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鐵路信息化系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線軟件開發(fā)

發(fā)布于:2020-01-03 20:45來源:北京軟件開發(fā)公司 作者:北京大數(shù)據(jù)公司 點擊:

1.1實現(xiàn)目標

數(shù)據(jù)總線技術(shù)是為了東莞地鐵日后業(yè)務(wù)發(fā)展所建設(shè)的內(nèi)容,由于現(xiàn)有系統(tǒng)和本階段所新上系統(tǒng),以及后繼由于業(yè)務(wù)擴展所新建的多個業(yè)務(wù)系統(tǒng),在實現(xiàn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)與業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享與交換服務(wù)時,將會以網(wǎng)狀的形勢來進行。利用數(shù)據(jù)總線,制定信息傳遞的標準要求,集成企業(yè)內(nèi)部門戶、統(tǒng)一通信 和郵件等基礎(chǔ)技術(shù)平臺,使業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享與交換服務(wù)由網(wǎng)狀變?yōu)榫€形,是工程項目管理系統(tǒng)與其它業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間信息傳遞的統(tǒng)一管理模塊。
數(shù)據(jù)總線平臺是一個面向服務(wù)(SOA)軟件架構(gòu)之上的企業(yè)服務(wù)總線平臺,它將應(yīng)用程序的不同功能單元----服務(wù)(service),通過服務(wù)間定義良好的接口和契約(contract)聯(lián)系起來。接口采用中立的方式定義,獨立于具體實現(xiàn)服務(wù)的硬件平臺、操作系統(tǒng)和編程語言,使得構(gòu)建在這樣的系統(tǒng)中的服務(wù)可以使用統(tǒng)一和標準的方式進行通信。主要實現(xiàn)目標:

  1. 數(shù)據(jù)交互:能夠?qū)⒁粋€數(shù)據(jù)庫的某一表中數(shù)據(jù),根據(jù)一定的要求導(dǎo)入到另一數(shù)據(jù)庫相應(yīng)表中;
  2. 資源共享與訂閱:能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)資源的共享設(shè)置、共享級別設(shè)置,訂閱數(shù)據(jù)資源等操作,并能按照訂閱內(nèi)容交換數(shù)據(jù);
  3. 信息級別權(quán)限控制:一定級別的工作站只能訪問該級別或級別要求更低的共享資源;
  4. 數(shù)據(jù)操作源和目的數(shù)據(jù)庫可以為多種數(shù)據(jù)庫:如:SQL Server,Oracle等;
  5. 數(shù)據(jù)交換要支持多種數(shù)據(jù)類型:如:數(shù)值、字符、日期、文件等;
  6. 信息交換平臺運行模塊要以服務(wù)程序模式運行;
  7. 信息交換平臺支持數(shù)據(jù)配置擴展,可以通過配置文件來更改運行環(huán)境、共享資源數(shù)據(jù)內(nèi)容以及共享級別;
  8. 日志記錄:創(chuàng)建日志,方便調(diào)試和日后查看;
  9. 系統(tǒng)具有長時間穩(wěn)定運行的能力;
  10. 有一定的網(wǎng)絡(luò)故障處理能力,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題時,系統(tǒng)可以在一定程度上采取自救措施,如支持斷點續(xù)傳和發(fā)送短信息給等待用戶。

1.2平臺功能架構(gòu)


                                  圖片 1平臺功能架構(gòu)
應(yīng)用層:在數(shù)據(jù)總線平臺中,系統(tǒng)管理模塊作為平臺應(yīng)用層的一部分,也是平臺運行的基礎(chǔ)模塊,完成平臺運行環(huán)境、平臺運行過程中相關(guān)進程的運行方式、時間特性、服務(wù)對象與區(qū)享等級、資源信息等的設(shè)置操作,為實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換提供基礎(chǔ)支撐服務(wù);數(shù)據(jù)交換服務(wù)模塊同樣是應(yīng)用層的組成部分,完成具體的數(shù)據(jù)交換功能,根據(jù)系統(tǒng)管理部分的設(shè)置信息有效有序的管理消息、進行數(shù)據(jù)的接收、發(fā)送、解析、整編及保存等相關(guān)操作。
認證層:身份認證屬認證層,是指在系統(tǒng)運行過程中,根據(jù)系統(tǒng)管理相關(guān)部分的設(shè)置信息判斷發(fā)出訂閱申請的用戶在本平臺中具有的共享級別信息,從而作到權(quán)限的有效控制,防止信息泄露。
表現(xiàn)層:人機交互界面是表現(xiàn)層內(nèi)容,是計算機軟件操作者與軟件系統(tǒng)進行交互的途徑,本平臺除在后臺自動運行的數(shù)據(jù)傳輸及進程管理方面的功能外,所有系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置、資源定制管理方面的操作均通過表現(xiàn)層的人機交互界面完成。

