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基于Web Services的数字化校园的构建研究
摘要:本文从数字化校园建设的发展阶段和实际要求出发,以数字化校园理念为基础,采用最新的Web服务技术,构建一个高效、安全、松散藕合和高度集成的数字化校园框架体系,并对所采用的核心技术进行研究和探索。
  关键词:Web服务;数字化校园;统一描述、发现和集成;单点登录;CA认证
  
  1 引言
  社会信息化的推进使得校园网得以迅速的发展,越来越多的校园依托校园网建立起了各种应用系统,如办公自动化系统、教务管理系统、科研管理系统、人事管理系统、后勤管理系统、学生管理系统等。在前期建设阶段,由于没有做好统一的规划,各职能机构都建立了各自的信息系统,由于编程语言差异、数据库异构、数据标准不统一等原因,各个系统之间无法进行正常通信,为用户造成了很多不便。因而,本课题就从数字化校园建设的发展阶段和实际要求出发,以数字化校园理念为基础,采用最新的Web服务技术,构建一个高效、安全、松散藕合和高度集成的数字化校园框架体系,并对所采用的核心技术进行研究和探索。
  
  2 Web服务简介
  Web服务是一种部署在Web上的对象,是一种可通过标准Internet协议访问的自包含的、自描述的、模块化的、可编程的应用逻辑,是对象/组件技术在Internet中的延伸,可以通过Web发布、查找和调用。其协议包括:
  (1)XML(Extensible Markup Language,可扩展标记语言)
  由标准通用标记语言(SGML)发展而来,现已成为一种人们广泛接受的用于描述数据和创建标记语言的标准。
  (2)SOAP(Simple Object Access Protocol,简单对象访问协议)
  作为Web服务的标准通信协议。简单对象访问协议(SOAP)是一个用来在分散、分布式的环境中交换信息的简单协议,它是一个基于XML的协议。
  (3)WSDL (Web Services Description Language)
  描述Web服务的XML格式语言。它用来定义Web服务,并描述如何访问这些服务。
  (4)UDDI(Universal Description,Discovery and Integration)
  一套面向Web服务的信息注册中心的实际标准和规范。创建UDDI注册中心的目的是实现Web服务的发布和发现,可以利用UDDI规范在Web上建立和发现服务。
  以上这些协议规范加上广泛使用的传输层和网络层的通用标准(TCP/IP、HTTP、SMTP等)就能实现一个完整的Web服务体系架构。
  
  3 Web服务体系结构
  Web服务体系结构SOA,清晰地描述了各角色之间的交互,如图1所示。SOA体系结构中共有3种角色:(1)Service Provider:服务提供者。为其他服务和用户提供已有的功能,从体系结构上看,它是指提供服务访问的平台;(2) Service Requester:服务请求者。需要某种特定服务的企业或个人,是服务功能的使用者,从体系结构上看,它是指查找和调用服务的客户端程序;(3) Service Registry:服务代理。用来存储服务描述信息的信息库,是服务提供者发布服务和服务请求者查找服务并获取服务的绑定信息的场所,充当管理者的角色。
  
  在Web服务的角色之间进行了3种操作:(1)发布:使服务提供者可以向服务代理注册自己的功能及访问接口;(2)查找:使服务请求者可以通过服务代理查找特定种类的服务;(3)绑定:使服务请求者能够真正使用服务提供者所提供的服务。
  
  4 基于Web Services设计数字化校园
  4.1 系统概述
  整个系统旨在整个校园的不同部门机构,不同平台,但与校园运作相关部门分布式协同处理业务,并实现系统跨平台跨部门的无缝连接。在设计模式上,对于校园的规模没有明确界限,可以通过Web服务进行高性价比的平台集成,因而系统规模易于扩展。
  数字化校园总体架构如图2所示。
  4.2 UDDI
  4.2.1 UDDI概述
  UDDI(Universal Description、Discovery and Integration) [1],是一套面向Web服务的信息注册中心的实际标准和规范。创建UDDI注册中心的目的是实现Web服务的发布和发现,可以利用UDDI规范在Web上建立和发现服务。简单的说,Web服务是一种开发的规范,使得通过网络可以对基于规范开发的各种应用进行调用、整合,从而在互联网上完成更复杂的任务,UDDI就是Web服务的服务中介。目前,关于Web服务的几个底层标准协议,业界已经基本达成共识,包括XML、SOAP、WSDL、UDDI等。
  4.2.2 UDDI在Web服务中的位置
  如图3所示,UDDI包含于完整的Web 服务协议栈之内,是协议栈基础的主要部件之一,服务提供者和服务请求者通过其来完成Web服务的创建、说明、发现和调用[2]。
  由于UDDI的构建是基于网络传输层和基于SOAP的XML消息传输层之上的。Web服务描述语言(Web Services Description Language,WSDL)为UDDI提供了统一的XML词汇供描述Web服务及其接口使用。比如使用WSFL(Web Services Flow Language,Web服务流语言)的Web服务工作流描述以及安全性,管理和服务质量,解决系统的可靠性和可用性问题。
  4.2.3 UDDI的商业注册与UDDI商业注册中心
  UDDI的核心组件是UDDI商业注册,它使用一个XML文档来描述企业及其提供的Web服务。从概念上来说,UDDI商业注册所提供的信息包含三个部分:“白页(White Page)”,包括了地址,联系方法,和已知的企业标识;“黄页(Yellow page)”包括了基于标准分类法的行业类别;“绿页(Green Page)”,则包括了关于该企业所提供的Web服务的技术信息,其形式可能是一些指向文件或是URL的指针,而这些文件或URL是为服务发现机制服务的。所有的UDDI商业注册信息存储在UDDI商业注册中心中。以上3种信息,UDDI定义了4种核心数据结构类型加以描述,简单介绍如下[3]。
  (1)商业实体信息:businessEntity元素
  在商业领域内,合作伙伴和潜在的合作伙伴都期望能准确地定位到商业实体所能提供的服务或产品的相关信息,并把这些信息作为了解企业的开始。而在技术领域,技术人员、程序员或应用程序都期望能知道他们需要集成的商业实体的名称和一些关键性的标识,该商业实体是属于哪个具体工业分类之类的分类信息,以及联络方法(包括Email、电话、URL)等。支持对UDDI商业注册的商业信息发布和发现的核心XML元素都包含在"businessEntity"结构中。这个结构是商业实体专属信息集的最高层的数据容器,位于整个信息结构的最上层。
  (2)商业服务信息:businessService元素
  businessService结构将一系列有关商业流程或分类目录的Web 服务的描述组合到一起。businessService和下面要提到的bindingTemplate一起构成了“绿页”信息。其中,一个可能的商业流程的例子是一组相关的Web服务信息,包括采购服务、运输服务和其它的高层商业流程。这些服务都将是提供这些商业流程服务的商业实体所需要注册的Web服务。
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