DOI：10.19850/j.cnki.2096-4706.2021.08.055

摘? 要：在智慧校園背景下，數(shù)據(jù)中心的研究建設和高校智慧校園建設有多方面契合點。文章基于對數(shù)據(jù)中心建設的新認識，以浙江師范大學數(shù)據(jù)中心建設為例，設計了浙江師范大學數(shù)據(jù)中心平臺架構(gòu)，該架構(gòu)包含業(yè)務層、數(shù)據(jù)層、應用及服務層三個層次。同時，介紹了數(shù)據(jù)中心采用的數(shù)據(jù)集成方案及數(shù)據(jù)的備份機制。最后，為解決數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)質(zhì)量不高、數(shù)據(jù)冗余等問題，結(jié)合浙江師范大學數(shù)據(jù)治理四步走策略，給出了高校數(shù)據(jù)治理的合理化建議。

關(guān)鍵詞：智慧校園;數(shù)據(jù)中心;數(shù)字化;數(shù)據(jù)治理

中圖分類號：G434? ? ? ?文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2021）08-0195-04

Research and Practice of University Data Center under the Background of

Smart Campus

——Take Zhejiang Normal University as an Example

LI Chao

（The Office of Network Security and Information Construction，Zhejiang Normal University，Jinhua? 321004，China）

Abstract：In the context of smart campus，the research and construction of data center and construction of smart campus in universities have many similarities. Based on the new understanding of the construction of data center，taking the construction of data center in Zhejiang Normal University as an example，this paper designs the platform architecture of data center in Zhejiang Normal University，which includes three layers：business layer，data layer and application and service layer. At the same time，it introduces the data integration scheme and data backup mechanism used in the data center. Finally，in order to solve the quality of the data from the data center not high，data redundancy and other problems，combined with Zhejiang Normal University data governance four steps strategy，it gives reasonable suggestions for university data governance.

Keywords：smart campus;data center;digitization;data governance

0? 引? 言

目前校園數(shù)字化建設蓬勃發(fā)展，學校在教學、人事、科研等部門有了一些服務于教學科研人事相關(guān)工作的業(yè)務系統(tǒng)，但由于這些系統(tǒng)開發(fā)上線時間較早，同時各業(yè)務部門隨著業(yè)務的增長，導致系統(tǒng)無法完全滿足需求，而且，這些業(yè)務系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)也僅在本部門內(nèi)部系統(tǒng)間進行內(nèi)循環(huán)。各個業(yè)務系統(tǒng)間數(shù)據(jù)標準和數(shù)據(jù)共享工作無法開展，數(shù)據(jù)標準、數(shù)據(jù)格式缺乏統(tǒng)一標準，導致數(shù)據(jù)共享無法打通，數(shù)據(jù)更新與維護不同步現(xiàn)象嚴重，數(shù)據(jù)質(zhì)量不高。因而，現(xiàn)在智慧校園建設的關(guān)鍵是建立統(tǒng)一的校級數(shù)據(jù)中心，通過指定統(tǒng)一的校內(nèi)數(shù)據(jù)標準，保證數(shù)據(jù)唯一性和準確性，讓各個部門的業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，真正讓數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)起來，服務于智慧校園的數(shù)字化建設。

浙江師范大學于2018年開始數(shù)據(jù)中心的研究與建設，經(jīng)過兩年多地建設，數(shù)據(jù)中心目前已對接組織部、人事處、本科教學部、學工部、科研院、計財處、圖文信息中心、后勤集團等十五個部門的四十多個應用系統(tǒng)數(shù)據(jù)。建成后數(shù)據(jù)中心對校園信息化建設發(fā)揮了不可替代的重要作用，對消除信息孤島實現(xiàn)各應用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享提供了有力的技術(shù)支持。本文主要對浙江師范大學數(shù)據(jù)中心建設采用的平臺體系架構(gòu)、數(shù)據(jù)集成方法、數(shù)據(jù)備份機制做一個簡要介紹，同時對浙江師范大學的數(shù)據(jù)治理思路做了闡述。

