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摘 要：数字化校园网建设是高校信息化建设的重要内容，但目前许多校园网应用系统存在很多不足之处。SOA(Service-OrientedArchttecturc)
是面向服务的体系结构，由“松散耦合”的应用程序服务组件构成，能充分地利用原有的旧软件系统，对系统进行升级改造。文章就如何运用SOA来改造现有的校园网应用系统，从而实现对校园的高效信息化管理谈了自己的看法。
关键词：SOA 校园网应用系统 体系结构
中图分类号：G43 文献标识码：A 文章编号：1004-4914(2008)09-126-02
一、校園网应用系统的现状
一个完整的校园网应用系统，包括校园网的硬件平台和软件应用平台。现在几乎所有的高校都建设了校园网应用系统，但存在不少的问题。如：有一些学校只注重校园网硬件平台的建设，对校园网硬件建成后的软件应用平台并没有给予足够的重视，网络资源并没有充分利用，造成一种“大马拉小车”的现象，造成初始投资和资源闲置的双重浪费；另外还有÷些学校。他们在校园网建设过程中也考虑了软件应用平台的建设，但对软件应用平台的应用并不满意。总的来说软件应用平台的问题主要有如下几种：(1)学校应用系统由一些子系统构成，但各个应用系统之间相互独立。各子系统的数据不能完全共享，总体使用情况不理想。(2)学校的数据与上级部门的数据接口不能通用，信息出现重复录入，使用不方便。(3)整个应用系统基本是一个独立的系统，与外校校园网应用系统做不到互联。(4)用户进入不同子系统要使用不同的网址、用户名和密码，用户使用麻烦，而且管理存储多套用户名和密码，对安全也不利。
针对以上问题，怎样充分利用现有软硬件资源，投入最少的资金来对校园网应用平台进行重构和改造，做到实用、好用是各校共同关心的问题。
二、面向服务架构的SOA
1 SOA的基本结构。SOA是一种IT体系结构，它支持把所有业务分解成可相互链接服务组件，服务组件可通过网络相互访问(服务组件可以在局域网內，也可能在互联网上分散于各地，可采用不同的技术)，在需要时对服务进行组合，能实现相应业务功能，最终用户感觉似乎这些服务就安装在本地桌面上一样。在此类组件中，代码不一定绑定到某个特定的数据库(甚至不一定绑定到特定的基础设施)，从技术角度而言，SOA带来了“松散耦合”的应用程序服务组件。它包括：(1)服务提供者。服务提供者将自己的服务和接口契约发布到服务注册中心，以便服务请求者可以发现和访问服务。(2)服务请求者。服务请求者通常称为客户端，它发起对注册中心服务查询，通过传输绑定服务。并且执行服务功能。服务请求者根据接口契约来执行服务。(3)服务代理。服务代理包含服务的描述，服务提供者在该服务代理注册表中注册其服务，而服务使用者访问注册表已发现的服务。
在SOA架构中，服务提供者、服务请求者和服务代理者通过3个基本操作：发布、查找、绑定相互作用。服务提供者向服务代理者发布服务；服务请求者通过服务代理者查找所需的服务，并绑定到这些服务上；服务提供者和服务请求者之间可以交互。
2 SOA结构的优势。(1)SOA与平台无关，SOA的服务可通过互联网服务器发布，从而突破局限于內网的限制。突破了应用平台的限制，可将业务伙伴整合到本单位的“大”业务系统中。(2)SOA具有低耦合性特点，增加和减少业务伙伴对整个业务系统的影响较低。在业务伙伴关系不断发生变化的情况下，节省的费用会越来越多。(3)SOA的实施并不会带来开发成本的增加。业务发展或发生重组等变化而原有系统不能满足需要，需重构业务系统时，采用SOA架构与不采用SOA架构相比，开发成本是不会增加的。因为基于SOA是面向服务的体系结构的分析设计，会在较高的抽象级别上对将要构建的系统进行细分，分析的输入是一组需求和现有的资产(现有的硬件系统和现有的软件系统)，输出则是基本服务组成的应用平台。整个过程充分地考虑到了对原有资源(硬件资源和软件资源)的利用，因此不会增加成本，相反节约了成本。
3 SOA的总体设计。采用SOA是面向服务体系结构的系统，其开发过程(设计、开发、实施)一般都采用SOA的方法，其主要是SOA的分析设计。分析设计方式主要有：自顶向下方法、自底向上方法、中间相遇方法。完整s0A的分析设计应是以上方法的综合。
