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摘 要：本文从西部高校目前数字化校园建设的实际情况出发，引入SOA——面向服务的体系架构思想，并借助SOA的分层模型理念，提出西部高校实现信息化资源整合的模型，在此基础上结合广西民族大学校园网建设的实际对模型的功能进行了较为具体的阐述。本文对解决西部高校各管理系统之间信息的分散、孤立，并消除信息孤岛等问题，实现真正意义上的数字化校园有一定的参考价值。
关键词：SOA 信息化 资源整合
中国分类号：G434 文献标识号：A 文章编号：1673-8454（2008）01-0022-04
一、前言
随着现代通信技术、计算机网络技术以及信息产业的飞速发展和普及，学校信息化建设正在向全面数字化的方向迈进，即以网络为基础，利用先进的信息化手段和工具，实现环境（包括实验室、教室、设备等）、资源（如公文、图书讲义、课件等）、活动（包括教、学、科研、管理、服务、办公等）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，从而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，达到提高教学管理水平和效率的目的。
教育信息化需要多种软件系统来实现，这些软件系统主要来源于：
·自主开发。由学校自组开发团队，根据学校管理业务的需求进行开发。
·校际交流。学校之间互通有无或直接向兄弟院校购买。
·合作开发。多所高校合作开发，共同使用；或者由学校与商业公司合作进行开发。
·商业软件。直接购买成熟的商业软件。
·开源软件。从开源组织免费获得软件代码，自己组织技术力量进行改造与实施。
由于教育信息化是一个不断变化的过程，期间不断有新的需求出现，而高校也在信息化建设中分阶段开发、实施了各种各样的应用系统，这些系统架构不一，采用的技术也多种多样。从目前的情况来看，单个的应用程序是无法包容所有需求的，即使是一个大型的ERP解决方案仍然不能满足不断膨胀、变化的需求缺口。所以，多种来源、架构、用途的软件并存于校园中是不可避免的。但是这些异构的软件系统之间的协同、通信却是一个亟待解决的问题。如，教务系统、资产管理系统、学生工作管理系统、科研管理系统、图书馆系统、就业指导管理等系统之间的数据不能相互交换，而是分散、孤立的各类信息。如何将这些有效信息资源加以充分利用，消除信息孤岛，使人员从复杂的资源处理中解脱出来，能轻松地驾驭更多的资源？西部地区高校如何在经费投入有限的情况下又能赶上信息化发展的步伐？面向服务的体系架构——SOA为我们找到了很好的答案。
二、SOA——面向服务的体系架构
1.SOA的概述
（4）互操作性：SOA 可以使用任何平台之间的功能，而与编程的语言、操作系统和计算机类型等等无关，可以确保各种基于SOA 的解决方案之间的集成和互操作性。
SOA支持并促进复用，支持组件化和分布式应用逻辑。它是一场变革，它与传统的客户端/服务器的分布式环境不同，它受到面向服务和Web服务的相关概念与原则的影响。虽然SOA不等于Web服务，但Web服务却是实现SOA最直接的方式。[3]
三、SOA——实现学校信息化资源的有效整合