1.3功能模塊

1.3.1功能劃分

信息交換平臺除一部分設(shè)置功能需要用戶通過界面控制完成外,數(shù)據(jù)交換功能需要長期穩(wěn)定的在后臺運行,為水務(wù)信息各應(yīng)用提供數(shù)據(jù)共享與交換服務(wù),因此本平臺功能可分為系統(tǒng)管理(或叫數(shù)據(jù)交換管理)和數(shù)據(jù)交換服務(wù)兩部分。其功能結(jié)構(gòu)圖如下:



                                              圖片 2信息交換平臺功能結(jié)構(gòu)圖

1.3.1.1系統(tǒng)管理模塊

分為運行環(huán)境配置、注冊管理、目錄服務(wù)管理、權(quán)限管理、訂閱定制、日志定制、安全管理、其它參數(shù)設(shè)置七個子模塊,功能概述如下:
  • 運行環(huán)境配置:完成平臺運行的系統(tǒng)環(huán)境、可以連接的數(shù)據(jù)庫類型、連接方式及參數(shù)、可以接受轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)類型等支持系統(tǒng)運行環(huán)境的基礎(chǔ)信息配置。
  • 注冊管理:完成通過本平臺進行數(shù)據(jù)交換與共享的所有應(yīng)用系統(tǒng)在局中心平臺的注冊,獲取相應(yīng)訪問信息范圍及其它輔助信息,只有在本平臺注冊過的系統(tǒng)才可以通過本平臺與局中心及其它分中心之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換與共享。
  • 目錄服務(wù)管理:系統(tǒng)以目錄的形式管理所有信息元素,對各類信息元素進行分類管理,分類從多角度進行,如按基礎(chǔ)信息、業(yè)務(wù)信息;服務(wù)對象(這里指局中心各系統(tǒng)及分中心相關(guān)系統(tǒng))等,每種分類及具體信息均按一定規(guī)則被編制成目錄形式,且在整個目錄中均有唯一的ID標識,同時基礎(chǔ)信息和業(yè)務(wù)信息元素按可以訪問的秘密程度分組,與系統(tǒng)用戶組對應(yīng),這樣便于對有請求的系統(tǒng)用戶(這里指發(fā)出請求的相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng))進行訪問內(nèi)容控制,即根據(jù)目錄索引快速定位到當(dāng)前用戶有權(quán)訪問的數(shù)據(jù)范圍,并迅速定位用戶指定信息。目錄信息的類別、內(nèi)容可根據(jù)實際需要由人工或系統(tǒng)設(shè)定自動增加整理,并定時給出總目錄詳細信息及目錄變化記錄等。
  • 權(quán)限管理:在本平臺中,權(quán)限管理分為兩部分完成,一是對操作者的管理與權(quán)限分配,實現(xiàn)操作者使用本平臺具體功能的權(quán)限對應(yīng)管理;二是對系統(tǒng)用戶的可訪問信息的權(quán)限設(shè)置,所有欲使用本平臺進行數(shù)據(jù)交換的應(yīng)用系統(tǒng)需首先在本平臺上注冊身份,注冊方式可以由系統(tǒng)自動判別注冊也可以由管理員通過相關(guān)界面輸入系統(tǒng)內(nèi),并對各用戶可以訪問的信息內(nèi)容進行權(quán)限等級劃分——不同級別的用戶可以訪問的資源范圍不同。在此后的運行中,平臺會自動判斷提出請求的用戶身份并與其權(quán)限對應(yīng),從而保證用戶的正當(dāng)權(quán)力和數(shù)據(jù)信息的保密性。
  • 訂閱定制:各用戶均可訂閱其它用戶作好訂閱分配的數(shù)據(jù)信息集,可以根據(jù)各自權(quán)限及所需信息訂閱其它用戶的可訂閱信息數(shù)據(jù),從而大限度的包容了由業(yè)務(wù)變動帶來的需求信息變化,也靈活的實現(xiàn)了不同時期、不同級別用戶對數(shù)據(jù)的不同需求。
  • 日志定制:本平臺將日志按重要程度分級管理,并由用戶進行設(shè)置(當(dāng)然系統(tǒng)會提供默認設(shè)置)應(yīng)記錄的日志范圍,系統(tǒng)會根據(jù)設(shè)置信息記錄相關(guān)日志。
  • 安全管理:包括信息數(shù)據(jù)安全及網(wǎng)絡(luò)安全兩部分,信息安全又為分訪問安全與傳輸安全兩種,訪問安全是指本平臺通過對用戶進行身份認證、權(quán)限判斷的方式保護正當(dāng)用戶的應(yīng)得權(quán)力,同時避免信息的非法訪問;傳輸安全指本系統(tǒng)對傳輸數(shù)據(jù)按一定規(guī)則進行加密封裝之后再行傳送,接收時同樣首先進行解密和有效性驗證后才對數(shù)據(jù)進行解析、整編、保存相關(guān)處理;網(wǎng)絡(luò)安全是考慮到本平臺的數(shù)據(jù)交換服務(wù)進程要長期依托網(wǎng)絡(luò)運行,因此應(yīng)具有一定的自動監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)及故障應(yīng)對措施,確保信息的完整和安全。
  • 其它參數(shù)設(shè)置:支撐系統(tǒng)運行及方便用戶的其它參數(shù)設(shè)置功能。

