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1、- 1 -分布式航天后勤管理系统的开发及应用陈黎上海航天技术研究院第八设计院摘摘 要要:本文探讨了利用 ASP+DLL 技术以及 XML 实现分布式网络环境下的上海航天后勤系统，并对分布式网络环境下的上海航天后勤系统的技术特点进行了描述和分析，重点解决分布对象之间的互操作问题,以及安全性和数据传输方面的问题。提出了采用防火墙、VPN 与安全认证服务器相结合的方式来保证网络上数据传输的安全性；重点介绍采用 HTTP 和 XML 技术相结合的方式，解决多系统间数据传输的问题。关键词关键词: : 分布式系统；信息安全；XML；数据传输1 引 言分布式多层结构模型因为有着伸缩性、可配置性、灵活可靠性以
2、及跨平台和体现软件集成的思想而成为广泛使用的企业应用模型。以 B/S 方式构建的上海航天后勤管理系统（以下简称后勤系统） ，需要避免因系统、数据库、传输协议、数据标准不一致等原因多种造成的数据封闭情况。因此系统采用分布式多层结构模型实现，由上海航天局下属各家单位的航天后勤系统和上海航天局局本部的航天后勤系统共同组成，运行在上海航天系统的内部城域网上。局本部的管理部门根据上报数据进行统计分析、决策制定、信息的跨地区、跨部门共享,以及将必要信息通过公众信息发布平台(网站) 对外公布,以提高管理和决策的透明度。要实现上述目标，除了要实现系统需求的各种功能，需要重点解决其安全性和数据传输方面的问题。开
3、发者采用防火墙、VPN 与安全认证服务器相结合的方式来保证网络上数据传输的安全性；采用 HTTP 和XML 技术相结合的方式，解决多系统间数据传输的问题。2 背景上海航天后勤信息化是指在上海航天后勤管理、服务的各个层次和各个方面,采用先进的计算机、通信、互联网等信息化技术和产品,并充分整合、广泛利用上海航天系统内各企业信息资源,提高管理与服务水平的过程。事实上,上海航天后勤一直处于一种尴尬的境地:就其在航天系统中的地位而言,它是航天系统内部的“弱势群体”;就其在市场经济中的地位而言,它的市场竞争力又属“业余水平” 。正是上海航天后勤的这一特殊身份,决定了它开展信息化建设具有更强的必要性,又具有
4、更高的可行性。上海航天后勤管理系统通过基于域的异地联邦系统集成架构和协同工作环境的支持，实现相关企业范围内异地计算机硬件设备和后勤信息相关应用资源的有机集成。其宗旨是以信息技术为核心，以信息传递、主页子系统、健康档案管理、职工体检情况管理、后勤经济信息管理、卫生情况管理以及数据的网上审批、汇总、发布为突破口，以满足航天后勤管理、服务的各个层次和各个方面的需要为目标，从根本上改变企业的传统的后勤管理琐碎、凌乱的管理模式，成为航天系统正在建立中的基于 Web 的、从设计、生产到管理综合集成的分布式集成系统平台和协同工作环境的有机组成部分。- 2 -3 技术简介3.13.1 数据交换数据交换为实现跨
5、平台、应用平台、多厂商间的数据交换，有两种流程整合：商业流程商业整合、应用程序整合。它们包含：内部数据传输（ODBC, ORBs、TP、HTTP、XML、EDI） 、资料转换、adapter/Integration 接口整合技术（CORBA、COM、APIs） 、附加的服务及内部流程支持等技术，以协助企业间进行内部流程的整合。3 32 2 数据传输技术数据传输技术数据传输（Data Transport）技术：系指将资料、讯息或对象传输于不同应用程序间的技术。常用的数据传输技术如：ODBC, ORBs, (Object Request Brokers), messaging, TP(Transa
