文/龔磊 趙春 王冠西 沈富可

高校數(shù)據(jù)交換體系:管好人財(cái)物

文/龔磊 趙春 王冠西 沈富可

現(xiàn)在，高校信息化圍繞教學(xué)、科研、管理與服務(wù)等主題建設(shè)了諸多信息系統(tǒng)。這些信息系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)中的人、財(cái)、物等學(xué)校核心數(shù)據(jù)往往有跨業(yè)務(wù)系統(tǒng)使用的需求，因此需要一種技術(shù)框架能夠協(xié)助這些核心數(shù)據(jù)的流動(dòng)與共享。不同信息系統(tǒng)對(duì)核心數(shù)據(jù)的直接調(diào)用一方面面臨著系統(tǒng)開發(fā)語(yǔ)言的不同、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的不一致而帶來(lái)一定的復(fù)雜度，另一方面也存在著數(shù)據(jù)暴露的風(fēng)險(xiǎn)，因此有必要構(gòu)造一個(gè)跨開發(fā)語(yǔ)言的中間層，提供數(shù)據(jù)梳理與數(shù)據(jù)分享的服務(wù)，這也是本文的研究出發(fā)點(diǎn)。

高校數(shù)據(jù)交換體系設(shè)計(jì)

核心數(shù)據(jù)集梳理

數(shù)據(jù)梳理主要是指對(duì)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)、內(nèi)容和關(guān)系進(jìn)行分析，在關(guān)鍵的數(shù)據(jù)診斷階段可以提供高校數(shù)據(jù)的質(zhì)量信息。這些信息在幫助確定高校能提供什么樣的數(shù)據(jù)和這些數(shù)據(jù)的有效性和實(shí)用性等方面起到重要作用。

在高校信息化建設(shè)中，核心的數(shù)據(jù)集包括人、財(cái)、物三個(gè)方面，其中，人方面包括教師與學(xué)生這兩個(gè)主要的數(shù)據(jù)對(duì)象。財(cái)方面包括項(xiàng)目數(shù)據(jù)、收費(fèi)數(shù)據(jù)、工資數(shù)據(jù)這幾個(gè)主要的數(shù)據(jù)對(duì)象。物方面包括合同數(shù)據(jù)、倉(cāng)庫(kù)數(shù)據(jù)這幾個(gè)主要的數(shù)據(jù)對(duì)象。以下對(duì)前面提及的若干個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象做進(jìn)一步的解釋。

1.學(xué)生數(shù)據(jù)

學(xué)生數(shù)據(jù)包含個(gè)人信息、課程信息、成績(jī)信息、生活信息等，主要關(guān)聯(lián)庫(kù)為公共數(shù)據(jù)庫(kù)，教務(wù)信息庫(kù)。

2.教師數(shù)據(jù)

教師數(shù)據(jù)包含個(gè)人信息、課程信息、生活信息、財(cái)務(wù)信息等，主要關(guān)聯(lián)庫(kù)為公共數(shù)據(jù)庫(kù)、教務(wù)信息庫(kù)、財(cái)務(wù)信息庫(kù)。

3.項(xiàng)目數(shù)據(jù)

項(xiàng)目數(shù)據(jù)包含單位科研項(xiàng)目和個(gè)人的科研項(xiàng)目等，主要關(guān)聯(lián)庫(kù)為共數(shù)據(jù)庫(kù)、財(cái)務(wù)信息庫(kù)、一卡通信息庫(kù)。

4.收費(fèi)數(shù)據(jù)

收費(fèi)數(shù)據(jù)包含學(xué)費(fèi)、住宿費(fèi)、餐費(fèi)等，主要關(guān)聯(lián)庫(kù)為共數(shù)據(jù)庫(kù)、財(cái)務(wù)信息庫(kù)、一卡通信息庫(kù)。

5.工資數(shù)據(jù)

工資數(shù)據(jù)包含教師的工資、酬金、房貼等，主要，主要關(guān)聯(lián)庫(kù)為共數(shù)據(jù)庫(kù)、財(cái)務(wù)信息庫(kù)、一卡通信息庫(kù)。

6.合同數(shù)據(jù)

合同數(shù)據(jù)包含設(shè)備處信息、供應(yīng)商信息、一卡通信息、財(cái)務(wù)信息等，主要關(guān)聯(lián)庫(kù)為共數(shù)據(jù)庫(kù)、財(cái)務(wù)信息庫(kù)、一卡通信息庫(kù)。

7.倉(cāng)庫(kù)數(shù)據(jù)

