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1、本科毕业论本科毕业论文文 (科研训练、毕业设计) 题题 目：目： 信息孤岛问题数据库层优化解决方案设计信息孤岛问题数据库层优化解决方案设计 姓 名： 茅晓白 学 院： 软件学院 系： 专 业： 软件工程 年 级： 2003 级复合型 学 号： 99100033 指导教师（校内）：姜青山 职称：教授 指导教师（校外）： 职称： 2005 年 6 月 1 日 信息孤岛问题数据库层优化解决方案设计 1 信息孤岛问题数据库层优化解决方案设计信息孤岛问题数据库层优化解决方案设计 摘要 通过对信息孤岛问题的现状和目前流行的数据库层解决方案进行详实的分析，提出 了一种分布式规划、联邦式过渡的数据库优化架构设
2、计方案，以高等院校数据孤岛问题为实 例，详细阐述了中央分布式数据库逻辑设计，以及对现存异构数据库的联邦式整合方案。对 整合方案中涉及的数据转换移植需求进行分析，提出开发 TransBuilder 数据库通用转换移 植工具的设想，使用面向过程的软件设计方法对 TransBuilder 进行了完整的功能流程设计。 关键词 信息孤岛 分布式数据库系统 联邦式数据库系统 数据转换 校园信息化 信息孤岛问题数据库层优化解决方案设计 2 Database layer optimization solution for Isolated Information Island Abstract This th
3、esis analyzes the exiting issue- Isolated Information Island and the popular solutions. Later, this thesis advances an optimized solution whose ultimate aim is distributed database but adopt federated database as a transition. This thesis takes Isolated Information Island in campus computing as an e
4、xample, illustrates the logical design of distributed database and the federated integration solution for Heterogeneous Databases. After analyzing the requirements of data migration in integration solution, this thesis put forward the idea of designing a database migration tool and presents the desi
5、gn schema of Data migration tool. Key Words Isolated Information Island; Distributed Database System; Federated Database System; Data transform; Campus Computing 信息孤岛问题数据库层优化解决方案设计 3 目 录 第第 1 1 章章 引言引言4 4 1.1研究背景4 1.2本研究的理论和实际意义4 1.3相关领域的研究进展和成果5 1.4主要研究内容5 1.5本文的组织5 第第 2 2 章章 信息孤岛的产生和目前一般的解决方案信息孤岛的
6、产生和目前一般的解决方案6 6 2.1信息孤岛的产生、现状和危害6 2.2信息孤岛目前一般的数据库层解决方案7 第第 3 3 章章 信息孤岛问题实际案例信息孤岛问题实际案例1111 3.1A 高校的信息孤岛问题 .11 3.2信息化项目组的成立和所面对的问题.13 第第 4 4 章章 分布式规划联邦式过渡的数据库优化架构方案设计分布式规划联邦式过渡的数据库优化架构方案设计1414 4.1设计原理.14 4.2中央数据库设计.14 4.3联邦式过渡典型案例：人事处系统整合.17 4.4数据库转换移植工具的需求.19 第第 5 5 章章TRANSBUILDERTRANSBUILDER 设计设计 2
7、020 5.1功能需求.20 5.2面向过程的软件设计.20 5.3存在问题及解决方案.25 5.4TRANSBUILDER的应用前景和展望 26 致谢致谢2727 参考文献参考文献 2828 信息孤岛问题数据库层优化解决方案设计 4 第 1 章引言 1.1 研究背景 “信息化校园计划”（The Campus Computing Project）最早是 1990 年由美国克莱蒙特 大学教授凯尼斯格林（Kenneth Green）发起并主持的一项大型科研项目。 高校信息化建设的目标是建设一个数字校园，以网络为基础，利用先进的信息化手段和 工具，实现从环境（包括设备、教室等）、资源（如图书、讲义、
