一般只要訂閱方提出申請共享方即取消對此訂閱方提供相應的訂閱信息。日志管理分為三個方面：記錄內容管理、文件時間設置、日志查看。結構圖如下：日志管理功能結構1、記錄內容本平臺提供完備的日志服務功能，考慮到用戶的不同需求及靈活性，同時考慮到系統長期運行時輸出日志對系統性能的影響，本平臺將需要記錄日志的內容按對系統響影的程度分為五級，用戶可以選擇指定級別記錄日志信息。日志內容分級情況表：第一級系統必須輸出的日志如：系統啟動、停止、系統不能正常運行的錯誤等第二級由于環境配置文件不正確而引發的錯誤不能連接網絡等錯誤第三級由于訂閱數據配置文件不正確引發的錯誤在讀取數據、整編數據、保存數據時所引發的錯誤內容第四級系統已經考慮到的如：數據轉換不正確，數值不能其它可估計的錯誤信息為空等第五級每一步運行的日志記錄容2、成文時間本平臺在為需要記錄日志內容分級的同時，還可以對日志文件時間進行設置，即用戶根據自己的需要可以設置每小時、每天、每月、每年一個日志文件——這里當然是單選，即只能選擇一種。日志文件可以人為中止，中止時記錄成一個文件，然后可以更改日志文件的成文時間。如上所述，本系統充分考慮了用戶對日志內容、日志文件大小方面的個性化要求，用戶可以根據自己的實際情況權衡日志應記錄的內容和文件大小，從而達到最優效果，在確保系統的正常運行的同時方便后期查看運行情況，為分析系統、查找原因提供適當的參考信息。用戶可以在本系統內查看日志信息，可以輸入查詢條件選擇性查看日志信息。從而從不同角度、不同方位查看分析當時的系統及環境情況。對日志查詢結果還可以輸出打印出來，其輸出格式可為EXCEL和WORD文檔以及數據報表。日志查看總體流程圖如下：1、交換單位結束安全管理主要從三個方面考慮：平臺提供實時網絡監測部件，用于實時(間隔時間可設置，見其它參數設置部分)探測當前的計算機網絡狀況及數據流量，當發現網一定時間間隔(允許的網絡超時時間，見其它參數設置部分)后，便網絡出現故障時(斷網或超時),以GSM無線網絡為依托，采用GPRS √監測網絡的時間間隔：多少秒探測一次網絡連接狀態。√是否支持斷點續傳：即可否支持傳輸被中斷之后的續√網絡超時時延：探測到多少秒連續的斷網狀態后即認為網√傳輸數據包的大小：數據傳輸數據包的大小限制，以K字√可建目錄級別：系統可以創建的服務目錄級別，包括元數據一級。√GSM發送內容：網絡中斷、嚴重錯誤、共享資源被刪除。其它參數設置。略的數據交換全過程，其中封裝解析是封裝與解析兩個過程，消息管理與隊列管理功能貫穿其中，大體過程如下：數據交換過程信息發送方的數據在發送前，首先進行加密、壓縮并按規則封裝成一個一個的數據包，然后進行發送；接收方收到信息后，首先對數據進行初步校驗、解析在確定數據無誤后按規則整編，最后保存到相應數據庫內完成數據交換的一個單方向傳輸過程。數據交換服務是本平臺的核心業務，系統管理模塊的一切功能都是為數據交換服務的，數據交換服務長期駐留內存并運行，實時完成網絡內各用戶、各系統之間的信息交換與共享。閱方可以訂閱多個共享方的共享數據，同理一個共享方也會受理多個訂閱方的訂閱請求。實際上產生數據交換的過程就是共享方向訂閱方業業業業業進行驗證、解析、整編最后將合法數據保存(如果驗證數據不合法則丟棄并發送錯誤信息給共享方，要求重新發送),并封裝確認信息返數據進行發送),完成數據交換過程。類(如發送、請求、回復、接收、報錯等)、整理、預排序，準備使據日志記錄設置情況而定)。發送流程圖如下：Y工制發送數據流程圖發送信息內容不僅限于各類交換的數據信息，還包括通訊雙方