SOA在IT业已经是一个炙手可热的名词，各IT公司纷纷部署自己的SOA解决方案。《信息周刊》和埃森哲公司于2006年8月进行了一项针对中国上千家企业机构的“中国SOA应用调查”，调查结果显示：尽管SOA在中国尚处于应用启蒙阶段，但企业在SOA上的投入却在快速增加。在了解SOA的被调查企业中， 有80.9%的企业表示将采取积极态度部署SOA。[4] 高校也在这次SOA大潮中应声而动。例如美国的莱斯大学（Rice University）2006年10月宣布与IBM公司合作研究、开发高校领域的SOA应用。[5] 莱斯大学在学校实施了一系列开放源代码、开放标准的软件项目，如Sakai（课程管理系统）、Dspace（数字资源库系统）、Connexions（学术资源共享平台） 。为了解决这些大型系统之间的数据交换与沟通的问题，他们急需开发SOA方案来整合上述应用。此外，由麻省理工学院和斯坦福大学合作的OKI计划也致力于开发一系列软件环境中组件互连的规范，通过定义SOA标准来实现系统间可靠的互操作。[6] 高校在进行大型项目的软件开发时也逐渐将SOA架构融入其中，例如上面提到的Sakai课程管理系统，早在2004年刚刚开始启动项目时就在软件架构中充分考虑到了SOA，并且在数次架构调整中不断加强、深化SOA理念。[7] 在国内，也出现了IT公司提出的SOA数字校园解决方案。[8]
1.SOA系统的分层模型
整个 SOA架构的分层模型如图1所示。
在 SOA 系统中不同的功能模块可以被分为七层：第一层就是系统已经存在的程序资源，例如ERP或者CRM系统等。第二层是组件层，在这一层中我们用不同的组件把底层系统的功能封装起来。第三层是 SOA 系统中最重要的服务层，在这层中我们要用底层功能组件来构建我们所需要的不同功能的服务。但是从功能性方面可以大致划分为以下三种类型：（１）业务服务或者是业务过程。这一类的服务是一个企业可以暴露给外部用户或者合作伙伴使用的服务。比如说提交贷款申请，用户信用检查，贷款信用查询。（２）业务功能服务，这类服务会完成一些具体的业务操作，也会被更上层的业务服务调用，不过大多数情况下这类服务不会暴露给外部用户直接调用，比如说检索用户账户信息，存储用户信息等。（３）技术功能服务，这类服务主要完成一些底层的技术功能，比如说日志服务以及安全服务等。第四层是业务流程层，在这一层中我们利用已经封装好的各种服务来构建业务系统中的业务流程。第五层是表示层，我们利用表示层来向用户提供用户接口服务，这一层可以用基于portal的系统来构建。以上这五层都需要有一个集成的环境来支持它们的运行，第六层中的企业服务总线（ESB）提供了这个功能，ESB是传统中间件技术与XML、Web服务等技术相互结合的产物。第七层主要为整个 SOA 系统提供一些辅助功能，例如服务质量管理、安全管理这一类的辅助功能。[9]
2.实现学校信息化资源整合的模型
借助SOA架构的分层模型图，我们提出实现学校信息化资源整合的模型，如图2所示。
为了更加清晰地表达学校信息化资源整合的方案，我们提出如图2所示的结构模型，该模型结构共分为八层：基础设施层、应用层、服务层、业务处理层、公共信息层、公共信息服务层、信息安全体系层和标准规范体系及运行保障体系层。
（1）基础设施层：网络是数字校园最基础的设施，主要包括校园数据、网络服务器系统、安全设备、操作系统、存储系统等，它们是信息的存贮与传输的硬件和软件基础。
（2）应用层：是学校正在使用的各种系统的基本实现层。包括数据录入、数据处理、数据库访问、安全验证等基本操作。应用层采用的技术主要是支持企业级应用的.NET和J2EE，除此以外还有部分旧系统中采用的ASP、Perl、PHP技术。
（3）服务层：在应用层的基础上可以加入服务层，将各种基本功能组件封装成服务供上面的业务处理层调用。如提供学生基本信息检索服务供学籍管理、课程评价、就业指导管理等多个系统调用；提供教师基本信息检索服务供选课管理、课程评价、人事管理、科研管理等多个系统调用；将选课数据统计服务提供给教务管理、人事管理等多个系统调用。
（4）业务处理层：业务处理层主要通过调用下层的服务，按照各部门的业务流程完成业务工作。如教务管理、人事管理、资产管理、图书管理等。