“自顶向下”是企业实施SOA战略性的策略，其核心思想就是从企业层面做SOA实施的整体规划。它的好处是从企业整体进行考虑，面向业务。企业可以根据其业务的发展情况以及现有的IT情况做一个SOA实施的整体规划。这样可以推动整个企业的标准化，所有的服务模块都基于相同的标准，方便今后的重用。但是它的风险也不小：一方面是范畴涵盖大。周期长，初期的投资大；另一方面是它要求整个企业要有比较高的纪律和技能，有一套完整的组织架构和管理流程。
“自底向上”的实施办法则是战术性的，它强调从小处着手，从一个部门级应用开始实施SOA。这种方法的好处是见效快，风险小，初期的投资也不大。不过这种实施方式的弹性相对比较差，特别是当企业需要在更大层面实施SOA时。可能会产生一些衔接问题。
结合近年来成功实施SOA的经验，一种更加切合实际的SOA实施策略，这就是“中间相遇”的实施策略。在SOA的实施中结合“自顶向下”和“自底向上”的方法，寻求两者之间的结合点，才能最有效和成功地实施SOA。因为对绝大多数企业或组织机构来说，在业务系统实施的初期，存在很多不确定性。包括业务需求和项目所选择的开发技术、平台等都存在不确定性。遵循“中间相遇”的原則，业务人员和开发者都各自循序渐进地做事，在过程中不断沟通，这样就能够使得业务的改变得到最快的响应，并且不会影响开发效率，最终两者能够在某一点相遇，从而搭建起符合需求的系统。通俗地说。“中间相遇”的原则就是我们常说的“大处着眼，小处着手”，在做一个一个项目时，并不仅仅把眼光局限在正在进行的项目，同时也兼顾企业IT系统和业务发展的整体规划。
设计时，一般以自顶向下的方法作整体设计，设计出业务功能模块，然后用例方式分解业务流程，细化出合适粒度的服务。遗留应用程序(即已经部署的应用程序)是最宝贵的资产。应该加以利用，也是SOA
的成功的关键。用自顶向上的方法。分析遗留的应用程序和数据，找出可以作为服务的功能，以便重用它们。然后用中间相遇方法，在可重用的服务，新开发的服务之间进行协调。中间相遇方法需要业务分析师、软件架构师和遗留应用程序专家彼此协作。
系统分析得结果：功能模块→服务。系统开发过程：服务→功能模块。总的来说“服务的 定义”是设计的关建。
三、SOA改造校园网应用设计
依据上述SOA的分析设计方法，结合校园网软件应用平台的现状(如：不同校园网应用系统的校校通问题，学校与上级部门间数据接口不一致问题，校内各独立软件的数据共享等问题)，提出校园应用平台设计方案。
1 设计总体目标。校园网应用平台最终目标为：对学校的教学、科研、管理和生活服务等所有信息资源进行全面的数字化，并科学规范地对这些信息资源进行整合和集成，以构成统一的用户管理、统一的资源管理和统一的权限控制，为全校师生提供服务、为学校提供智能决策分析，通过组织和业务流程再造，推动学校进行制度创新、管理创新。最终实现教育信息化、决策科学化和管理规范化，达到提高教育管理水平和效率。
2 设计要求。在对校园网应用平台整体设计分析时，主要考虑接口标准化、功能实用、使用方便、管理与维护方便、可扩展性强、安全保密性好。标准化方面涉及到国家和教育部已颁布的标准，要采用已颁布的标准；采用教育部门相关业务司局目前正在使用的一些信息及编码，涉及到关于学校信息管理已经颁布执行的标准，要采用学校已颁布的执行标准；在参照国家标准的基础上，尽可能从学校实际应用服务出发，提供服务组件统一的接口。
3 功能模块设计。(1)构造统一的用户管理、统一的资源管理和统一的权限控制。(2)学生教师“一卡通”管理(为学生教师日常文体、娱乐、餐饮、购物、图书借阅等提供计算机管理、食堂膳食财政管理)。(3)学生资料管理(将学生档案、学生成绩、学生学籍、学生班级、学生寝室、学生学费、学生使用的学校所有的固定资产等信息统一管理)。(4)人事管理(全校教職工的人事档案、管理及信息查询、统计、人事调动处理、人事制度管理等功能)。(5)教学和教务管理(教学计划课程安排、教材管理、教学成果管理、考试安排、试卷及试卷管理、课表异动处理，日常教学活动安排等功能)。(6)图书管理(提供全校师生图书借阅管理、图书索引查询、图书订购、图书出入库管理及音像资料的管理)。