倉(cāng)庫(kù)數(shù)據(jù)包含設(shè)備處信息、合同信息、庫(kù)存信息、一卡通信息、財(cái)務(wù)信息等，主要關(guān)聯(lián)庫(kù)為共數(shù)據(jù)庫(kù)、財(cái)務(wù)信息庫(kù)、一卡通信息庫(kù)。

高校數(shù)據(jù)交換體系原型

高校數(shù)據(jù)交換體系的運(yùn)作原理如圖1所示。

在數(shù)據(jù)規(guī)范方面，根據(jù)一定的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)核心數(shù)據(jù)實(shí)施數(shù)據(jù)整理后形成核心數(shù)據(jù)集，對(duì)數(shù)據(jù)的管理與維護(hù)可以變得更加規(guī)范；在數(shù)據(jù)利用方面，Web Service可以靈活地根據(jù)實(shí)際需求加以定制，使數(shù)據(jù)的利用更為靈活；在事務(wù)復(fù)雜度方面，信息系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)交換中心獲取數(shù)據(jù)，避免了核心數(shù)據(jù)的直接與繁雜的業(yè)務(wù)系統(tǒng)發(fā)生交互，從而降低了數(shù)據(jù)交互的復(fù)雜度；在數(shù)據(jù)安全方面，通過對(duì)數(shù)據(jù)交換中心的防護(hù)與加固，可以有效提高核心數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)安全。

圖1　WebService交換體系原理

圖2　認(rèn)證邏輯

數(shù)據(jù)交換體系認(rèn)證模型

數(shù)據(jù)交換體系的認(rèn)證模型如圖2所示。

業(yè)務(wù)系統(tǒng)調(diào)用WebService接口進(jìn)行系統(tǒng)身份認(rèn)證，服務(wù)器進(jìn)行IP白名單認(rèn)證和SOAP帳號(hào)密碼認(rèn)證，認(rèn)證通過后才能繼續(xù)獲取數(shù)據(jù)。

分析業(yè)務(wù)系統(tǒng)傳過來(lái)的SOAP認(rèn)證密碼，服務(wù)器通過解析得到業(yè)務(wù)系統(tǒng)所需要的字段名稱。

整理業(yè)務(wù)系統(tǒng)需要的字段，從IDC數(shù)據(jù)庫(kù)視圖中進(jìn)行獲取，最后返回給業(yè)務(wù)系統(tǒng)。

數(shù)據(jù)交換體系流程模型

數(shù)據(jù)交換體系的流程模型如圖3所示。

業(yè)務(wù)系統(tǒng)調(diào)用WebService接口可以分為獲取型接口和反饋型接口，分別處理從IDC庫(kù)獲取數(shù)據(jù)和修改IDC庫(kù)數(shù)據(jù)的工作。大多情況下，業(yè)務(wù)系統(tǒng)僅需要使用獲取型接口就能夠滿足需求，少部分需要使用到反饋型接口，使用反饋型接口則需要另外開通使用權(quán)限以保證數(shù)據(jù)庫(kù)安全。

獲取型業(yè)務(wù)系統(tǒng)整理好自己需要的字段后，通過POST方式傳送SOAP認(rèn)證密碼到服務(wù)器，服務(wù)器解析后得到業(yè)務(wù)系統(tǒng)所需要的字段名稱，檢測(cè)該業(yè)務(wù)系統(tǒng)是否具有權(quán)限訪問接口（IP白名單方式），檢測(cè)成功則返回業(yè)務(wù)系統(tǒng)所需要的字段，業(yè)務(wù)系統(tǒng)根據(jù)獲取到的字段后各自處理自己的工作。檢測(cè)失敗則拒絕訪問。

數(shù)據(jù)交換體系模塊設(shè)計(jì)

1.認(rèn)證模塊

WebService的認(rèn)證分為兩部分，第一部分為IP白名單認(rèn)證，將需要使用WebService接口的業(yè)務(wù)系統(tǒng)的IP地址加入到白名單，使業(yè)務(wù)系統(tǒng)可以正常訪問WebService，其他不在白名單的IP地址均做攔截訪問處理。第二部分為Soap帳號(hào)密碼認(rèn)證，對(duì)Soap密碼中進(jìn)行了特殊處理，具體設(shè)計(jì)如下：

考慮到接口通用性的問題，改造SOAP認(rèn)證成為一個(gè)變量，設(shè)計(jì)成一個(gè)加密的數(shù)據(jù)庫(kù)字段，例如，當(dāng)前業(yè)務(wù)系統(tǒng)需要獲取人員視圖中的ID/NAME/SEX/ EMAIL等字段，我們則提供一串加密碼30D47E4ED9F8C37047AAB9645BFE6678B 6B647F86AD406C8，由SOAP認(rèn)證步驟來(lái)解密編碼，同時(shí)，我們做了驗(yàn)證，服務(wù)器也知道了用戶需要什么字段，再返回結(jié)果給業(yè)務(wù)系統(tǒng)使用。