6、ction Processing) monitors, HTTP, XML 和 EDI。3 33 3 XMLXMLXML (Extensible Markup Language , 可扩展标记语言) 是一种功能强大而又特别适于 Web 应用的标记语言, 是一个描述网络上的数据内容和结构的标准。XML 和 HTML 都是从 SGML (Standard Generalized Markup Language 标准通用标记语言) 标准继承来的。作为 SGML 的精简版本, XML 既能实现 SGML 的强大功能, 又大大简化了 SGML 过于复杂的地方, 保持了 HTML 的简洁易用性, 并增强了
7、 Web 功能。与 HTML 使用标签来描述外观和数据不同，XML 严格地定义了可移植的结构化数据。它可以作为定义数据描述语言的语言，如标记语法或词汇、交换格式和通信协议。 4 系统的网络拓扑结构单个后勤系统采用 Browser/Web Server/Relative Database 三层体系结构，在上海航天系统内各家单位的内部局域网上运行。多个后勤系统组成一个分布式前置系统，在上海航天系统的内部城域网上运行。各家单位的后勤系统又可独立运行，用户通过 HTTP 访问系统，上海航天后勤管理系统软件安装在 Web Server 上。- 3 -院后勤系统服务器下属单位1 后勤系统服务器下属单位2
8、后勤系统服务器下属单位n 后勤系统服务器传递数据传递数据传递数据 XMLXMLXML图 1 后勤系统集成方案为了确保传递数据的安全性，整个后勤系统的分布式系统平台采用防火墙、VPN(虚拟专用网)和安全认证服务器相结合的方式。其中，防火墙会对 IP 地址进行过滤，阻断不安全的连接请求。虚拟专用网是一种利用隧道技术或标识交换技术在公用网络中建立专用的数据通信网络的技术。安全认证服务器负责对用户的身份进行认证，根据不同角色、不同权限实现不同的操作。整个后勤系统的分布式系统平台的网络拓扑结构如图 2 所示。客户机2远程终端1ACTACT10M100M12341314151656781718192091
9、0111221222324UPLINK1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021222324COLCOLPWRSWITCH 集线器VPN客户机1客户机n远程终端2远程终端N防火墙交换机安全认证服务器应用服务器数据库服务器应用服务层网络汇聚层网络接入层用户接口层 图 2 后勤系统的网络拓扑结构图5 系统的后台管理功能系统的设计实施采用 B/S 模式和三层体系结构如图 3 所示。- 4 -数据库业务逻辑层表现层系统接口图 3底层是数据库服务层，采用高效的 ADO 数据访问和存储技术，提供集中统一的数据服务，以保证整个系统的数据共享和数据的一致性。中间层是
10、Web 服务器和应用服务器，提供整个系统逻辑应用的全部功能，并且易于扩展。顶层是应用表现层，通过浏览器根据不同权限以不同角色调用系统的各项功能，实现客户端的 B/S 模式应用。上海航天后勤管理系统由主页维护子系统、健康档案管理子系统、网上汇总子系统、网上审批子系统，以及人员管理子系统和系统维护子系统六个子系统共 57 个模块组成，见图 4。其功能涵盖信息传递、主页子系统、健康档案管理、职工体检情况管理、后勤经济信息管理、卫生情况管理、以及数据的网上审批、汇总、发布等。- 5 -上上海海航航天天后后勤勤 管管理理系系统统主主页页下载园地网上审批网上汇总健康档案站点说明工作动态下载园地宣传教育双向
11、交流工作通知其他内容系统简介本站地图用户手册权限说明录入健康档案管理健康档案录入体检情况管理体检情况录入后勤经 济活动提取后勤信 息管理后勤信 息院后勤活动 查询用户登录友情链接行政制度法规制度工作台帐功能结构图 上海航天后勤管理系统审批后勤季报表审批卫生调查信息审批卫生年报表组织机构公告栏站内查询为您服务服务指南时尚生活医疗常识休闲天地休闲天地站内查询主页查询健康档案 查询人员管理部门概况管理员信息人员概况本人信息查询人员系统维护查看系统参数生化指标参考值配置系统参数八院下属单 位维护友情链接录入卫生年 报表提取卫生年 报表管理卫生年 报表院卫生年报 表查询录入卫生调 查信息提取卫生调 查信