(7)电子阅览室(提供电子图书资源系统、光盘检索服务管理系统、多媒体信息管理系统，满足电子阅览室的需求)。(8)财务管理(提供全校教职工工资统计发放管理，住房、福利、保险、退休等业务管理，完成帐务查询，财务分析、财务规划，现金管理，银行存款。成本费用核算，日常财务处理等功能)。(9)财产物资管理(提供学校的固定资产、低值易耗品、无形资产等管理、提供学校采购管理、库存管理)。(10)科研信息管理(提供学校的科研成果管理，科研状况信息查询，教学成果、科研成果发布，信息宣传，国际国內信息动态收集及管理)。(11)视频点播(支持多用户同时访问多节目资源，如影片、视频节目、CAI课件、VCD等。支持用户和系统间的实时交互作用，提供节目间和节目内的点播行为)。(12)无纸化考试(提供习题库、试题库的管理。习题、试题考试分析评估等功能)。(13)办公管理(提供校长查询、信息发布、日程安排、招生、毕业统筹、远程信息通信、远程办公、教学行政监督协调，校长决策等功能)。(14)公共信息服务(提供校园网站发布、电子邮件服务、文件传输服务等)。分析设计时能充分考虑现有的一些实际应用，同时也可考虑到以后的业务扩展和改进。并为以后改进作相应预留。总体层次结构自下至上为：数据库资源、服务组件、各功能模块、统一用户登陆。
依据SOA的分析方法，对于校园网应用系统的具体设计，应综合考虑到学校现有校园网应用系统的现状，充分地利用现有的资产和数据。总的来说。采用SOA面向服务的体系结构。不会对现有业务带来影响。既经济高效，又能对功能进行完善。无论历史情况如何，最后都能从业务逻辑细化设计为“松散耦合”服务。
四、结语
学校校园网应用于学校管理的各个方面，能极大简化学生日常管理、学校员工管理、学校财务管理、教学管理，提高学校的办学效能。但是，如果一个学校要完善各方面的工作，建设改进将是一个长期的过程。采用SOA面向服务体系结构的改进方法，对企业ERP改造是成功的，根据上述分析，该方法也同样适应于学校校园网应用平台建设，并能解决以往诸多不能解决的问题，是既经济又行之有效的方式。由于SOA正处在不断发展完善中，还有许多有待改进的地方，随着标准和实施技术的不断完善，这些问题将迎刃而解，SOA的应用将会更加地广泛。
(责编 吕尚)
是面向服务的体系结构，由“松散耦合”的应用程序服务组件构成，能充分地利用原有的旧软件系统，对系统进行升级改造。文章就如何运用SOA来改造现有的校园网应用系统，从而实现对校园的高效信息化管理谈了自己的看法。
关键词：SOA 校园网应用系统 体系结构
中图分类号：G43 文献标识码：A 文章编号：1004-4914(2008)09-126-02
一、校園网应用系统的现状
一个完整的校园网应用系统，包括校园网的硬件平台和软件应用平台。现在几乎所有的高校都建设了校园网应用系统，但存在不少的问题。如：有一些学校只注重校园网硬件平台的建设，对校园网硬件建成后的软件应用平台并没有给予足够的重视，网络资源并没有充分利用，造成一种“大马拉小车”的现象，造成初始投资和资源闲置的双重浪费；另外还有÷些学校。他们在校园网建设过程中也考虑了软件应用平台的建设，但对软件应用平台的应用并不满意。总的来说软件应用平台的问题主要有如下几种：(1)学校应用系统由一些子系统构成，但各个应用系统之间相互独立。各子系统的数据不能完全共享，总体使用情况不理想。(2)学校的数据与上级部门的数据接口不能通用，信息出现重复录入，使用不方便。(3)整个应用系统基本是一个独立的系统，与外校校园网应用系统做不到互联。(4)用户进入不同子系统要使用不同的网址、用户名和密码，用户使用麻烦，而且管理存储多套用户名和密码，对安全也不利。
针对以上问题，怎样充分利用现有软硬件资源，投入最少的资金来对校园网应用平台进行重构和改造，做到实用、好用是各校共同关心的问题。
二、面向服务架构的SOA