1? 高校數(shù)據(jù)中心建設綜述

在近些年的教育信息化工作相關(guān)文件中，《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011—2020年）》^[1]及《教育信息化2.0行動計劃》^[2]無疑是最重要的兩個，各高校在“教育信息化是實現(xiàn)教育現(xiàn)代化必然之路”的指引下，已經(jīng)開展了多輪信息化建設，部分高校已經(jīng)逐步過渡到了智慧校園建設。過去這些年，學校大力建設信息系統(tǒng)，但是并沒有達到想要的效果，信息系統(tǒng)建設依舊停留在比較低級的階段^[3]。《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011—2020年）》論述了關(guān)于建設智慧校園的內(nèi)容，包括數(shù)據(jù)標準體系、業(yè)務系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)整合與數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)應用、信息安全的保障體系等?！督逃畔⒒?.0行動計劃》多次提及提高教育管理信息化水平^[4]。對數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)規(guī)范及信息標準的制定、數(shù)據(jù)共享等方面內(nèi)容做了非常詳盡的要求。因此，我們必須清楚地認識到，數(shù)據(jù)才是智慧校園數(shù)字化建設的本質(zhì)。數(shù)據(jù)中心的發(fā)展建設，數(shù)據(jù)質(zhì)量情況的好壞，直接影響到學校數(shù)字化建設以及后續(xù)的發(fā)展。

2? 浙江師范大學數(shù)據(jù)中心建設

2.1? 數(shù)據(jù)中心總體架構(gòu)

在高校智慧校園建設的大背景下^[5]，數(shù)據(jù)中心作為信息大腦中樞，通過集成、交換、共享、應用等多方面集合學校業(yè)務系統(tǒng)的全量數(shù)據(jù)并且共享數(shù)據(jù)，通過建立數(shù)據(jù)中心，可以最大限度發(fā)揮各個業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)價值^[6]。在發(fā)揮數(shù)據(jù)價值的同時也能更好地為學校教學科研以及師生服務，數(shù)據(jù)中心對學校各級人員的查詢、統(tǒng)計分析、分析決策發(fā)揮了重要支撐作用。浙江師范大學數(shù)據(jù)中心平臺架構(gòu)如圖1所示。該平臺主要由業(yè)務層、數(shù)據(jù)層、應用及服務層三個層次組成。該平臺架構(gòu)同時包含統(tǒng)一數(shù)據(jù)治理體系以及統(tǒng)一數(shù)據(jù)運維與安全管控體系。源業(yè)務層包含浙江師范大學各個部門業(yè)務數(shù)據(jù)庫中的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)層包含浙江師范大學數(shù)據(jù)中心以及主數(shù)據(jù)管理平臺。應用及服務層包含基于數(shù)據(jù)中心構(gòu)建的各類業(yè)務系統(tǒng)及數(shù)據(jù)查詢分析決策服務。整個平臺架構(gòu)充分支撐了浙江師范大學智慧校園建設的各類應用及數(shù)據(jù)服務的建設。

2.2? 數(shù)據(jù)集成

數(shù)據(jù)集成工具主要作用是將各個部門源業(yè)務系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)抽取出來，然后通過集成操作，把數(shù)據(jù)歸集到校級數(shù)據(jù)中心，校級數(shù)據(jù)中心存放整個學校各業(yè)務部門系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。通過構(gòu)建數(shù)據(jù)中心，有效解決了數(shù)據(jù)集合和共享問題，同時也解決了業(yè)務系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交互產(chǎn)生的各類問題，為數(shù)據(jù)中心查詢統(tǒng)計分析各類應用提供了高質(zhì)量可靠數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)集成是在保留原各部門業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的基礎上進行的，不會影響各部門業(yè)務系統(tǒng)使用的可靠性、完整性、可持續(xù)性。浙江師范大學數(shù)據(jù)中心采用Oracle Data Integrator 11g工具進行數(shù)據(jù)集成工作。數(shù)據(jù)集成工作流程如圖2所示。浙江師范大學數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)集成支持每日增量自動抽取以及手工全量數(shù)據(jù)抽取兩種方式。數(shù)據(jù)集成的過程是首先根據(jù)抽取規(guī)則建立抽取線程，判斷跟源數(shù)據(jù)庫是否連接成功，若成功，抽取線程啟動，否則，抽取線程銷毀。然后開始抽取數(shù)據(jù)，待抽取完畢后，進行數(shù)據(jù)清洗、轉(zhuǎn)換，最后，再將數(shù)據(jù)裝載到數(shù)據(jù)中心。