1.3.1.2數(shù)據(jù)交換服務(wù)模塊

包括消息管理、隊列管理、發(fā)送管理、接收管理、封裝與解析、數(shù)據(jù)整編、數(shù)據(jù)保存和其它相關(guān)服務(wù)八個子模塊,功能概述如下:
  • 消息管理:平臺提供消息管理機制,統(tǒng)一管理經(jīng)過平臺的收發(fā)信息。各用戶發(fā)送過來的請求中均有各自的特征信息,平臺接收與準備發(fā)送的消息也同樣以一定規(guī)則驗證特征信息,然后根據(jù)指定原則對各種消息進行驗證、歸類、排序等一系列管理操作,便于通過平臺的各類消息有序的傳遞。
  • 隊列管理:當(dāng)通過本平臺的請求較多時,如果不對各類消息加以控制會產(chǎn)生資源爭用或并發(fā)沖突的現(xiàn)象,并且可能會出現(xiàn)優(yōu)先級較高的請求反而等待時間過長現(xiàn)象,因此需要平臺對隊列進行有序管理,隊列管理根據(jù)消息分類的結(jié)果及發(fā)出請求的用戶優(yōu)先級及消息本身的優(yōu)先級進行綜合判斷給出合理排序。
  • 發(fā)送管理:本交換平臺在處理各類數(shù)據(jù)交換與共享請求時,會向請求方發(fā)送處理結(jié)果或其它中間信息,本平臺依據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)包的特征標識找到接收方,并首先探測網(wǎng)絡(luò)狀況,許可時即進行發(fā)送操作,并自動記錄發(fā)送日志。
  • 接收管理:與發(fā)送管理相對應(yīng),本平臺在接收各用戶傳送過來的信息時,首先驗證數(shù)據(jù)包的有效性、接收目標等內(nèi)容,將數(shù)據(jù)解析后接收并歸入相應(yīng)的目標信息集隊列等待下一步處理。
  • 封裝解析:封裝與解析是與發(fā)送和接收相對應(yīng)的兩個過程,封裝指在數(shù)據(jù)發(fā)送前,要按指定規(guī)則對數(shù)據(jù)進行加密、壓縮、封裝,當(dāng)數(shù)據(jù)量較大,一個數(shù)據(jù)包裝不下時,系統(tǒng)自動將信息分成多個數(shù)據(jù)包,并在每個包內(nèi)加上相應(yīng)標識后準備發(fā)送;解析即是接收方在接收到對方傳來的數(shù)據(jù)包后,對數(shù)據(jù)包進行規(guī)則解密、驗證數(shù)據(jù)的有效性,通過后即可整編保存數(shù)據(jù)。
  • 數(shù)據(jù)整編:數(shù)據(jù)接收后,要根據(jù)數(shù)據(jù)特性標識進行整編、分析、歸類及相關(guān)轉(zhuǎn)換處理,然后準備保存。
  • 數(shù)據(jù)保存:整編無誤的數(shù)據(jù)即可以保存到目的數(shù)據(jù)庫的相關(guān)表內(nèi),以完成數(shù)據(jù)交換的全部操作。并記錄相關(guān)日志。
  • 相關(guān)服務(wù):提供數(shù)據(jù)交換過程中其它相關(guān)服務(wù)功能如流量分析、關(guān)聯(lián)計算等。

項目管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線平臺應(yīng)用

地鐵工程項目管理系統(tǒng)基于協(xié)同工作流平臺,采用分層的系統(tǒng)架構(gòu),在與外部系統(tǒng)集成的上,基于SOA整合模式,采用協(xié)同數(shù)據(jù)總線集成平臺,充分使系統(tǒng)達到組件化、松耦合、易擴展的目標。

                                    圖片 3工程管理系統(tǒng)體系架構(gòu)
工程項目管理系統(tǒng)與OA系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)、物流系統(tǒng)、檔案系統(tǒng)、預(yù)算系統(tǒng)、報賬平臺等外部系統(tǒng)存在信息交換。在項目建議書之前,OA系統(tǒng)通過調(diào)用工程管理系統(tǒng)下達開發(fā)任務(wù)書;工程管理系統(tǒng)和ERP系統(tǒng)之間存在組織結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的實時同步;項目到立項的時候,需要根據(jù)項目號從預(yù)算系統(tǒng)中實時同步部分立項信息;當(dāng)項目進行到合同錄入階段以后,物流系統(tǒng)從工程管理系統(tǒng)中取得合同、項目、供應(yīng)商數(shù)據(jù);工程管理系統(tǒng)中的付款功能需要調(diào)用報賬系統(tǒng)中的數(shù)據(jù),方能完成付款;工程管理系統(tǒng)中的項目數(shù)據(jù)需要按季度定時歸檔,存放到檔案系統(tǒng)中。通過數(shù)據(jù)總線平臺將工程管理系統(tǒng)與其他系統(tǒng)有機的整合如圖所示:

                                                 圖4 ESB集成
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