1 SOA的基本结构。SOA是一种IT体系结构，它支持把所有业务分解成可相互链接服务组件，服务组件可通过网络相互访问(服务组件可以在局域网內，也可能在互联网上分散于各地，可采用不同的技术)，在需要时对服务进行组合，能实现相应业务功能，最终用户感觉似乎这些服务就安装在本地桌面上一样。在此类组件中，代码不一定绑定到某个特定的数据库(甚至不一定绑定到特定的基础设施)，从技术角度而言，SOA带来了“松散耦合”的应用程序服务组件。它包括：(1)服务提供者。服务提供者将自己的服务和接口契约发布到服务注册中心，以便服务请求者可以发现和访问服务。(2)服务请求者。服务请求者通常称为客户端，它发起对注册中心服务查询，通过传输绑定服务。并且执行服务功能。服务请求者根据接口契约来执行服务。(3)服务代理。服务代理包含服务的描述，服务提供者在该服务代理注册表中注册其服务，而服务使用者访问注册表已发现的服务。
在SOA架构中，服务提供者、服务请求者和服务代理者通过3个基本操作：发布、查找、绑定相互作用。服务提供者向服务代理者发布服务；服务请求者通过服务代理者查找所需的服务，并绑定到这些服务上；服务提供者和服务请求者之间可以交互。
2 SOA结构的优势。(1)SOA与平台无关，SOA的服务可通过互联网服务器发布，从而突破局限于內网的限制。突破了应用平台的限制，可将业务伙伴整合到本单位的“大”业务系统中。(2)SOA具有低耦合性特点，增加和减少业务伙伴对整个业务系统的影响较低。在业务伙伴关系不断发生变化的情况下，节省的费用会越来越多。(3)SOA的实施并不会带来开发成本的增加。业务发展或发生重组等变化而原有系统不能满足需要，需重构业务系统时，采用SOA架构与不采用SOA架构相比，开发成本是不会增加的。因为基于SOA是面向服务的体系结构的分析设计，会在较高的抽象级别上对将要构建的系统进行细分，分析的输入是一组需求和现有的资产(现有的硬件系统和现有的软件系统)，输出则是基本服务组成的应用平台。整个过程充分地考虑到了对原有资源(硬件资源和软件资源)的利用，因此不会增加成本，相反节约了成本。
3 SOA的总体设计。采用SOA是面向服务体系结构的系统，其开发过程(设计、开发、实施)一般都采用SOA的方法，其主要是SOA的分析设计。分析设计方式主要有：自顶向下方法、自底向上方法、中间相遇方法。完整s0A的分析设计应是以上方法的综合。
“自顶向下”是企业实施SOA战略性的策略，其核心思想就是从企业层面做SOA实施的整体规划。它的好处是从企业整体进行考虑，面向业务。企业可以根据其业务的发展情况以及现有的IT情况做一个SOA实施的整体规划。这样可以推动整个企业的标准化，所有的服务模块都基于相同的标准，方便今后的重用。但是它的风险也不小：一方面是范畴涵盖大。周期长，初期的投资大；另一方面是它要求整个企业要有比较高的纪律和技能，有一套完整的组织架构和管理流程。
“自底向上”的实施办法则是战术性的，它强调从小处着手，从一个部门级应用开始实施SOA。这种方法的好处是见效快，风险小，初期的投资也不大。不过这种实施方式的弹性相对比较差，特别是当企业需要在更大层面实施SOA时。可能会产生一些衔接问题。
结合近年来成功实施SOA的经验，一种更加切合实际的SOA实施策略，这就是“中间相遇”的实施策略。在SOA的实施中结合“自顶向下”和“自底向上”的方法，寻求两者之间的结合点，才能最有效和成功地实施SOA。因为对绝大多数企业或组织机构来说，在业务系统实施的初期，存在很多不确定性。包括业务需求和项目所选择的开发技术、平台等都存在不确定性。遵循“中间相遇”的原則，业务人员和开发者都各自循序渐进地做事，在过程中不断沟通，这样就能够使得业务的改变得到最快的响应，并且不会影响开发效率，最终两者能够在某一点相遇，从而搭建起符合需求的系统。通俗地说。“中间相遇”的原则就是我们常说的“大处着眼，小处着手”，在做一个一个项目时，并不仅仅把眼光局限在正在进行的项目，同时也兼顾企业IT系统和业务发展的整体规划。
设计时，一般以自顶向下的方法作整体设计，设计出业务功能模块，然后用例方式分解业务流程，细化出合适粒度的服务。遗留应用程序(即已经部署的应用程序)是最宝贵的资产。应该加以利用，也是SOA
的成功的关键。用自顶向上的方法。分析遗留的应用程序和数据，找出可以作为服务的功能，以便重用它们。然后用中间相遇方法，在可重用的服务，新开发的服务之间进行协调。中间相遇方法需要业务分析师、软件架构师和遗留应用程序专家彼此协作。
系统分析得结果：功能模块→服务。系统开发过程：服务→功能模块。总的来说“服务的 定义”是设计的关建。