2.2.1? 抽取時間

數(shù)據(jù)中心抽取數(shù)據(jù)任務定時在每天凌晨一點啟動，這時學校各業(yè)務系統(tǒng)處于空閑且網(wǎng)絡帶寬也處于低流量狀態(tài)。因此，按照數(shù)字校園數(shù)據(jù)中心建設規(guī)劃，將凌晨一點到凌晨五點作為數(shù)據(jù)中心每日增量數(shù)據(jù)抽取的時間窗口，進行數(shù)據(jù)的抽取與同步。

2.2.2? 抽取方式

為了不影響業(yè)務系統(tǒng)性能，浙江師范大學數(shù)據(jù)中心采用業(yè)務系統(tǒng)開出視圖、數(shù)據(jù)中心增量抽取視圖數(shù)據(jù)的方式進行抽取。該方式的工作原理是：在源業(yè)務系統(tǒng)上（比如人力資源部人事管理系統(tǒng)、本科教學部學生管理系統(tǒng)）建立源業(yè)務系統(tǒng)表對應的視圖，視圖會跟源數(shù)據(jù)表的每日數(shù)據(jù)變化記錄保持一致。在數(shù)據(jù)中心建立相應的數(shù)據(jù)表，ODI根據(jù)源業(yè)務系統(tǒng)增量數(shù)據(jù)，及時清除無用的數(shù)據(jù)日志信息。通過視圖方式抽取源業(yè)務系統(tǒng)增量數(shù)據(jù)方式對業(yè)務部門源業(yè)務系統(tǒng)的使用影響最小。

2.3? 主數(shù)據(jù)管理平臺

為構(gòu)建數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)健康度模型，體現(xiàn)學校數(shù)據(jù)總體建設及運行狀況，通過每一天健康度趨勢反映學校數(shù)據(jù)治理的變化情況，部署了浙江師范大學主數(shù)據(jù)管理平臺。主數(shù)據(jù)管理平臺如圖3所示。該平臺圍繞數(shù)據(jù)健康度指標呈現(xiàn)，反映數(shù)據(jù)當前健康度及歷史趨勢。主數(shù)據(jù)管理平臺反映了業(yè)務系統(tǒng)源數(shù)據(jù)集成狀態(tài)、數(shù)據(jù)代碼標準完備情況、目前已有數(shù)據(jù)的現(xiàn)狀、歷史源業(yè)務數(shù)據(jù)的存儲情況;同時，主數(shù)據(jù)管理平臺也顯示了元數(shù)據(jù)檢測問題、數(shù)據(jù)代碼標準一致性問題、主數(shù)據(jù)集成運行問題、數(shù)據(jù)質(zhì)量問題、主數(shù)據(jù)倉庫備份問題。