業(yè)務(wù)系統(tǒng)負(fù)責(zé)人在提出需求的時(shí)候必須明確需要的字段，根據(jù)提出的字段反饋對(duì)應(yīng)的加密編碼。

由于業(yè)務(wù)系統(tǒng)可能有條件搜索的需求，在SOAP認(rèn)證串中加入條件，例如ID/NAME/SEX/EMAIL|NAME:SEX(全量不需條件時(shí)留空或者填入ALL)。

增加一個(gè)parameter接口參數(shù)，根據(jù)SOAP認(rèn)證串中填入的條件來(lái)填寫， 例 如，SOAP串 ID/NAME/SEX/ EMAIL|NAME:SEX，接口參數(shù)填寫“李四：男”，則會(huì)查出，所有性別為男的姓名叫李四的人。

圖3　數(shù)據(jù)交換體系流程模型

由于業(yè)務(wù)系統(tǒng)可能有所限制，只能查詢本部門的信息，限制必須做在我們這邊，不能由用戶來(lái)輸入，此時(shí)我們可以在SOAP串中加入隱藏參數(shù)，例如：ID/NAME/SEX/EMAIL|NAME:SEX@ DEPT=010203，服務(wù)器自動(dòng)根據(jù)@后面的參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)篩選。

為了應(yīng)對(duì)大量的數(shù)據(jù)，防止獲取時(shí)超時(shí)，另有兩個(gè)WebService接口參數(shù)，pageSize和pageIndex，表示返回結(jié)果分頁(yè)顯示，每個(gè)頁(yè)面顯示條數(shù)和頁(yè)面序號(hào)，直到取不到數(shù)據(jù)為止。

2.查詢模塊

查詢模塊通過加密碼，從中獲取到用戶所需求的數(shù)據(jù)字段，建立修改通道(通用接口)，設(shè)計(jì)修改數(shù)據(jù)代碼，最后形成WebService接口，根據(jù)不同的需求從數(shù)據(jù)源中抽取需求的數(shù)據(jù)，將獲取到的數(shù)據(jù)通過XML形式返回給業(yè)務(wù)系統(tǒng)。業(yè)務(wù)系統(tǒng)只需要根據(jù)固定格式，分析XML即可獲得想要的數(shù)據(jù)。

3.添加修改模塊

修改模塊需要得到特殊的認(rèn)證，不是所有系統(tǒng)都能使用添加修改模塊，涉及修改數(shù)據(jù)安全問題，必須謹(jǐn)慎操作。首先根據(jù)用戶需求，整理出需要修改的字段和修改條件。然后根據(jù)用戶需求建立修改通道(專用接口)，設(shè)計(jì)修改數(shù)據(jù)代碼，最后形成接口，用戶只需要簡(jiǎn)單傳入XML到WebService，WebService幫助用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)固定操作，添加、修改、刪除數(shù)據(jù)等。采用XML形式，可以根據(jù)XML不同的參數(shù)對(duì)應(yīng)不同表數(shù)據(jù)，進(jìn)行不同操作，而接口僅需要一個(gè)就可以完成。

高校數(shù)據(jù)交換體系實(shí)踐

獲取型接口案例：人員數(shù)據(jù)交換

1.背景

校內(nèi)大多業(yè)務(wù)系統(tǒng)都會(huì)與校內(nèi)人員有相應(yīng)關(guān)聯(lián)，需要用到校內(nèi)人員的基本信息。公共數(shù)據(jù)庫(kù)作為數(shù)據(jù)的權(quán)威，庫(kù)內(nèi)的人員數(shù)據(jù)則是最全最新最準(zhǔn)確的。公共數(shù)據(jù)庫(kù)為了保障數(shù)據(jù)安全，防止業(yè)務(wù)系統(tǒng)直接與數(shù)據(jù)庫(kù)交互，開通了人員數(shù)據(jù)的通用接口，方便各業(yè)務(wù)系統(tǒng)使用數(shù)據(jù)，既保障了公共數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)安全，又給業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供了方便，使業(yè)務(wù)系統(tǒng)更好的為校內(nèi)師生服務(wù)。

2.人員數(shù)據(jù)需求整理

師生綜合平臺(tái)這個(gè)為大多數(shù)師生服務(wù)的平臺(tái)，數(shù)據(jù)的需求也是較為廣的，需要的人員信息包含了，如：學(xué)號(hào)、姓名、部門編號(hào)、部門名稱、身份證號(hào)、聯(lián)系電話、EMAIL、性別、人員類型、政治面貌、在校狀態(tài)、系所和專業(yè)名稱等。其中為保障在校師生的信息安全，專為身份證號(hào)做了脫敏處理，僅顯示身份證號(hào)的后6位。

