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摘要:集成数据环境广义上包括信息化校园框架结构中IT基础设施、基础服务平台公共数据平台部分、应用服务中心和校园统一门户的数据库部分、建设环境体系等方面的内容,IT基础设施是基本组成部分,公共数据平台是核心部分,应用数据库是数据生产和消费的主战场,建设环境体系包括标准规范和运维保障两部分内容。
关键词:高校信息化 集成数据环境 IT基础设施 公共数据平台 建设环境体系
一、IT基础设施
1)DBMS
DBMS数据库管理系统是一种操纵和管理数据库的大型软件,用于建立、使用和维护数据库,它对数据库进行统一的管理和控制,以保证数据库的安全性和完整性,用户通过DBMS访问数据库中的数据,数据库管理员也通过DBMS进行数据库的维护工作[1]。它可使多个应用程序和用户用不同的方法在同时或不同时刻去建立、修改和查询数据库,DBMS提供数据定义语言DDL(Data Definition Language)与数据操作语言DML(Data Manipulation Language),供用户定义数据库的模式结构与权限约束,实现对数据的追加、删除等操作。
2)数据容灾备份系统
数据容灾备份系统简称灾备系统,它是信息安全的一个重要内容,是保护数据的最后手段,如果没有灾备系统,一旦发生数据丢失或破坏,往往会造成无法挽回和弥补的损失,对信息化的建设会造成极大的打击。造成数据故障的原因多种多样,通常有系统故障、事务故障和介质故障三大类,另外从安全的角度出发,病毒、木马和黑客入侵等因素也会造成数据丢失、数据被篡改、系统瘫痪等后果,灾备系统就是要千方百计地维护系统和数据的完整性与准确性。
3)数据审计系统
数据审计系统的目标就是能够对需要审计的数据部署审计,当被审计数据发生操作时,实现对操作者、操作时间、操作对象和操作行为信息的自动记录,并提供这些信息的查询、统计等功能,如图1所示[2]。在高校信息化校园环境中,各个信息系统的业务数据,共享数据库的全局数据,都是学校重要的数字资产,灾备系统确保了数据在发生故障后能够快速全面地恢复,而数据审计系统确保了数据是按照事先设计的方式在运转,避免数据被非法使用和篡改,成为应用系统运行分析和责任追究的重要手段。
二、全域数据模型和统一信息标准
主题数据库是全域数据模型的基本组成部分。80年代初James Martin等人提出信息工程理论,指出企业应按业务主题建立数据库,即建立主题数据库,而不应按应用项目建立数据库[3]。主题数据库在整个系统中都是集约化的和共享的,它独立于具体的应用和部门,它是将学校各类业务数据进行综合整理分析后,提炼出信息系统间需要交互的数据关系模型,按照业务主题把相互间联系比较紧密的数据组织在一起,通过数据视图和数据交换机制对数据进行维护和使用。
主题数据库的数据关系在数据规划时被重新组织,与传统基于应用的数据库相比,主题数据库有以下主要特征:面向业务主题,主题数据库面向业务主题进行数据的组织存储,在进行主题数据库规划时一般遵循“自顶向下”的原则;信息共享,主题数据库强调建立各个应用系统“共建共用”的共享数据库,是对“自建自用”型数据库的彻底否定;一次一处输入,主题数据库的数据必须只有单一的权威来源方,以保证其准确性和权威性,可以有多个使用方进行数据的共享利用。
信息标准主要包括数据元素标准和信息分类编码标准两方面内容。数据元素标准包括数据元素命名标准、数据元素标识标准、数据元素一致性标准,数据元素命名标准一般结构是“修饰词-基本词-类别词”,如“政治面貌编码”,数据元素标识标准,一般用大写字母字符串表示,字母字符可按数据元素名称的汉语拼音首字母或英文单词缩写规则得出,数据元素一致性标准,指数据元素命名和数据元素标识要在全域中保持一致,不允许有“同名异义”的数据元素。
