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1、上海交通大学 硕士学位论文 基于分布式异构环境下的管理信息互操作平台的设计与实现 姓名：蒋勋 申请学位级别：硕士 专业：计算机应用 指导教师：张尧弼;范茂兴 20060801 1 摘摘 要要 基于校园网的学校内部各管理信息系统的数据共享和交换是学校信息化建设的 重要工作 。 要 从根本上解决学校信息系统集成中由于各个子系统的数据格式不一致， 难 以集成的问题，关键还是要遵循一定的规范 。教育管理互操作框架规范（Education Management Information System Interoperability Framework，简称EMIF）是教育部新 近推出的一套教育管理信息系
2、统的互操作规范， 规范的特点是在不需要改变现有系统 基础上，采用客户端代理（Agent）和区域集成服务器（Zone Integration Server，简称 ZIS）模式构建基于校园网的信息共享和数据集成平台 。 本 文正是在这种背景下，研究 了规范中的核心部件ZIS，该组件主要解决学校内部的多个信息系统之间跨系统 、 跨异 构数据库的信息传递和数据共享问题。 本文在回顾传统的分布式异构环境下三种数据交换技术的基础上，提出了基于 “推拉” 技术的多源 、 多层次信息整合模式 。 结 合教育管理软件的自身特点， 通过研究 教育管理信息互操作框架规范， 对规范中的核心部件区域集成服务器进行了方案
3、设计 。 并着重研究了ZIS部件中的报文传输层服务 、 报 文队列服务 、 基于集群的Web服务和报文 安全通信服务， 初步实现了一个分布式异构环境下数据共享和互操作平台的原型系统 。 在这个原型系统上实现了HTTPS协议下的报文传输和安全通信， 利用JMS提供消息队 列存储服务保证了报文的持久稳定的保存， 通过设计的消息路由器转发消息较好地解 决了框架中的数据共享和互操作 。 由于系统采用组件化的设计思想，各层之间松散耦 合，可以做到即插即用，具有较好的系统开放性。 关键字关键字：教育管理互操作；消息服务；数据集成；集群；区域集成服务器 2 ABSTRACT With development
4、 of the educational information based on Information Platform of Computer Network in School. the problem in data sharing and exchanging becomes more and more visible and important. As a result, a series of criterions in educational Information management is needed urgently. Education Management Info
5、rmation System Interoperability Framework is a kind of such criterion, its purpose is to solve the differ of Data Formats and difficult to integrate. This criterion describes a data sharing and integrates Platform by the model of Agent/ZIS without changing legacy systems. Under such backgrounds, thi
6、s paper make a study of the ZIS, explores how to solve the problem in data sharing and exchanging among the variable system and database system. In this paper, we discuss three kinds of mechanisms for exchanging data. Then a mode based on “push-pull” technology is put forward to realize the data exc
7、hanging among systems. By analyzing EMIF and the characteristic of Education Management Information System, a schema of key component named ZIS in the EMIF is built up. In the schema we focus on the services of message transform, the services of queue and Security of data exchanging. A prototype sys
8、tem of data sharing and exchanging in the distributed and heterogeneous systems is also implemented. In the prototype system, we use HTTPS to offer the message transforming and the security of data exchanging. In order to guarantee the storage of message steadily and permanently, we use JMS to offer
