基于WEB Service 虛擬數據中心的建立及安全性研究

陳建國 汪秋蒙 尚 忝

（綿陽職業技術學院，四川 綿陽 621000）

基于WEB Service 虛擬數據中心的建立及安全性研究

陳建國 汪秋蒙 尚 忝

（綿陽職業技術學院，四川 綿陽 621000）

為了解決不同時期不同業務部門所開發的應用系統異構型數據庫數據共享問題，必須建立業務系統中數據的交換與同步機制，既要保證原來的系統業務流程不發生改變，又要保證數據傳輸的高效安全。文章采用基于WEB service技術來創建一個虛擬的數據中心，提供數據交換接口，利用插件分發方式給各個業務系統實現與虛擬數據中心的數據交換。通過設置SoapHeader來控制非法用戶對WebService的調用，既能保證各業務系統獲取中心數據的實時性，又能保證數據傳輸的安全性。很好地解決了異構數據庫數據交換與共享問題。

數據庫；Webservice；數據安全；數據交換

1 引言

目前在各個應用領域和行業中，不同的系統由于當時條件的限制，可能采用的不同的數據庫，如果希望實現數據的共享以及大數據的分析應用，迫切需要一種途徑來集成這些系統中分布的、異構的數據庫資源。

異構數據集成是把不同來源、格式、特點性質的數據在邏輯上或物理上有機地集中，從而為企業提供全面的數據共享。目前實現異構數據庫共享的理論研究有多種方法和途徑，歸納起來有幾種方法：

（1）基于中間件的數據定時采集方式，構建中心數據庫方式。這種方式數據采集的模式至關重要，其優點是數據集中管理，數據存儲的安全性好，其缺點是數據傳輸的安全性不能有效的保證，數據讀取實時效率低。

（2）基于數據庫的數據訂閱與數據發布方式，這種方式是利用數據庫本身的數據處理的特點，實現數據的訂閱與發布，這種方式對異構性數據的處理實現比較困難，訂閱和發布必須對數據庫的結構要熟悉，批量的數據訂閱和發布可能影響數據庫的性能。

（3）基于XML數據存儲的數據中心方式，這種方法就是將各系統的數據采集并以 XML數據存儲的方式實現數據的交換以達到數據共享的目的，這種方法的優點是數據的存儲簡單，數據的交互性好，但數據的安全性，以及數據管理的能力差。

（4）同一數據中心和數據管理模式，這種方式必須重新構建應用系統，在實際應用中對于已經存在信息化管理的行業和部門基本不可行。

目前除了一些大型的企業提供了一整套的數據共享的解決方案，但價格昂貴，在實際應用中不能根據實際情況進行數據的采集和數據處理。

2 虛擬數據中心的實現方案

虛擬數據中心為此需要解決以下幾個問題：

（1）要求能夠在保持原來應用系統的情況下，利用現有資源構建新的應用，并能方便的集成待建與在建項目。

（2）應支持分布式異構系統的快速集成，支持各種不同的操作系統及數據源。

（3）數據交換平臺應具備靈活的策略定義與配置，應提供簡單易用的工具或界面，便于掌握及使用。

（4）基于各部門的共享數據，建設數據中心，統一數據標準，以便對各類數據進行綜合利用，提供對各類信息的綜合分析和展示。

（5）數據交換的安全性，要保證各業務數據交換的數據安全。

基于.NET 的Web Server具有與平臺和語言無關、可跨越防火墻的特點，適合實現系統的集成和數據的共享，該方案主要在原來各系統的基礎基礎上，增加WEB服務器、數據同步接口、WEB Service應用接口、臨時數據存儲交換數據庫，在不改變原來應用的基礎上構成一虛擬的數據中心。其結構如下：

圖1　虛擬數據中心結構圖

其中數據同步接口插件、WEB應用接口插件以DLL文件的方法根據用戶的需要由虛擬數據中心分發給業務部門和需要調用虛擬中心數據的客戶。虛擬數據中心的Web服務器可以根據業務的需求建立多個群組，用來滿足不同業務邏輯對數據的需求。

2.1 系統實現

數據同步方式有兩種，一種是主動同步，即在訪問本地數據庫時，同時訪問虛擬數據庫中心的數據，如果對應的數據有變化，則同步本地數據，這樣就可以實現本地數據與數據中心的數據同步。另一種方式是被動同步，一般處理方法是如果某應用的數據庫的數據發生變變化時，主動的更新需要該數據的其他應用的數據庫，這種方式數據處理的效率低。可以采用在虛擬數據中心建立臨時的數據庫，所有共享的數據更新時提供一個更新消息，發送到虛擬數據中心，這樣要共享數據的應用獲取虛擬數據中心的變化信息，根據其狀態確定是否獲取相應數據源的數據來更新本地數據，采用這種方式，大大的減少了數據數據傳輸的壓力。為了有效的實現虛擬數據中心的數據同步，需要在虛擬數據中心創建如下同步數據表。

所有應用中需要共享的數據，除提供數據檢索的 Web Servce數據接口外，還要將數據變化的數據記錄信息寫入到同步數據表中，同一個數據源的同一數據表記錄是唯一的，即這里只保存最新的更新記錄。其表結構如表1所示：

表1　數據源同步數據表

同步記錄表該用于記錄獲取虛擬同步數據的應用，當應用獲取虛擬數據庫中的同步數據時，則登記其獲取數據源的信息，利用這個表，可以確定當前本地信息是否為最新的數據信息。其表結構如表2所示。