三、SOA改造校园网应用设计
依据上述SOA的分析设计方法，结合校园网软件应用平台的现状(如：不同校园网应用系统的校校通问题，学校与上级部门间数据接口不一致问题，校内各独立软件的数据共享等问题)，提出校园应用平台设计方案。
1 设计总体目标。校园网应用平台最终目标为：对学校的教学、科研、管理和生活服务等所有信息资源进行全面的数字化，并科学规范地对这些信息资源进行整合和集成，以构成统一的用户管理、统一的资源管理和统一的权限控制，为全校师生提供服务、为学校提供智能决策分析，通过组织和业务流程再造，推动学校进行制度创新、管理创新。最终实现教育信息化、决策科学化和管理规范化，达到提高教育管理水平和效率。
2 设计要求。在对校园网应用平台整体设计分析时，主要考虑接口标准化、功能实用、使用方便、管理与维护方便、可扩展性强、安全保密性好。标准化方面涉及到国家和教育部已颁布的标准，要采用已颁布的标准；采用教育部门相关业务司局目前正在使用的一些信息及编码，涉及到关于学校信息管理已经颁布执行的标准，要采用学校已颁布的执行标准；在参照国家标准的基础上，尽可能从学校实际应用服务出发，提供服务组件统一的接口。
3 功能模块设计。(1)构造统一的用户管理、统一的资源管理和统一的权限控制。(2)学生教师“一卡通”管理(为学生教师日常文体、娱乐、餐饮、购物、图书借阅等提供计算机管理、食堂膳食财政管理)。(3)学生资料管理(将学生档案、学生成绩、学生学籍、学生班级、学生寝室、学生学费、学生使用的学校所有的固定资产等信息统一管理)。(4)人事管理(全校教職工的人事档案、管理及信息查询、统计、人事调动处理、人事制度管理等功能)。(5)教学和教务管理(教学计划课程安排、教材管理、教学成果管理、考试安排、试卷及试卷管理、课表异动处理，日常教学活动安排等功能)。(6)图书管理(提供全校师生图书借阅管理、图书索引查询、图书订购、图书出入库管理及音像资料的管理)。(7)电子阅览室(提供电子图书资源系统、光盘检索服务管理系统、多媒体信息管理系统，满足电子阅览室的需求)。(8)财务管理(提供全校教职工工资统计发放管理，住房、福利、保险、退休等业务管理，完成帐务查询，财务分析、财务规划，现金管理，银行存款。成本费用核算，日常财务处理等功能)。(9)财产物资管理(提供学校的固定资产、低值易耗品、无形资产等管理、提供学校采购管理、库存管理)。(10)科研信息管理(提供学校的科研成果管理，科研状况信息查询，教学成果、科研成果发布，信息宣传，国际国內信息动态收集及管理)。(11)视频点播(支持多用户同时访问多节目资源，如影片、视频节目、CAI课件、VCD等。支持用户和系统间的实时交互作用，提供节目间和节目内的点播行为)。(12)无纸化考试(提供习题库、试题库的管理。习题、试题考试分析评估等功能)。(13)办公管理(提供校长查询、信息发布、日程安排、招生、毕业统筹、远程信息通信、远程办公、教学行政监督协调，校长决策等功能)。(14)公共信息服务(提供校园网站发布、电子邮件服务、文件传输服务等)。分析设计时能充分考虑现有的一些实际应用，同时也可考虑到以后的业务扩展和改进。并为以后改进作相应预留。总体层次结构自下至上为：数据库资源、服务组件、各功能模块、统一用户登陆。
依据SOA的分析方法，对于校园网应用系统的具体设计，应综合考虑到学校现有校园网应用系统的现状，充分地利用现有的资产和数据。总的来说。采用SOA面向服务的体系结构。不会对现有业务带来影响。既经济高效，又能对功能进行完善。无论历史情况如何，最后都能从业务逻辑细化设计为“松散耦合”服务。
四、结语
学校校园网应用于学校管理的各个方面，能极大简化学生日常管理、学校员工管理、学校财务管理、教学管理，提高学校的办学效能。但是，如果一个学校要完善各方面的工作，建设改进将是一个长期的过程。采用SOA面向服务体系结构的改进方法，对企业ERP改造是成功的，根据上述分析，该方法也同样适应于学校校园网应用平台建设，并能解决以往诸多不能解决的问题，是既经济又行之有效的方式。由于SOA正处在不断发展完善中，还有许多有待改进的地方，随着标准和实施技术的不断完善，这些问题将迎刃而解，SOA的应用将会更加地广泛。
(责编 吕尚)