浙江師范大學主數(shù)據(jù)管理平臺信息標準管理包含數(shù)據(jù)標準管理、代碼標準管理和查詢、使用范圍檢索、映射關(guān)系、使用情況檢查等多種功能，可以助力學校實現(xiàn)對標準和映射的“制定、維護、分享、集成”等功能，而且也可以監(jiān)督代碼標準使用狀況，優(yōu)化代碼標準使其趨于統(tǒng)一。數(shù)據(jù)信息標準管理是為各個部門業(yè)務系統(tǒng)建設提出數(shù)據(jù)信息標準要求，代碼標準主要是為了數(shù)據(jù)代碼標準、使用、定義的一致性，減少因為標準不統(tǒng)一而造成數(shù)據(jù)集成困難。浙江師范大學結(jié)合學校自身的校內(nèi)標準以及學校個性化需求，形成了《浙江師范大學數(shù)據(jù)代碼標準》。圍繞各個部門業(yè)務系統(tǒng)建設，圍繞業(yè)務數(shù)據(jù)的集成與共享，數(shù)據(jù)代碼標準在使用中不斷完善。

2.4? 數(shù)據(jù)備份

浙江師范大學數(shù)據(jù)中心采用Oracle DataGuard備份機制。DataGuard的備份機制是一種數(shù)據(jù)庫層級的熱備份機制，這種機制的高可用性不僅包含了容災、數(shù)據(jù)冗余、計劃維護時間，還包括了業(yè)務系統(tǒng)故障、系統(tǒng)應用故障、網(wǎng)絡帶寬故障的監(jiān)測。DataGuard機制的高可用性不但能夠讓系統(tǒng)避免自身問題，還可以提供高可靠性系統(tǒng)升級計劃及系統(tǒng)維護。DataGuard備份機制的主要功能包含：數(shù)據(jù)容災保護、數(shù)據(jù)庫故障恢復。這種備份方案提供兩種實現(xiàn)類型：物理備份和邏輯備份。浙江師范大學DataGuard備份機制由一個主數(shù)據(jù)庫（主庫）及一個備用數(shù)據(jù)庫（備庫）組成，兩個數(shù)據(jù)庫分別部署在兩幢不同教學樓的機房環(huán)境中，主庫和備庫之間通過校園內(nèi)部網(wǎng)絡連接。主備庫之間通過日志應用服務和數(shù)據(jù)傳輸服務可實現(xiàn)主數(shù)據(jù)恢復從而讓數(shù)據(jù)實時同步得到保證。

3? 浙江師范大學數(shù)據(jù)治理思路

高校數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)治理工作是把工程技術(shù)應用與科學管理方式相融合的一套管理體制，貫穿在智慧校園數(shù)字化建設的全過程中。建立科學高效的數(shù)據(jù)治理體系，對全校各業(yè)務系統(tǒng)和數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)質(zhì)量實施全過程、全領(lǐng)域和全人員管理，數(shù)據(jù)治理成為學校數(shù)字化建設的一項重要工作。浙江師范大學數(shù)據(jù)治理按照四步走完成數(shù)據(jù)治理工作閉環(huán)。圖4為浙江師范大學數(shù)據(jù)治理框架圖。分別是數(shù)據(jù)整理與集成、數(shù)據(jù)信息標準梳理、數(shù)據(jù)標準監(jiān)督管理、數(shù)據(jù)治理運營服務體系四部分。

3.1? 完成業(yè)務系統(tǒng)源數(shù)據(jù)整理與集成

業(yè)務系統(tǒng)源數(shù)據(jù)整理最關(guān)鍵的一步是要梳理信息標準，信息標準梳理完成后學校需要確立各部門業(yè)務系統(tǒng)間數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)方向，同時主數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)要根據(jù)源數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)確定自己的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，等數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)方向和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都確定后，可以為數(shù)據(jù)的集成工作提供指導標準。對于沒有從業(yè)務系統(tǒng)產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)采集補錄系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)補齊和完善。數(shù)據(jù)補采操作可以讓學校數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)更完備、更全面。同時，要對有效歷史數(shù)據(jù)進行歸檔保存，為后期更有效利用數(shù)據(jù)提供基礎。數(shù)據(jù)中心內(nèi)部有效數(shù)據(jù)的大容量存儲可以作為未來數(shù)據(jù)中心校級數(shù)據(jù)決策的基礎。在數(shù)據(jù)中心建設的同時，要同步考慮大數(shù)據(jù)數(shù)倉的建設，高質(zhì)量歸檔的歷史數(shù)據(jù)，可以讓未來的數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)分析工作變得更快捷、更容易。