（5）公共信息层：是根据需求将业务处理层的各种信息进行打包封装，并建立数据中心，根据信息服务层为用户提供的各类服务的需要而构建的可共享、公用的数据集组。需要构建的信息有：学校基础信息、教务管理信息、学生管理信息、教职工管理信息、科研管理信息、图书情报信息、后勤管理信息、设备实验管理信息等。
（6）公共信息服务层：是指为教师、学生及其他访问者提供用户接口所需要的一切服务，它是一个统一的服务主页平台即门户网站，与SOA的表面层相似，但它的前提条件是必须要有统一的电子身份认证，学校的每一个成员都有一个与其身份相对应的电子身份，用户可以使用自己的电子身份访问数字校园中允许访问的任何系统。如学生通过身份登录网站，可以看到图书资料的借阅情况、学习成绩情况、交费情况、交作业情况、一周上课安排情况等。
（7）信息安全体系层：是整个系统的辅助层，它为系统的正常运行起到保驾护航的作用。
（8）标准规范体系及运行保障体系层：信息化首先需要一套完整的代码标准。其次是要制定一套完整的系统建设流程、沟通和接口规范。如果没有统一的规范，不仅加大了系统开发的工作量，也打乱了信息化建设的顺利进行。有了一套统一的标准，才能建立一个完备的数据库，才能保障系统的正常运行。[8]
四、广西民族大学数字化校园建设的发展
我校的数字化校园建设可以划分为两个阶段：
基础发展阶段：2003年以前，我校只有一条传输速率为100 M的光纤通往教育网，局域网用户100个，拨号用户137个。线路带宽太窄，网络设备落后，容量有限，校园网应用平台没有统一规划，采用的技术也不适应大规模用户使用量和大数据量的需要。软件方面只有图书检索系统和各单位自主开发的一些小的系统。
高速发展阶段：为了满足教学、科研和教育管理的发展需要，我校利用西部大学校园计算机网络建设工程专项经费和学校自筹经费，在现有校园信息化建设的基础上，对我校数字化校园进行统一规划，从硬件到软件对校园网进行全面改建扩建，现我校内部网为1000 M，所有教工和学生宿舍、行政办公、各教学、实验楼都有网络接口，软件方面学校有OA办公自动化系统、教务管理系统、图书信息管理系统、后勤管理系统、招生管理系统、学生管理系统、设备管理系统等。由于网络教学的需要，我校还将充分利用开源软件，如课程管理系统Sakai、数字资源库系统Dspace、开放课程系统EduCommons以及门户系统uPortal等，打造全新的网络学习环境。
在数字化校园建设的同时，笔者发现系统之间存在无法互相提供数据服务的弊端。例如我校原有的教务管理系统在设计时没有考虑实现利用网络进行教学效果评价这一功能，但是随着学校对教学评价的重视，亟需一套网络评价系统来收集学生的意见。于是，我们采用了一套开源网络调查系统，基本实现了身份识别和网络填报评价意见。但是由于教务管理系统基于Java技术，无法将基于PHP技术的调查系统的代码合并进来。因此，将学生选课信息导出生成评课身份识别码这一过程无法自动完成，只能采用原始的手工导出方式，大大增加了评课的复杂程度。此外，由于选课信息不能对外提供服务，也使得诸如Sakai这样优秀的课程管理系统难以实施。类似的情况还有许多。在不同时段实施的信息工程由于数据无法有效连接，导致大量信息孤岛的存在，而且随着学校信息化程度越来越高，能否有效解决此问题也越来越凸显其重要性和紧迫性。
五、基于SOA的改造规划
针对我校目前的情况，笔者认为制定一个有效、可行的SOA规划是很有必要的。首先，对遗留项目进行改造。将部分遗留的基于ASP的小型管理系统升级至ASP.NET。对于原有基于J2EE的教务管理系统和办公自动化系统，定义其中各模块可提供的服务集。在以上系统中添加服务层，以Web服务的方式对外提供服务。重新审视各系统原有的业务流程，如有必要在服务的基础上进行修改或调整。其次，在采用开源软件时注意选择带有SOA架构的软件。如果该软件没有SOA架构，则需要充分评估改造的工作量与复杂度。比如面对同样优秀的开源CMS（Course Management System课程管理系统）Sakai和Moodle，我们选择具有SOA架构的Sakai。在选择门户系统时会考虑采用具有SOA架构的uPortal等等。在开发新系统时进行充分的SOA设计。