8、课件等）到活动（包括教、 学、管理、服务、办公等）的全部数字化，在传统校园的基础上构建一个数字空间，以拓展 现实校园的时间和空间维度，提升传统校园的效率，扩展传统校园的功能，最终实现教育过 程的全面信息化。从而达到提高教育管理水平和效率的目的。 原有的在缺乏统一规划的情况下建设的各种应用系统，由于信息无法共享，形成了一个 个“信息孤岛”（图一），大大妨碍了信息化建设的进程，解决数据孤岛问题是信息化建设 起步面对的首要问题。 图一 连在一起的信息孤岛 1.2 本研究的理论和实际意义 理论意义：信息孤岛的根源在数据源共享问题，目前解决该问题的方法主要有两种：分 布式或联邦式数据库系统架构，本研究旨
9、在对两种系统架构模式进行探讨，指出其优点，揭 露其缺陷，通过比较性研究和实际案例实践，在理论上提出一种新的分布式规划、联邦式过 渡的数据库系统架构优化方案。 实际意义：本文作者隶属于厦门大学校园信息化建设项目组，该项目组成立于 2004 年 5 月，本人所在科研管理系统开发团队由七人组成，其组织结构如图二所示。本人在其中主 要致力于信息孤岛问题的解决方案的设计和实现，完成数据库转换移植工具的设计。 通过实践中考察到信息孤岛问题在企事业单位信息化中存在的普遍性，作者对相关方面 的问题进行了广泛的思考和实践，从理论到实现，为信息孤岛问题的解决设计了整套切实可 行的方案。 解决方案实施关键工具 Tr
10、ansBuilder 的设计和实现填补了当前可配置数据移植工具的 信息孤岛问题数据库层优化解决方案设计 5 空白。 图二 科研管理系统开发团队协作图 1.3 相关领域的研究进展和成果 信息孤岛问题的解决方案在数据库层主要集中在分布式和联邦式之争。本文将在第三章 详细客观的介绍这两种数据库系统架构方案。 数据移植领域，主要由数据库开发商提供开发了一些移植工具，如：微软随 SQL Server 附送的 Data Transformation Services（DTS），Oracle 的移植工作台等，这些工 具的设计目的多为将数据库从其他数据库供应商的产品上复制到自己的产品上，以及作为数 据备份工具
11、使用，其功能要点集中在复制上，对异构数据库之间的转移支持并不良好，甚至 不支持。 1.4 主要研究内容 数据库系统架构 可配置数据移植工具 TransBuilder 的设计和实现 1.5 本文的组织 第一部分 研究简介（第 1 章） 第二部分 信息孤岛的含义和目前数据库层解决方案概述（第 2 章） 第三部分 描述具体典型案例，清晰信息孤岛问题（第 3 章） 第四部分 数据库架构方案设计（第 4 章） 第五部分 数据库移植方案和工具设计（第 5 章） 信息孤岛问题数据库层优化解决方案设计 6 第 2 章信息孤岛的产生和目前一般的解决方案 2.1 信息孤岛的产生、现状和危害 2.1.1 信息孤岛的
12、产生 在构建某个应用系统时，目前大多采用“独立解决方案”，开发者和需求部门应用逻辑 相结合，在特定的操作系统平台上、特定的集成开发环境下、基于特定的数据表达格式，进 行特定数据库设计和应用软件系统的开发，很少考虑应用的可集成性、可重用性、可定制性、 可移植性，造成了众多软硬件平台、各类应用系统并存的局面。 图三 系统接口数量 N（N1） 当众多系统间需要信息共享时，往往以某一个或某几个关键应用系统为主，基于系统提 供接口进行二次开发，在需要共享信息的系统间由特定的程序员提供复杂的访问接口，与其 它系统进行整合，是一种复杂系统对接的模式。假定企业中有 N 个系统需要共享数据资源， 那么需要特定的
13、程序员开发复杂的单向接口就是 N（N1）个（图三）。于是，企业不得不 为每套应用配置特有的专业技术维护人员（至少是数据库管理员），并保持与不同技术供应 商的密切联系，接口的复杂性和大量化以及不同技术供应商之间的工作协调往往使企事业单 位望而生畏，结果往往形成了众多的信息孤岛和小规模的紧密集成。 2.1.2 信息孤岛的现状 随着现代信息技术和 Internet 技术的飞速发展，企事业单位的管理方式也一直发生着变 革，基于网络的管理模式已成为优化企事业单位管理的有效途径和发展趋势。网络化管理通 常涉及多个部门甚至多个单位，具有异地工作环境、异构工作平台、并行协同工作等特点， 其实施的基础是企事业单
14、位应用系统的有机集成与管理信息的有效共享。 目前，我国很多企事业单位通过市场采购或自主开发，拥有了多种 OA 和 MIS 系统软 信息孤岛问题数据库层优化解决方案设计 7 件，这些都为管理信息化积累了一定的经验。可是由于没有统一的架构和管理，以及传统应 用开发模式的局限和系统集成方法的落后，形成了众多的数据源孤岛或紧耦合应用，严重阻 碍了企事业单位信息的流通和信息化的进一步发展。 2.1.3 信息孤岛的苦果 信息孤岛的产生让不少信息化走在前沿的企事业单位尝尽了苦果，尤其突出表现在以下 五个方面： 数据的一致性无法保证。由于信息定义与采集过程彼此独立，单位中同一数据可 能在不同的应用中不一致。 信息及时共享、反馈难。信息不能及时充分共享的矛盾突出，单位中“信息孤岛” 林立。 企业存冗余垃圾信息。 由于各个系统独立，存在大量不必要数据，使访问数据库 的速度降低。 信息需要重复多次的输入。对信息的多次采集不仅仅是额外的劳动，数据失真也 是重复输入的恶果之一。 信息化进程遇到障碍。无法对信息孤岛进行联机分析处理（OLAP）、数据仓库 （DW）建设，妨碍了对企业附加值的数据挖掘（DM）和决策支持系统（DSS）的构 建。 2.2 信息孤岛目前一般的数据库层解决方案 多应用系统集成是目前最流行也是使用和探讨最广泛的信息孤岛解决方案。现行的多数 据库应用系统集