12、息管理卫生调 查信息院卫生调查 信息查询站点动态体检情况 查询后勤季报表 查询卫生年报表 查询卫生调查表 查询人员查询图 4 系统功能结构图上海航天后勤管理系统的主要报表网上汇总的基本流程图如下。- 6 -网上汇总相关报表相关流程网上汇总管理员相关报表审批人八院汇总管理员是否选择审批人报表上传至 局系统提取上传信息 入数据库确认制作完毕否汇总统计录入报表成功同意是图 5 “上海航天后勤管理系统”的网上汇总基本流程图1、网上汇总的各类报表，由下属单位的网上汇总管理员录入；2、确认制作完毕后，可送相关审批人审批；3、如果相关审批人审批通过后，报表返回网上汇总管理员，网上汇总管理员可将该报表上传到局
13、后勤系统中；4、如果审批不通过，报表也返回网上汇总管理员，需要重新修改报表，重复步骤 1-3；5、如果报表上传不成功，继续上传直到成功；6、报表上传成功后，八院汇总管理员可提取上传信息导入数据库；7、各单位上传报表导入数据库后，八院汇总管理员可对八院所有单位的相关信息进行汇总统计。6 系统的技术特点6 61 1 分布式系统架构分布式系统架构系统采用的分布式系统架构，可满足集团级企业后勤管理需要。单个后勤系统采用 Browser/Web Server/Relative Database 三层体系结构，可在各单位的内部局域网上运行。各家单位的后勤系统可组成一个分布式系统，在所属集团的内部城域网上运
14、行。系统分企业级(Enterprise)和高级(Advanced)两个版本，分别适用于基层单位和上一级主管单位，高级版包含企业级版的所有功能，适用性广。6 62 2 数据传输数据传输系统采用 HTTP 和 XML 技术相结合的方式，解决多系统间数据传输的问题，避免因系统、数据库、传输协议、数据标准不一致等原因多种造成的数据封闭情况。- 7 -6.2.16.2.1 数据库表和数据库表和 XMLXML 的转换设计的转换设计XML 的数据是树状结构，是半结构化的，数据可能是嵌套的混合类型。关系数据库是结构化的，字段数值是一些不可分割的最基本的实体属性。关系数据库的理论依据是关系模型，它通过表的形式来
15、表示；而 XML 的文档依据是 XML Schemas 或 DTD。如何建立这两种模型的对应关系是目前国内外研究的重点。通过对 XML 的数据模型与关系模型的特征比较，两者转换的实质是：从 XML 文档中的数据（内容、属性值、元素名等）到关系模式中的字段的映射；从 XML 文档中的数据的相互位置关系到关系模式中元组与元组的关系及元组与字段的关系的映射。模板驱动和模型驱动是目前常见的两种方法。其中模型驱动又可分为基于表映射和基于对象映射。基于模板的转换方法并不事先定义好 XML 文档与其他数据之间的映射关系，而是在 XML 文档中嵌入一些可执行的指令。这些指令在转换过程中被系统所识别和执行，执行
16、的结果被替换到指令所在的位置，从而生成目标 XML 文档。这种方式的优点是转换的步骤比较简单，使用灵活，只要给出模板，就可以快速生成相应的 XML 文档，不足之处在于，它只适合将其他类型的数据转换为 XML 文档，对于反向的转换就无能为力。而我们的系统要求的却是数据库的表和 XML 文件之间双向的转换。基于表的映射将具有特定结构的 XML 文档理解成一张表，直接与数据库中的表相对应。就数据库而言，一个最为简单的模型就是将文档结构定义为如下的模型：把数据库数据转换成 XML 文档时，只要把一个表或一个查询结果的数据插入到 XML 文档的相应位置即可；而把 XML 文档数据转换成数据库数据时，只要把内容插入到相应的表中即可。基于对象的映射将 XML 文档首先映射到同样具有层次结构的若干个对象树(DOM)，然后将这些对象树映射到面向对象的数据库中或通过对象关系映射到关系数据库。根据规则将文档的层次结构转换为树状结构(通常是把文档中的元素定义为树的节点)。这种模型对于 XML 文档与面向对象数据库和层次数据库之间的转换是非常便利的。综