信息分类编码是标准化的一个领域,它是信息标准中最基础的标准。信息分类就是根据信息内容的属性或特征,将信息按一定的原则和方法进行区分和归类,并建立起一定的分类系统和排列顺序,以便管理和使用信息[4]。高校数据标准建设参考的标准集包括作为国家标准的教育部《教育管理信息化标准》(第一部分:学校管理信息标准)和教育信息化技术标准委员会(Chinese e-Leaming Technology Standardization Committee,CELTSC)出台的标准,地方标准包括省教委相关标准和DLTS标准,还包括IMS的学习资源元数据规范(Learning Resource Metadata,LRM)、学习技术标准委员会(Learning Technology Standards Committee,IEEE LTSC)、学习对象元数据模型(Learning Object Metadata,LOM)、OCLE(Online Computer Library Center)Dublin Core的Dublin Core元数据标准、可共享课程对象参考模型(Sharable Content Objeet Reference Model,SCORM)的等规范、模型和标准[5]。
三、三类数据库和数据交换平台
共享库是物理数据库,它是全域数据模型的具体映射和实现,也是整个集成数据环境的核心,共享库的数据来自各个业务系统,同时为各个业务系统提供数据的访问服务,标准库也是物理库,它是信息分类标准的具体内容和实现,是共享库标准引用的来源。共享库和标准共同组成共享数据中心,为全校各类信息系统提供统一的信息服务和标准服务。归档库是历史数据库,存放那些过时的、不会再发生变化的数据,而共享库存放学校各类正在使用、需要进行交换的数据,共享库是归档库数据的来源方,如果毕业生离校完毕,就可以把学生所有主题的信息转移到归档库中,比如学生的基本信息、成绩信息、在校期间的奖惩信息等。 数据仓库的数据来自共享库和归档库,它是为了进一步挖掘数据资源、为了决策需要而产生的。广义地说,基于数据仓库的决策支持系统(DSS,Decision Support System)由三个部件组成:数据仓库技术,联机分析处理技术(OLAP,On-Line Analytical Processing)和数据挖掘技术,DSS是通过数据、模型和知识,以人机交互方式进行半结构化或非结构化决策的计算机应用系统,它为决策者提供分析问题、建立模型、模拟决策过程和方案的环境,调用各种信息资源和分析工具,帮助决策者提高决策水平和质量,OLAP专门设计用于支持复杂的分析操作,可以根据分析人员的要求快速、灵活地进行大数据量的复杂查询处理,并且以一种直观而易懂的形式将查询结果提供给决策人员。
数据交换平台实现了各类数据库资源之间的数据交换,保证了同一信息在不同信息系统中的一致性,通过数据流程的定义和实施,使得数据在各个系统间的流通合理有序,它是一种ETL(Extraction-Transformation-Loading)工具,即数据抽取、转换、加载的工具,ETL将分布的、异构数据源中的数据如关系数据、平面数据文件等抽取到临时表中进行清洗、转换、集成,最后加载到目标数据库中,例如,利用数据交换平台从业务系统中抽取数据到临时区域,在其中进行数据的清洗转换工作,最后加载数据到共享数据库中,以实现脏数据的过滤、数据格式的转换、规范数据的加载。
四、建设环境体系
建设环境体系是信息化校园管理服务体系中最基础的支撑保障部分,如前文所提,它包括管理技术规范和运维服务保障两部分,管理技术规范确保信息化校园在管理操作过程中有据可依,促使管理的制度化、科学化,提高技术操作的准确性和工作效率,运维服务保障制度是运营管理和信息服务的重要依据,它包括IT运维管理体系、安全体系和用户服务体系三方面内容,其目标是要实现日常运维的有效管理,以保障IT系统的安全与稳定、实现合理的IT运营系统架构、更加从容地应对各类紧急事件。
参考文献
[1]数据库管理系统_百度百科, http://baike.baidu.com/view/68450.htm.
[2]陈晨, 陈怀楚, 高国柱 等. 基于Oracle数据库的数据审计系统的设计与实现[J]. 实验技术与管理, 2005, (12): 76-79.
[3]李丽, 王倩宜, 欧阳荣彬 等. 高校信息化建设中主题数据库的规划设计[J]. 中山大学学报(自然科学版), 2009, (S1):168-170.
[4]韩伟娅, 归伟娜. 企业信息资源规划(IRP)初探——安庆石化IRP的实现[J]. 实验技术与管理, 2011, (4): 34-36.