3.加密密碼

調(diào)用接口時(shí)需要SOAP密碼來(lái)確認(rèn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的身份和業(yè)務(wù)系統(tǒng)所需求字段。根據(jù)校內(nèi)編碼軟件就可以方便地獲得加密字符串，如：EA83AB5DA244E7 3DF7530ABA724FED9FFFDDF20F86F2 081B9BF75371DD7045FC1264FCD27C5 5B85FF545BE0EEDC339010F184B4F5E 52A289A873C7136BB225ACC747022D5 5DAFFA9B208E6F9AC2511F7。使用該字符串服務(wù)器就可以解析出業(yè)務(wù)系統(tǒng)所需求字段。

4.獲取數(shù)據(jù)

業(yè)務(wù)系統(tǒng)通過調(diào)用通用獲取WebService接口，服務(wù)器經(jīng)過解析并篩選字段，整理出業(yè)務(wù)系統(tǒng)需要的字段，從公共數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取需求字段，并返回結(jié)果給師生綜合平臺(tái)。平臺(tái)在收到接口返回的數(shù)據(jù)后，就可以自由配分?jǐn)?shù)據(jù)了。

反饋型接口案例：科研財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)交換

1.背景

校內(nèi)財(cái)務(wù)處，需要關(guān)聯(lián)科研項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)庫(kù)內(nèi)的字段到財(cái)務(wù)系統(tǒng)中，從而使科研和財(cái)務(wù)庫(kù)做到實(shí)時(shí)相通。

2.科研財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)需求整理

根據(jù)與科研和財(cái)務(wù)人員的討論，需要更新的字段有：科研單據(jù)、到款編號(hào)、拆分序號(hào)、科研項(xiàng)目代碼、科研項(xiàng)目名稱、財(cái)務(wù)項(xiàng)目代碼、財(cái)務(wù)項(xiàng)目名稱、負(fù)責(zé)人工號(hào)、負(fù)責(zé)人姓名、課題來(lái)源、院所單位、經(jīng)費(fèi)來(lái)源、備注、憑證號(hào)、憑證生成日期、狀態(tài)、金額1、賬號(hào)1、是否已轉(zhuǎn)財(cái)務(wù)、操作人員、操作時(shí)間。由于是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)直接操作，所以出于安全考慮還是要再三確認(rèn)更新字段。

3.認(rèn)證加密

反饋接口的認(rèn)證方式除了用普通的IP地址白名單方式+用戶密碼登錄方式外，另外單獨(dú)開放一個(gè)寫數(shù)據(jù)庫(kù)的權(quán)限給該業(yè)務(wù)系統(tǒng)。

4.數(shù)據(jù)反饋

業(yè)務(wù)系統(tǒng)通過調(diào)用專用科研財(cái)務(wù)反饋型的WebService接口，服務(wù)器根據(jù)XML中的TYPE參數(shù)區(qū)分修改的類別，整理出業(yè)務(wù)系統(tǒng)需要修改的表和數(shù)據(jù)，從科研財(cái)務(wù)兩個(gè)庫(kù)中查找到相應(yīng)的表和數(shù)據(jù)，根據(jù)XML中的修改數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)修改科研財(cái)務(wù)庫(kù)，以達(dá)到用戶需求。

自2015年3月各個(gè)接口陸續(xù)開通以來(lái)，單條接口通道從日均使用次數(shù)不足100次到現(xiàn)在日均使用次數(shù)3000次左右，業(yè)務(wù)系統(tǒng)反應(yīng)良好，并未出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤和數(shù)據(jù)延遲等現(xiàn)象。越來(lái)越多的業(yè)務(wù)系統(tǒng)也在不斷的接入，逐步替代了直接訪問數(shù)據(jù)庫(kù)的方式，既便捷又安全。

目前，通用接口共有3個(gè)，涉及業(yè)務(wù)系統(tǒng)25個(gè)，其他非通用接口103個(gè)，涉及業(yè)務(wù)系統(tǒng)58個(gè)，總共接口日均訪問數(shù)量近3萬(wàn)次，可見WebService接口在日常數(shù)據(jù)交換中的重要性。

本文研究了高校數(shù)據(jù)交換中心的重要性，數(shù)據(jù)交換中心給高校業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供有效的、準(zhǔn)確的、唯一的、方便的數(shù)據(jù)交換服務(wù)。做好高校數(shù)據(jù)交換可以為高校業(yè)務(wù)系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換提供一個(gè)新的方案。

（為華東師范大學(xué)信息化辦公室）