基于ESB的数字校园应用系统集成模型研究

[摘 要] 本文介绍了数字校园概念，以及系统集成技术的发展，提出了一种基于ESB的数字校园应用系统集成模型，分析了模型中基础设施层、数据持久层、公共服务层、ESB平台层、应用系统层、门户访问层的功能划分及建设要点。

[关键词] 数字校园；ESB；应用集成

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 23. 081

[中图分类号] G64；TP393 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2014）23- 0137- 03

1 数字校园的基本概念

数字校园是教学信息化发展过程中的一个阶段，其核心就是利用计算机技术、网络技术、通讯技术以及科学规范的管理对校园内与教学、科研、管理和生活服务有关的所有信息资源进行整合、集成和全面的数字化，以形成统一的用户管理、统一的资源管理和统一的权限控制；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。

经过十余年的发展，数字校园基本经过了校园网基础设施建设、独立的信息系统建设和数字校园集成平台建设等阶段，当前我国的很多高等院校处于集成平台建设的初始和中期阶段。

2 应用系统集成需求分析

经过国家“211工程”等重点工程的实施，大多数院校都建成了比较完善的网络基础及应用服务，包括万兆主干、千兆接入的基础网络，具有一定数量及规模的服务器和数据存储的数据中心，一批基础网络服务和应用系统以及一批各具特色的教育信息资源，这些都为数字校园建设的进一步发展提供了坚实的硬件基础和软件环境。

当前数字校园的信息系统大致有协同办公系统、网络教学系统、校务管理系统、科研学术系统、数字图书馆、校园文化系统等。其中的很多系统都是针对本部门或本领域内部的业务需求、由不同的团队设计和开发的，它们通常具有不同技术路线，有着不同的运行环境，甚至有不同的客户端，这些独立的、异构的、封闭的信息系统形成了一个个“信息孤岛”，特点是应用独立、数据分散、核心业务难以对接、关键数据难以共享。它们虽然解决了某一部门或者某一领域的一些信息处理问题，在一定程度上提高了院校的信息化水平，但是它们无法有效地提供跨部门、跨系统的综合性信息，因此，随着教育信息化的深入发展，这些“信息孤岛”已经逐渐演变成为严重的制约因素，虽然应用了一些系统集成技术以消除“信息孤岛”、加强数据共享，但是与数字校园的建设目标仍有相当大的距离，应进一步加强顶层设计，制定统一信息标准，建立信息系统集成平台，加强跨部门的业务系统建设，加强系统流程整合，实现数字校园与现实校园的有机衔接。

3 系统集成技术的发展

应用集成就是建立一个统一的综合应用，即将截然不同的、基于各种不同平台、用不同方案建立的应用软件和系统有机地集成到一个无缝的、并列的、易于访问的单一系统中，并使它们就像一个整体一样，进行业务处理和信息共享。

伴随着以网络技术为代表的信息技术的飞速发展，以及各行业信息化进程的加速，系统集成技术日益成为研究与应用的热点领域，截至目前主要发展了以下3种集成技术（参见图1）。

3.1 点对点集成技术

随着应用规模的不断扩大，人们意识到应用集成的必要性，并开始在各个应用系统之间通过不同的接口进行点对点的简单链接，实现信息共享。但这种方式很难集成大量的应用系统，而且集成的系统越多，维护就变得越困难。

3.2 中间件集成技术

中间件集成技术通过建立一个由中间件组成的应用底层架构，针对不同的接口标准提供不同的适配器，链接异构应用系统。中间件集成方式大大减少了接口连接数量，增加了业务系统的可扩展性，降低了系统维护和升级难度。但是由于存在大量的不同技术标准及规范，这种紧耦合方式在灵活性和开放性方面仍然存在着很大的局限性。

3.3 Web服务的集成技术

Web服务的集成是一种分布式环境下异构系统集成的技术，它采用了标准的XML、SOAP、WSDL、UDDI等协议，具有开放、分布、标准化接口等特点，实现了对业务系统功能的封装、注册、及调用，达到异构应用系统间松散耦合、与平台无关的交互与协同，业已成为当前集成技术发展的主流。

企业服务总线（Enterprises Service Bus，ESB）是基于SOA思想的企业应用集成的基础软件架构，是传统中间件与XML、Web服务等技术相结合的产物，它采用了轻量级的分布式体系，提供位置透明的路由与定位服务，支持广泛使用的传输协议，提供包含Web服务在内的不同服务之间的通信与整合，真正实现系统间的松耦合，从而能够实现大规模的集成，ESB是面向服务集成的最新发展。