[5]许鑫, 苏新宁, 吴乃冈. 高校共享数据中心平台的设计与实现[J]. 现代图书情报技术, 2005, (6): 48-53.
关键词:高校信息化 集成数据环境 IT基础设施 公共数据平台 建设环境体系
一、IT基础设施
1)DBMS
DBMS数据库管理系统是一种操纵和管理数据库的大型软件,用于建立、使用和维护数据库,它对数据库进行统一的管理和控制,以保证数据库的安全性和完整性,用户通过DBMS访问数据库中的数据,数据库管理员也通过DBMS进行数据库的维护工作[1]。它可使多个应用程序和用户用不同的方法在同时或不同时刻去建立、修改和查询数据库,DBMS提供数据定义语言DDL(Data Definition Language)与数据操作语言DML(Data Manipulation Language),供用户定义数据库的模式结构与权限约束,实现对数据的追加、删除等操作。
2)数据容灾备份系统
数据容灾备份系统简称灾备系统,它是信息安全的一个重要内容,是保护数据的最后手段,如果没有灾备系统,一旦发生数据丢失或破坏,往往会造成无法挽回和弥补的损失,对信息化的建设会造成极大的打击。造成数据故障的原因多种多样,通常有系统故障、事务故障和介质故障三大类,另外从安全的角度出发,病毒、木马和黑客入侵等因素也会造成数据丢失、数据被篡改、系统瘫痪等后果,灾备系统就是要千方百计地维护系统和数据的完整性与准确性。
3)数据审计系统
数据审计系统的目标就是能够对需要审计的数据部署审计,当被审计数据发生操作时,实现对操作者、操作时间、操作对象和操作行为信息的自动记录,并提供这些信息的查询、统计等功能,如图1所示[2]。在高校信息化校园环境中,各个信息系统的业务数据,共享数据库的全局数据,都是学校重要的数字资产,灾备系统确保了数据在发生故障后能够快速全面地恢复,而数据审计系统确保了数据是按照事先设计的方式在运转,避免数据被非法使用和篡改,成为应用系统运行分析和责任追究的重要手段。
二、全域数据模型和统一信息标准
主题数据库是全域数据模型的基本组成部分。80年代初James Martin等人提出信息工程理论,指出企业应按业务主题建立数据库,即建立主题数据库,而不应按应用项目建立数据库[3]。主题数据库在整个系统中都是集约化的和共享的,它独立于具体的应用和部门,它是将学校各类业务数据进行综合整理分析后,提炼出信息系统间需要交互的数据关系模型,按照业务主题把相互间联系比较紧密的数据组织在一起,通过数据视图和数据交换机制对数据进行维护和使用。
主题数据库的数据关系在数据规划时被重新组织,与传统基于应用的数据库相比,主题数据库有以下主要特征:面向业务主题,主题数据库面向业务主题进行数据的组织存储,在进行主题数据库规划时一般遵循“自顶向下”的原则;信息共享,主题数据库强调建立各个应用系统“共建共用”的共享数据库,是对“自建自用”型数据库的彻底否定;一次一处输入,主题数据库的数据必须只有单一的权威来源方,以保证其准确性和权威性,可以有多个使用方进行数据的共享利用。
信息标准主要包括数据元素标准和信息分类编码标准两方面内容。数据元素标准包括数据元素命名标准、数据元素标识标准、数据元素一致性标准,数据元素命名标准一般结构是“修饰词-基本词-类别词”,如“政治面貌编码”,数据元素标识标准,一般用大写字母字符串表示,字母字符可按数据元素名称的汉语拼音首字母或英文单词缩写规则得出,数据元素一致性标准,指数据元素命名和数据元素标识要在全域中保持一致,不允许有“同名异义”的数据元素。
信息分类编码是标准化的一个领域,它是信息标准中最基础的标准。信息分类就是根据信息内容的属性或特征,将信息按一定的原则和方法进行区分和归类,并建立起一定的分类系统和排列顺序,以便管理和使用信息[4]。