王 鑫,秦海龍
(1.內蒙古財經學院網絡信息中心,內蒙古 呼和浩特 010070;2.內蒙古農業大學網絡中心,內蒙古 呼和浩特 010018)
隨著網絡應用的發展,高校基本實現了信息化管理,各部門通過使用業務系統進行信息化管理,例如人事管理系統、財務管理系統,教務管理系統等,由于對于數據安全性的要求,部分業務系統需要在自己的專網內運行,外網(包括校園網)不能訪問,例如學費收繳系統只能在財務專網運行。但學校使用的眾多應用系統,需要動態獲取這些系統的數據,例如學生注冊管理系統需要獲取學生繳費信息,這樣在使用這些系統中的數據時,就需要工作人員人工導出數據,再把導出的數據上傳到外網服務器的指定位置,這樣服務器才能讀取這些數據,通過數據交換為各應用系統使用。這些數據大部分是動態更新的,所以這樣的實現方法導致工作人員的工作量增加,而且數據還不能完全動態更新。文中以查詢學費繳費情況為例,分析專網內業務系統的數據共享策略。
目前主要的實現方法有兩種,一種是使用手動方式實現數據共享,這種方法不但增加了工作人員的工作量,而且不能實現數據的實時更新。另一種方法則是通過訪問策略設置數據中心直接訪問業務系統,來獲取共享數據,這種方法降低了業務系統的安全性,同時也增加了數據中心的安全隱患和負載,而且需要共享的通常只是應用系統部分數據,因此沒有必要把兩個局的全部數據都集中到一起。
介于以上的問題,分析網絡結構及數據共享要求,考慮通過增加前置機來解決這一問題。方案架構如圖1所示。

圖1 前置機方案架構圖
在業務系統和數據中心之間添加一個前置機,前置機先從業務系統提取數據,同時可以對數據進行緩沖和過濾,然后再上傳到數據中心。數據中心通過對數據的分析、利用、更新和存儲,其他系統可以通過數據交換中心獲取需要的數據。
從網絡的物理鏈接上,要保證前置機能訪問專網的業務系統的服務器,同時也能被外網的數據中心訪問。專網通常是設置一個較小網段,只有該網段的設備才能相互訪問,外網段的設備不能被訪問。所以前置機需要放在財務專網內,網卡IP設置為內網網段的IP,鏈接到內網的交換機上。為能被外網訪問,需要為前置機增加一塊網卡,并設置該網卡的IP地址為外網IP,鏈接接入層的交換機。如果對安全有較高的要求,可以再前置機和數據中心之間加一個防火墻。

圖2 前置機網卡連接示意圖
前置機的功能是做數據的中轉站,所以前置機要實現數據復制功能,需要共享的數據通常只是查詢的數據,所以做數據復制時,需要做數據過濾,只復制需要的查詢數據。考慮方案中只需要做查詢數據的復制,為提高工作性能,設置為在只有數據發生異動時,才觸發數據復制操作。主流的網絡數據庫都提供數據復制功能,以SQL數據庫為例,論述數據異動觸發復制的實現。利用SQL Server的事務發布功能來實現數據復制,復制服務有3個角色,分別是發布服務器,分發服務器和訂閱服務器。發布服務器也稱為出版服務器,主要負責數據的發布和出版工作;分發服務器主要負責將發布服務器的內容分發給訂閱者;訂閱服務器,主要負責接收發布的內容。分發可以配置在發布服務器,也可以配置到其他的SQL server服務器上。把繳費系統作為發布服務器和分發服務器,前置機作為訂閱服務器,如圖3所示。

圖3 事物發布功能原理
SQL Server的數據發布類型可分為3種:快照復制、事務復制、合并復制,分析3種發布類型,事務復制具有在發生增量更改時將其傳播到訂閱服務器;還有可以訪問中間數據狀態。例如,如果某一行更改了5次,事務性復制將允許應用程序響應每次更改,而不只是響應該行最終的數據更改。而且從發布服務器上發生更改,只更改到達訂閱服務器,應用程序需要這兩者之間的滯后時間較短。根據共享數據的需求,選擇事務復制類型來發布數據,打開SQL server企業管理器→選擇已注冊的SQL服務器→工具→向導,按向導完成發布服務器的配置,當發布服務器配置完成后,被發布的數據庫多了一個手托圖標,如圖4所示。

圖4 被發布的數據庫
通過設置前置機,將數據中心和業務系統分隔,以保證信息資源整合過程中各業務系統的安全,同時也通過前置機對需要整合的數據進行緩存和過濾,提高數據交換的質量,減輕數據中心的負載。前置機收集好復制數據后,需要在操作系統內增加一個計劃任務,執行一個上傳數據的腳本,只要數據的大小發生變化,就把數據上傳到數據中心的指定位置。這樣就可以安全、高效地在無人值守的情況下完成數據的共享。
高校實現信息化管理,信息孤島、數據不統一、數據共享不及時等,造成了眾多應用系統不能推廣使用的問題,這些問題大部分是由于數據共享過程需要過多的人力參與,以及諸多不安全因素導致,通過文中實用、安全、高效的數據共享方案可適合在高校或公司推廣使用。
[1]高衛中.基于發布/訂閱的網格數據庫實時復制技術及實現[D].北京:中國科學院,2005.
[2]謝琦,趙麗紅.Web服務安全性的研究與實現[J].計算機工程與設計,2007,28(18):4366 -4369.
[3]FAGIN R,KOLAITIS P G,MILLER R J,et al.Data Exchange:Semantics and Query Answ - ering.In:Intl[C].Schouk:Conf.on Database Theory(ICDT),2003.
[4]陳躍國,王京春.數據集成綜述[J].計算機科學,2004,31(5):48-51.
[5]段偉,段培超.服務器雙網卡的冗余備份[N].計算機世界報,2007-02-02(B16).