表2　同步記錄表

數據源表用于存儲虛擬數據中心中所有共享數據源的基本信息。其表結構如表3所示。

表3　數據源表

2.2 接口的實現

各個頁面數據庫可以是目前流行的可以 SQL Server、MySQL、Orcale數據庫管理系統，為了對數據交換的管理，可以在虛擬數據中心的 WEB服務器創建虛擬中心數據庫VDataCenter，其DBMS根據情況選定。

應用插件的以及 WEB 服務的開發可以采用微軟的.NET的WEB services技術、XML技術實現數據的交換。其關鍵技術及代碼如下：

//數據中心

public class VDataCenter{

/// 獲取數據中心的所有數據源服務器信息

public List GetDataSoure();

}

//數據源

public class DataSoure{

public String DataUrl { get;set;} //Web service地址

public String DataName { set;get;} //業務數據源名

/// 獲取指定數據庫服務器所有需要同步的數據表信息

public List GetSysnTable();

}

//同步數據表

public class SysDataTable {

public DataSoure SysDataSoure { get;set;} //數據源

public String TableName { get;set;} //數據名

public String KeyName { get;set;}//表

public String KeyValue { get;set;}//的值

public String ValueType { get;set;}//類型

public String SysnType { get;set;} //同步類型

/// 根據業務需求獲取數據中心的數據信息，在獲取數據的同時在數據中心建設數據鏡像，實現數據的快速訪問

public DataSet GetDate( );

}

Web service 部分關鍵代碼：

public class Service : System.Web.Services.WebService{

//數據安全效驗類

public CredentialSoapHeader myHeader=new CredentialSoapHeader();

[SoapHeader("myHeader")]

[WebMethod(Description = "修改學生信息，參數：學號，姓名,班級，學生層次，性別，地址)]

public int SetDataStudents(string ID, string Name, string classes, string Level, string sex, string Addr){

string message = "";

if (!myHeader.IsValid(out message))//安全效驗

return -1;

Student st = new Student();

return st.SetDataStudent(ID, Name, classes, Level, sex, Addr);

}

[SoapHeader("myHeader")]

[WebMethod(Description = "返回學生基本信息，參數：學號")]

public string GetDataStudentInfoCode(string ID){

if (!myHeader.IsValid(out message))

return toXml（message）;//將string類型轉換為XML格式

Myvtc.DAL.Student s = new Myvtc.DAL.Student();

DataSet ds = s.GetStudentInfoCode(id);

return ds.toXml();

}

}

3 數據傳輸的安全性

其實現的過程中數據中心的構建以及數據的安全至關重要，在數據集成的過程中，存在以下必須解決的問題：（1）數據傳輸的安全性；（2）數據獲取的效率；（3）數據存儲的安全性。

這里需要解決的主要問題是如何保證有效用戶調用數據中心的數據，通過設置 SoapHeader來控制非法用戶對WebService的調用。其處理的方式：首先要自定義SoapHeader,須繼承System.Web.Services.Protocols. SoapHeader。

//數據安全效驗類

public class CredentialSoapHeader : System.Web.Services. Protocols.SoapHeader{

public string UserName{get;set;}

public string PassWord{get;set;}

public bool IsValid(string Name, string password out string msg){

msg= "";

//加密對象

CryptHelper.CryptoHelper ct = new CryptHelper.

CryptoHelper();

try {

//解密，password加密后的字符串

string userPassword = ct.GetDecryptedValue(password);

//根據用戶名和用戶密碼獲取用戶信息

WebUser webUser = new WebUser(RegName, userPassword);

bool bl = webUser.IsValid();

if (bl==false){

msg= "sorry,你沒有授權訪問該web service";

return bl;

}

}

客戶端調用，分別使用不設置SoapHeader與設置SoapHeader就可以實現對Web sevice方法的安全調用。

4 結束語

通過構建一個虛擬的中心數據平臺實現相關部門的數據共享，將各個不同的系統應用的數據有效的集成，即不大動干戈的修改原來系統的的業務流程，又能保證數據的共享。在未來的擴展應用中，包括基于數據中心的業務流再構、數據統計分析、大數據分析、智能決策等方面都具有一定的應用價值。目前該技術應用到學院的網絡收費，新生報到系統中，通過一年的運行，效果良好。

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Establishment of virtual data center and security research based WEB Service

In order to solve sharing problem of application system heterogeneous database developed by the different business units in different periods, it needed to set up data exchange and synchronization mechanisms of business systems. We must ensure that the original business process of the system does not be change, but also guarantee the efficiency and safety of data transmission. In this paper, a virtual data center is created based on WEB service technology. It provides data exchange interface, applying plug-ins distribution to realize the data exchange for the virtual data center. The illegal user is controlled to call the Web Service by setting Soap Header, which can ensure the real-time of system center data, and guarantee the security of data transmission. So, this paper solutes the problem of heterogeneous database data exchange and sharing.

database; Web Service; data security; data exchange

TP316

A

1008-1151(2016)09-0001-03

2016-08-11

陳建國（1965－），男，重慶忠縣人，綿陽職業技術學院副教授，研究方向為數據挖掘與軟件開發；汪秋蒙（1979－），男（羌族），四川綿陽人，綿陽職業技術學院講師，碩士研究生，研究方向為網絡安全；尚忝（1980－），男，四川綿陽人，綿陽職業技術學院講師，碩士研究生，研究方向為數據庫技術。