关键词：SOA 信息化 资源整合
中国分类号：G434 文献标识号：A 文章编号：1673-8454（2008）01-0022-04
一、前言
随着现代通信技术、计算机网络技术以及信息产业的飞速发展和普及，学校信息化建设正在向全面数字化的方向迈进，即以网络为基础，利用先进的信息化手段和工具，实现环境（包括实验室、教室、设备等）、资源（如公文、图书讲义、课件等）、活动（包括教、学、科研、管理、服务、办公等）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，从而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，达到提高教学管理水平和效率的目的。
教育信息化需要多种软件系统来实现，这些软件系统主要来源于：
·自主开发。由学校自组开发团队，根据学校管理业务的需求进行开发。
·校际交流。学校之间互通有无或直接向兄弟院校购买。
·合作开发。多所高校合作开发，共同使用；或者由学校与商业公司合作进行开发。
·商业软件。直接购买成熟的商业软件。
·开源软件。从开源组织免费获得软件代码，自己组织技术力量进行改造与实施。
由于教育信息化是一个不断变化的过程，期间不断有新的需求出现，而高校也在信息化建设中分阶段开发、实施了各种各样的应用系统，这些系统架构不一，采用的技术也多种多样。从目前的情况来看，单个的应用程序是无法包容所有需求的，即使是一个大型的ERP解决方案仍然不能满足不断膨胀、变化的需求缺口。所以，多种来源、架构、用途的软件并存于校园中是不可避免的。但是这些异构的软件系统之间的协同、通信却是一个亟待解决的问题。如，教务系统、资产管理系统、学生工作管理系统、科研管理系统、图书馆系统、就业指导管理等系统之间的数据不能相互交换，而是分散、孤立的各类信息。如何将这些有效信息资源加以充分利用，消除信息孤岛，使人员从复杂的资源处理中解脱出来，能轻松地驾驭更多的资源？西部地区高校如何在经费投入有限的情况下又能赶上信息化发展的步伐？面向服务的体系架构——SOA为我们找到了很好的答案。
二、SOA——面向服务的体系架构
1.SOA的概述
（4）互操作性：SOA 可以使用任何平台之间的功能，而与编程的语言、操作系统和计算机类型等等无关，可以确保各种基于SOA 的解决方案之间的集成和互操作性。
SOA支持并促进复用，支持组件化和分布式应用逻辑。它是一场变革，它与传统的客户端/服务器的分布式环境不同，它受到面向服务和Web服务的相关概念与原则的影响。虽然SOA不等于Web服务，但Web服务却是实现SOA最直接的方式。[3]
三、SOA——实现学校信息化资源的有效整合
SOA在IT业已经是一个炙手可热的名词，各IT公司纷纷部署自己的SOA解决方案。《信息周刊》和埃森哲公司于2006年8月进行了一项针对中国上千家企业机构的“中国SOA应用调查”，调查结果显示：尽管SOA在中国尚处于应用启蒙阶段，但企业在SOA上的投入却在快速增加。在了解SOA的被调查企业中， 有80.9%的企业表示将采取积极态度部署SOA。[4] 高校也在这次SOA大潮中应声而动。例如美国的莱斯大学（Rice University）2006年10月宣布与IBM公司合作研究、开发高校领域的SOA应用。[5] 莱斯大学在学校实施了一系列开放源代码、开放标准的软件项目，如Sakai（课程管理系统）、Dspace（数字资源库系统）、Connexions（学术资源共享平台） 。