9、 the storage of message queue. We also design a component named Router to transform message. It is a good scheme to solve the problem in data sharing and exchanging. Because of adopting the component design principle, the application integration frame of the component based loose coupling enterprise
10、 is built up; the complete system can be constructed by assembling these components in a plug-and-play fashion. With the interoperation of ZIS and user agent, the system can discover and retrieve information in an open and dynamically changing environment. Keywords: Education Management Information
11、System Interoperability Framework； JMS；Data Integration；Clasher; Zone Integration Server 上海交通大学上海交通大学 学位论文原创性声明学位论文原创性声明 本人郑重声明： 所呈交的学位论文， 是本人在导师的指导下， 独立进行研究工作所取得的成果， 除文中已经注明引用的内容外， 本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成 果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明 确的方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：蒋 勋蒋 勋 日期：2006 年 8 月 8
12、日 上海交通大学上海交通大学 学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、 使用学位论文 的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的 复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交 通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库 进行检索，可以采用影印、缩印和扫描等复制手段保存和汇 编本学位论文。 保密，在 年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不保密。 （请在以上方框内打“ ”） 学位论文作者签名：蒋 勋蒋 勋 指导教师签名：张尧弼张尧弼 日期：2006 年 8 月 8 日 日期：2006 年 8 月 8 日 上海交通大学硕士研究
13、生学位论文 基于分布式异构环境下的管理信息互操作平台的设计p 1 第 一 章第 一 章 绪 论绪 论 1.1 研究背景研究背景 随着教育信息化的迅速发展， 我国各级教育行政部门和各级各类学校已经开始采 用计算机和网络辅助教育管理工作， 并建立相应的管理信息系统 。 但是， 由于缺乏有关 教育管理方面的标准和规范， 造成已建成的管理系统之间兼容性差 、 数 据信息资源难以 交流和共享。 为了弥补以上不足，推动教育信息化工作向规范化和健康化方向发展，国家教委 特制定了 教育管理信息化标准 。 这套规范提出了教育管理信息系统之间互操作的三个 规范： 体系结构规范 、 数 据规范和接口规范， 虽然在教
14、育管理信息系统互操作方面给予 了我们一些解决思路，但对于具体应用什么技术去实现这些规范，规范并没有详细加 以说明，因此需要我们在仔细研究教育管理互操作规范的基础上，结合当前的管理信 息系统之间数据共享和互操作的研究现状，寻找合适的解决途径。 1.2 研究现状研究现状 教育管理信息系统（Education Management Information System，简称 EMIS）之 间的互操作有两个层面1： 1学校内部各管理部门之间的 EMIS 互操作问题。 2学校与上级教育管理部门之间，以及学校与学校之间 EMIS 互操作问题。 第一个层面的问题， 也是基于校园网的 EMIS 要解决的问题
15、。 由于国内各级各类学 校校园网发展的不平衡，在 EMIS 方面并存着三种模式：即单机管理模式 、 部门局域网 管理模式和基于校园网的全校管理模式 。 前两种模式下的 EMIS 相对封闭 、 各自独立运 行，都存在数据重复录入 、 统计数据不一的现象，因而难以形成决策依据，严重制约了 信息的有效利用。 而基于校园网的全校 EMIS，是以各部门管理系统为基础，不但满足部门内部管 理的需要，还通过部门之间管理系统的互操作为全校师生员工提供信息服务，便于各 部门之间的信息共享与交流，是 EMIS 发展的方向。 为建立基于校园网的全校 EMIS，实现校内各种信息系统的信息共享与交换，在 开发策略的选择
16、上，目前存在三种方案12： 1规定校内各部门停止使用原系统，全面安装统一的“新系统”； 2在原有的系统上逐步改造，直至新系统能替代所有旧系统； 3在各个旧系统上构筑新系统平台，通过新平台实现信息资源共享； 上海交通大学硕士研究生学位论文 基于分布式异构环境下的管理信息互操作平台的设计p 2 第一种方案，一方面代价太大，以前所有运行的系统要很平滑的移植到新系统中 也很困难，对已经习惯旧系统的用户而言，要重新接收一种新系统也会有点不习惯 。 而且同时也带来了行业垄断的危机 。 因为在后续的系统完善中， 软件更新的控制权掌握 在同一软件提供商手中，这样必然失去竞争和激励机制，从而导致行业垄断，难以保 证持续的优质服务 。 同时， 教育管理信息系统还应该允许一定的个性化， 不能抹煞各个 学校自