高校数据标准建设参考的标准集包括作为国家标准的教育部《教育管理信息化标准》(第一部分:学校管理信息标准)和教育信息化技术标准委员会(Chinese e-Leaming Technology Standardization Committee,CELTSC)出台的标准,地方标准包括省教委相关标准和DLTS标准,还包括IMS的学习资源元数据规范(Learning Resource Metadata,LRM)、学习技术标准委员会(Learning Technology Standards Committee,IEEE LTSC)、学习对象元数据模型(Learning Object Metadata,LOM)、OCLE(Online Computer Library Center)Dublin Core的Dublin Core元数据标准、可共享课程对象参考模型(Sharable Content Objeet Reference Model,SCORM)的等规范、模型和标准[5]。
三、三类数据库和数据交换平台
共享库是物理数据库,它是全域数据模型的具体映射和实现,也是整个集成数据环境的核心,共享库的数据来自各个业务系统,同时为各个业务系统提供数据的访问服务,标准库也是物理库,它是信息分类标准的具体内容和实现,是共享库标准引用的来源。共享库和标准共同组成共享数据中心,为全校各类信息系统提供统一的信息服务和标准服务。归档库是历史数据库,存放那些过时的、不会再发生变化的数据,而共享库存放学校各类正在使用、需要进行交换的数据,共享库是归档库数据的来源方,如果毕业生离校完毕,就可以把学生所有主题的信息转移到归档库中,比如学生的基本信息、成绩信息、在校期间的奖惩信息等。 数据仓库的数据来自共享库和归档库,它是为了进一步挖掘数据资源、为了决策需要而产生的。广义地说,基于数据仓库的决策支持系统(DSS,Decision Support System)由三个部件组成:数据仓库技术,联机分析处理技术(OLAP,On-Line Analytical Processing)和数据挖掘技术,DSS是通过数据、模型和知识,以人机交互方式进行半结构化或非结构化决策的计算机应用系统,它为决策者提供分析问题、建立模型、模拟决策过程和方案的环境,调用各种信息资源和分析工具,帮助决策者提高决策水平和质量,OLAP专门设计用于支持复杂的分析操作,可以根据分析人员的要求快速、灵活地进行大数据量的复杂查询处理,并且以一种直观而易懂的形式将查询结果提供给决策人员。
数据交换平台实现了各类数据库资源之间的数据交换,保证了同一信息在不同信息系统中的一致性,通过数据流程的定义和实施,使得数据在各个系统间的流通合理有序,它是一种ETL(Extraction-Transformation-Loading)工具,即数据抽取、转换、加载的工具,ETL将分布的、异构数据源中的数据如关系数据、平面数据文件等抽取到临时表中进行清洗、转换、集成,最后加载到目标数据库中,例如,利用数据交换平台从业务系统中抽取数据到临时区域,在其中进行数据的清洗转换工作,最后加载数据到共享数据库中,以实现脏数据的过滤、数据格式的转换、规范数据的加载。
四、建设环境体系
建设环境体系是信息化校园管理服务体系中最基础的支撑保障部分,如前文所提,它包括管理技术规范和运维服务保障两部分,管理技术规范确保信息化校园在管理操作过程中有据可依,促使管理的制度化、科学化,提高技术操作的准确性和工作效率,运维服务保障制度是运营管理和信息服务的重要依据,它包括IT运维管理体系、安全体系和用户服务体系三方面内容,其目标是要实现日常运维的有效管理,以保障IT系统的安全与稳定、实现合理的IT运营系统架构、更加从容地应对各类紧急事件。
参考文献
[1]数据库管理系统_百度百科, http://baike.baidu.com/view/68450.htm.
[2]陈晨, 陈怀楚, 高国柱 等. 基于Oracle数据库的数据审计系统的设计与实现[J]. 实验技术与管理, 2005, (12): 76-79.
[3]李丽, 王倩宜, 欧阳荣彬 等. 高校信息化建设中主题数据库的规划设计[J]. 中山大学学报(自然科学版), 2009, (S1):168-170.
[4]韩伟娅, 归伟娜. 企业信息资源规划(IRP)初探——安庆石化IRP的实现[J]. 实验技术与管理, 2011, (4): 34-36.
[5]许鑫, 苏新宁, 吴乃冈. 高校共享数据中心平台的设计与实现[J]. 现代图书情报技术, 2005, (6): 48-53.