基于移动网关的电子政务短信平台的设计与实现

杨桢

工程师、硕士，工业和信息化部信息中心工程建设处副处长，研究方向：电子政务建设管理

章铎

北京邮电大学计算机学院计算机科学与技术专业，研究方向：计算机科学与技术

随着通信技术的不断发展，移动通信已经渗透到我们工作和生活的各个方面。通过移动通信的短信息服务（Short Message Service，SMS，以下简称短信）获取和沟通信息，由于其具有的便捷性、间接性、非实时性等特点，已经成为最受欢迎的基础通信服务之一，在教育、医疗、农业、物流等行业中都得到了较好应用。

工业和信息化部自2008年成立以来，大力推动电子政务系统的建设，满足构建服务型政府的需要。随着业务应用系统的不断建设和增多，有必要统一建设短信平台，并作为部电子政务基础设施之一，满足部电子政务建设的发展需要。一是避免重复建设。每个新建的电子政务系统都希望具有短信发送的功能，以便提醒系统用户及时处理业务数据。如果每个系统都独立建设一套短信收发功能，无疑将产生巨大的重复建设，浪费许多不必要的建设资金和精力。二是合理利用。部电子政务外网中已经购置一套基于中国移动的网关服务器，通过其提供的网关接口和Web页面，机关工作人员已经实现了较为便捷的短信批量收发功能。该网关服务器支持二次开发的接口，可以通过其实现电子政务系统“多对一”式的短信收发。三是保证安全保密。部电子政务网络分为外网和内网。外网通过防火墙与国际互联网逻辑隔离。内网与外网物理隔离。在内网运行的电子政务系统，例如：办公（OA）、智能文件交换、远程公文传输、信息上报、运行监测、码号资源管理等系统，无法直接连接移动网关，需要采用光盘刻录的方式，由系统运维人员定时集中进行内外网的短信数据交换。

总体设计

工业和信息化部短信平台分为短信服务接口模块、数据交换模块、统计日志模块、短信管理模块、安全审计模块、系统管理模块、发送与接收等模块。

短信服务接口模块主要实现短信服务平台与各应用系统的交互。应用系统通过短信服务平台的WebService接口实现短信的发送，通过调用各应用系统的webservice接口实现了信息发送的反馈。

数据交换模块主要实现内、外网短信收发数据的交换，定义数据导入、导出的数据格式，通过定时的数据导出与导入功能，实现内、外网短信数据的同步，保证数据的一致性。

统计日志模块主要实现系统在短信发送过程中日志记录功能，建立短信发送日志数据库，实现系统中对各个应用系统发送短信情况的跟踪，并且利用日志数据实现针对短信发送情况的各种统计分析、查询汇总、资费计算等功能。

短信管理模块主要实现各应用系统利用短信服务平台对其发送和接收的短信数据进行查看、管理和维护。

安全审计模块主要实现系统管理员、安全保密员、安全审计员相关操作的安全审计功能。采用“三员分立”的用户管理机制，提供安全审计模块，对短信服务平台中用户登录、系统设置、数据交换等操作进行审计查询。

系统管理模块主要实现系统管理员的管理功能，支持对系统的角色、权限、短信策略、配置管理等的基本管理与维护。

发送与接收模块实现与短信服务器的集成，调用中国移动嘉讯服务器网关接口提供的java软件开发包，实现与短信的真正发送和接收。

在上述总体设计中，对于需要使用短信收发功能的电子政务业务系统来说，只需要在本系统的开发和建设中按照短信平台的短信服务接口要求对接，即可实现完成短信收发功能。省去了数据交换、统计日志、短信管理、安全审计、系统管理、发送与接收等模块的开发和建设，避免了重复建设。

几大关键问题

内网短信发送。由于内、外网物理隔离，必须在内外网环境中分别部署短信平台系统，用于收集各自网络中业务系统推送的短信数据。外网短信平台可以直接连接网关实时发送。内网短信平台只能采用收集短信数据，定期导出数据交换文件，通过人工光盘刻录的方式，交由外网短信平台读取交换文件，连接网关发出的流程。其中，内网短信提示信息的有效性就取决于人工数据交换的周期。在日常工作中，一般安排运维人员，每2小时交换一次短信数据。

短信收发缓冲。在实际应用中发现，有时各个业务系统相对集中地向短信平台推送待发送短信数据。短信平台如果简单的直接转发给网关，会造成网关的拥堵，导致短信发送不稳定。短信数据的收集，由多个业务系统推送而至，速度相对较快。短信数据的实际发送仅通过网关单个系统完成，速度相对较慢。为此，我们采用了基于多线程的生产者/消费者模式，通过短信平台的数据库作为缓冲，将短信的收集和发送分开处理，实现了解耦、支持并发和忙闲调度。

采用压力测试工具软件JMete测试，以500条短信并发计算，短信平台短信发送的平均处理时间为0.632秒，90%（绝大部分）数据的处理时间在2秒以内，平均数据吞吐量为每秒31.2条。能够满足部电子政务系统的短信发送性能需求。

接口验证机制。部机关电子政务短信平台的调用接口是公开的，然而实际推送并发送短信又涉及权限管理和资费结算等管理问题。为此，我们在短信接口调用中，增加了业务系统注册、验证的机制。业务系统如需使用部短信平台在完成相应的审批流程后，由短信平台的管理员为该业务系统进行注册，并提供一个系统接口编码。业务系统向短信平台推送待发送短信数据时，需要同时提供接口编码作为验证。当接口编码验证一致时，短信平台才处理相关的短信数据，并将其所发送的短信数量和时间计入该业务系统。

总结

工业和信息化部短信平台系统已经建设完成，并正式投入使用。集中建设统一的短信平台，既避免了重复投资和建设，又提升了部电子政务的基础服务能力，丰富了信息服务的提供形式。短信平台建设完成后，先后与多个业务系统完成对接，使工作跨越时间和空间的约束，有效提升了电子政务系统的信息流转效率。随着移动通信的进一步发展，以及人们及时获取信息、提升政府工作效能、转变行政方式需求的不断深化，短信平台的建设和使用，将为电子政务的建设和发展提供新的服务标准和发展机遇。