3.2? 梳理校內(nèi)信息標準

信息標準是一個學校數(shù)據(jù)層面數(shù)據(jù)中心建設能否成功最基礎的因素，大部分高校已經(jīng)完成了信息標準建設工作，但是標準的制定不完善，且標準沒有得到很好地推廣^[7]，這些都是阻礙信息標準在校內(nèi)全方位鋪開的最大原因。數(shù)據(jù)標準快速迭代需要解決，使之能夠適應學校智慧校園數(shù)字化建設的多變需求。只有建立起統(tǒng)一有效的信息標準，并在信息系統(tǒng)建設中監(jiān)督信息標準執(zhí)行情況，才能高標準完成學校所需業(yè)務系統(tǒng)的建設，同時更好地促進校內(nèi)系統(tǒng)間數(shù)據(jù)的流轉(zhuǎn)與共享。

3.3? 進行數(shù)據(jù)質(zhì)量標準監(jiān)督管理

學校數(shù)據(jù)中心基于最新信息標準完成數(shù)據(jù)集成整合后，數(shù)據(jù)中心基礎框架就已構(gòu)建?？蚣軜?gòu)建好之后，數(shù)據(jù)中心的最大問題就是數(shù)據(jù)質(zhì)量不高，數(shù)據(jù)不全。如何對數(shù)據(jù)質(zhì)量進行監(jiān)督管理，同步補齊缺失數(shù)據(jù)，提升數(shù)據(jù)質(zhì)量，是擺在學校面前一個亟需解決的問題。這時候要對數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)進行優(yōu)化建設，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量是一項長期工作。源業(yè)務系統(tǒng)要根據(jù)數(shù)據(jù)信息標準對系統(tǒng)進行優(yōu)化升級，或者根據(jù)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)情況對數(shù)據(jù)信息標準進行調(diào)整。

3.4? 建立數(shù)據(jù)治理運營服務體系

數(shù)據(jù)治理工作需要長期不懈的投入，不可能一步到位，業(yè)務系統(tǒng)項目化建設模式又會讓學校在驗收項目之后大大降低供應商對學校的支持力度。這時候?qū)W校需要長期、持續(xù)的投入人力、物力和財力，同時配置一支高水平的項目維護團隊，才能把運營服務體系真正建立起來?；跀?shù)據(jù)中心的長期性運營服務體系，需要學校管理和供應商持續(xù)服務相結(jié)合，對校內(nèi)數(shù)據(jù)進行長期運營。學校負責日常的信息標準執(zhí)行情況檢查、數(shù)據(jù)集成監(jiān)控監(jiān)督以及數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查，供應商系統(tǒng)負責系統(tǒng)成功實踐，持續(xù)性為學校提供數(shù)據(jù)層面各類咨詢服務，和學校共同打造質(zhì)量健康的數(shù)據(jù)生態(tài)圈。

4? 結(jié)? 論

本文以浙江師范大學為例，介紹了浙江師范大學在建設校級數(shù)據(jù)中心的探索與實踐過程。從數(shù)據(jù)中心架構(gòu)、數(shù)據(jù)集成工具、主數(shù)據(jù)平臺建設、數(shù)據(jù)備份機制四方面詳細闡述了浙江師范大學數(shù)據(jù)中心。并簡要介紹了浙江師范大學在數(shù)據(jù)治理工作的四步走思路。未來，隨著智慧校園建設的不斷推進，數(shù)據(jù)中心建設及數(shù)據(jù)治理工作在數(shù)字化校園建設中的地位將變得更為重要。

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作者簡介：李超（1990—），男，漢族，浙江金華人，助理工程師，碩士研究生，研究方向：數(shù)據(jù)中心、數(shù)據(jù)治理。

收稿日期：2021-03-12