4 基于ESB的系统集成模型设计

数字校园应用系统集成的目的就是要满足那些基于不同的平台、用不同的技术所建立的异构系统之间的无缝集成的需求，实现数据交换、功能共享。基于ESB的应用集成模式不仅技术先进、可靠，而且还有高度的灵活性和扩展性，不仅可以满足已有的应用系统无缝集成要求，也能适应今后新建应用系统集成的需要，实现应用系统的快速构建、迁移和伸缩，从而建立起高效、规范、完整、统一的校级应用系统体系。因此基于ESB的系统集成是建设数字校园的最佳解决方案，笔者认为其模型结构如图2所示。

数字校园应用集成模型可以分为6层：基础设施层、数据持久层、公共服务层、ESB平台层、应用系统层 、门户访问层。

其中， 基础设施层是数字校园中信息展示、存储、传输、交换和共享的基本依托，包括信息网络、数据中心和数字化应用环境。信息网络建设既要有覆盖整个校园的接入子网，又要有具有高可靠性、高性能，关键设备和链路有冗余，无单点故障的核心主干网；数据中心是院校信息数据的存储、共享、交换与处理的中心，数据中心建设主要考虑服务器的架构与选型、存储和备份体系的建设、容灾体系的建设。数字化设施是指用于数字化活动的终端设施，包括建设专用录播教室、多媒体教室、模拟训练中心、用户信息终端、物联网终端等。

数据持久层用于存储院校的人员、装备等核心公共数据，以及相对独立的专业数据，还包括用于规范信息的存储、传输、交换、安全的元数据。建设的重点包括设计、规范数据库结构及明确各数据库之间的相互关系。

数字校园中的公共服务层是相对于传统信息化建设的一个重大不同。服务是指各业务系统中的离散功能单元，它封装了系统中的可重用业务逻辑，且提供独立于平台的标准调用接口。该层集中了统一身份认证、数据交换以及各业务系统提供的对外公共服务，从而奠定了数字校园系统集成的基础，保证了单点登录、统一认证、数据共享、业务流程编排等关键业务的实现。

ESB平台层是集成架构的核心，它负责接入各种服务资源，并通过采用统一服务接口使得各种服务或应用与服务之间实现相互访问；其服务总线解耦了服务请求者与服务提供者，服务请求者不必关心服务提供者的具置、实现技术及其细节，只需根据其对外的服务契约，即可构建请求消息，调用服务。

应用系统层是院校现实业务在数字校园中的集中体现，通过ESB平台层打造的院校级应用系统体系彻底打破了传统的部门级应用系统的“信息孤岛”现象，实现了基于不同粒度服务集合而形成的数据共享、流程管理、业务协同的集成模式，这种集成不仅极大地增加了每个单一应用系统的价值，也会极大地提高院校教学、科研、管理等现实业务的办事效率。

门户访问层即统一门户平台（Portal），作为数字校园方案的统一展现平台，提供单点登录、统一展现、个性定制、内容管理和检索服务等功能。Portal能够为不同的用户提供依据各自权限的、个性化定制的工作界面，通过该界面可以访问数字校园后端核心业务系统和其他IT应用系统。

5 结 语

随着信息技术的飞速发展，计算环境已经从主机时展到了面向服务的时代，SOA业已成为数字校园实现应用系统信息化集成的重要建设模式，基于ESB的数字校园建设可以脱离传统信息系统建设的窠臼，彻底消除“信息孤岛”，充分发挥各个系统的效能，实现数据共享、业务协同的良好运行模式，使业务系统从分散建设与应用向集中建设与应用转化；从固定服务模式向个性化服务模式转化；从部门级应用向院校级应用转化；从注重信息管理向注重信息服务转化，从而将院校的教学、科研、管理的水平及效率提高到一个新的层次，为院校带来新的发展动力。

数字校园不仅是一个技术问题，更多的是观念问题和管理问题，本文只是从技术角度论述了基于ESB的数字校园系统集成模型架构，并分析了其中各层的功能及建设要点，建设好、管理好、应用好数字校园还需要各方面人士的积极参与，从而建立起有效的建设、运行机制。

主要参考文献

[1]蒋东兴，付小龙. 高效数字校园建设指南[M].北京：高等教育出版社，2012.

[2]赵德忠，燕磊. 浅议新型税务管理模式探索下的税务系统应用集成趋势[C]//2013第七届全国税务信息化优秀论文集，2014.

[3]艾飞，邹杜. 数字校园应用集成平台的研究和实现[J].计算机应用与软件，2010（7）.