为了解决这些大型系统之间的数据交换与沟通的问题，他们急需开发SOA方案来整合上述应用。此外，由麻省理工学院和斯坦福大学合作的OKI计划也致力于开发一系列软件环境中组件互连的规范，通过定义SOA标准来实现系统间可靠的互操作。[6] 高校在进行大型项目的软件开发时也逐渐将SOA架构融入其中，例如上面提到的Sakai课程管理系统，早在2004年刚刚开始启动项目时就在软件架构中充分考虑到了SOA，并且在数次架构调整中不断加强、深化SOA理念。[7] 在国内，也出现了IT公司提出的SOA数字校园解决方案。[8]
1.SOA系统的分层模型
整个 SOA架构的分层模型如图1所示。
在 SOA 系统中不同的功能模块可以被分为七层：第一层就是系统已经存在的程序资源，例如ERP或者CRM系统等。第二层是组件层，在这一层中我们用不同的组件把底层系统的功能封装起来。第三层是 SOA 系统中最重要的服务层，在这层中我们要用底层功能组件来构建我们所需要的不同功能的服务。但是从功能性方面可以大致划分为以下三种类型：（１）业务服务或者是业务过程。这一类的服务是一个企业可以暴露给外部用户或者合作伙伴使用的服务。比如说提交贷款申请，用户信用检查，贷款信用查询。（２）业务功能服务，这类服务会完成一些具体的业务操作，也会被更上层的业务服务调用，不过大多数情况下这类服务不会暴露给外部用户直接调用，比如说检索用户账户信息，存储用户信息等。（３）技术功能服务，这类服务主要完成一些底层的技术功能，比如说日志服务以及安全服务等。第四层是业务流程层，在这一层中我们利用已经封装好的各种服务来构建业务系统中的业务流程。第五层是表示层，我们利用表示层来向用户提供用户接口服务，这一层可以用基于portal的系统来构建。以上这五层都需要有一个集成的环境来支持它们的运行，第六层中的企业服务总线（ESB）提供了这个功能，ESB是传统中间件技术与XML、Web服务等技术相互结合的产物。第七层主要为整个 SOA 系统提供一些辅助功能，例如服务质量管理、安全管理这一类的辅助功能。[9]
2.实现学校信息化资源整合的模型
借助SOA架构的分层模型图，我们提出实现学校信息化资源整合的模型，如图2所示。
为了更加清晰地表达学校信息化资源整合的方案，我们提出如图2所示的结构模型，该模型结构共分为八层：基础设施层、应用层、服务层、业务处理层、公共信息层、公共信息服务层、信息安全体系层和标准规范体系及运行保障体系层。
（1）基础设施层：网络是数字校园最基础的设施，主要包括校园数据、网络服务器系统、安全设备、操作系统、存储系统等，它们是信息的存贮与传输的硬件和软件基础。
（2）应用层：是学校正在使用的各种系统的基本实现层。包括数据录入、数据处理、数据库访问、安全验证等基本操作。应用层采用的技术主要是支持企业级应用的.NET和J2EE，除此以外还有部分旧系统中采用的ASP、Perl、PHP技术。
（3）服务层：在应用层的基础上可以加入服务层，将各种基本功能组件封装成服务供上面的业务处理层调用。如提供学生基本信息检索服务供学籍管理、课程评价、就业指导管理等多个系统调用；提供教师基本信息检索服务供选课管理、课程评价、人事管理、科研管理等多个系统调用；将选课数据统计服务提供给教务管理、人事管理等多个系统调用。
（4）业务处理层：业务处理层主要通过调用下层的服务，按照各部门的业务流程完成业务工作。如教务管理、人事管理、资产管理、图书管理等。
（5）公共信息层：是根据需求将业务处理层的各种信息进行打包封装，并建立数据中心，根据信息服务层为用户提供的各类服务的需要而构建的可共享、公用的数据集组。需要构建的信息有：学校基础信息、教务管理信息、学生管理信息、教职工管理信息、科研管理信息、图书情报信息、后勤管理信息、设备实验管理信息等。
（6）公共信息服务层：是指为教师、学生及其他访问者提供用户接口所需要的一切服务，它是一个统一的服务主页平台即门户网站，与SOA的表面层相似，但它的前提条件是必须要有统一的电子身份认证，学校的每一个成员都有一个与其身份相对应的电子身份，用户可以使用自己的电子身份访问数字校园中允许访问的任何系统。如学生通过身份登录网站，可以看到图书资料的借阅情况、学习成绩情况、交费情况、交作业情况、一周上课安排情况等。
（7）信息安全体系层：是整个系统的辅助层，它为系统的正常运行起到保驾护航的作用。
（8）标准规范体系及运行保障体系层：信息化首先需要一套完整的代码标准。其次是要制定一套完整的系统建设流程、沟通和接口规范。如果没有统一的规范，不仅加大了系统开发的工作量，也打乱了信息化建设的顺利进行。有了一套统一的标准，才能建立一个完备的数据库，才能保障系统的正常运行。[8]
四、广西民族大学数字化校园建设的发展
我校的数字化校园建设可以划分为两个阶段：
基础发展阶段：2003年以前，我校只有一条传输速率为100 M的光纤通往教育网，局域网用户100个，拨号用户137个。线路带宽太窄，网络设备落后，容量有限，校园网应用平台没有统一规划，采用的技术也不适应大规模用户使用量和大数据量的需要。软件方面只有图书检索系统和各单位自主开发的一些小的系统。
高速发展阶段：为了满足教学、科研和教育管理的发展需要，我校利用西部大学校园计算机网络建设工程专项经费和学校自筹经费，在现有校园信息化建设的基础上，对我校数字化校园进行统一规划，从硬件到软件对校园网进行全面改建扩建，现我校内部网为1000 M，所有教工和学生宿舍、行政办公、各教学、实验楼都有网络接口，软件方面学校有OA办公自动化系统、教务管理系统、图书信息管理系统、后勤管理系统、招生管理系统、学生管理系统、设备管理系统等。由于网络教学的需要，我校还将充分利用开源软件，如课程管理系统Sakai、数字资源库系统Dspace、开放课程系统EduCommons以及门户系统uPortal等，打造全新的网络学习环境。
在数字化校园建设的同时，笔者发现系统之间存在无法互相提供数据服务的弊端。例如我校原有的教务管理系统在设计时没有考虑实现利用网络进行教学效果评价这一功能，但是随着学校对教学评价的重视，亟需一套网络评价系统来收集学生的意见。于是，我们采用了一套开源网络调查系统，基本实现了身份识别和网络填报评价意见。但是由于教务管理系统基于Java技术，无法将基于PHP技术的调查系统的代码合并进来。因此，将学生选课信息导出生成评课身份识别码这一过程无法自动完成，只能采用原始的手工导出方式，大大增加了评课的复杂程度。此外，由于选课信息不能对外提供服务，也使得诸如Sakai这样优秀的课程管理系统难以实施。类似的情况还有许多。在不同时段实施的信息工程由于数据无法有效连接，导致大量信息孤岛的存在，而且随着学校信息化程度越来越高，能否有效解决此问题也越来越凸显其重要性和紧迫性。
五、基于SOA的改造规划
针对我校目前的情况，笔者认为制定一个有效、可行的SOA规划是很有必要的。首先，对遗留项目进行改造。将部分遗留的基于ASP的小型管理系统升级至ASP.NET。对于原有基于J2EE的教务管理系统和办公自动化系统，定义其中各模块可提供的服务集。在以上系统中添加服务层，以Web服务的方式对外提供服务。重新审视各系统原有的业务流程，如有必要在服务的基础上进行修改或调整。其次，在采用开源软件时注意选择带有SOA架构的软件。如果该软件没有SOA架构，则需要充分评估改造的工作量与复杂度。比如面对同样优秀的开源CMS（Course Management System课程管理系统）Sakai和Moodle，我们选择具有SOA架构的Sakai。在选择门户系统时会考虑采用具有SOA架构的uPortal等等。在开发新系统时进行充分的SOA设计。