智慧校園數據集成共享平臺探討

導語：智慧校園數據集成共享平臺探討一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：為了解決高校各業務系統在信息化建設過程中，由于建設時間和空間上的差異,出現的“信息孤島”現象和數據離散、異構等問題，提出一種基于ODI的智慧校園數據集成共享平臺。平臺通過利用Oracle的ETL工具ODI，對各業務系統數據進行集成，并將集成后的數據共享給統一身份認證平臺以及網上辦事大廳和校園移動App中的各種應用與服務。通過平臺的構建和應用表明，業務系統的主要數據得到了治理和標準化，數據的交換和共享率也得到了很多大提升。

關鍵詞：智慧校園；數據集成；數據共享；統一身份認證；網上辦事大廳；ODI

1背景

高校信息化建設隨著云計算、物聯網、大數據、智能感知等新興信息技術的不斷發展已經步入智慧校園建設階段，而高校在信息化發展的過程中，由于缺乏有效合理的規劃和協調，各業務部門根據自己的需求建設了眾多業務系統，出現了“信息孤島”現象，形成了數據類型和數據訪問方式多樣，數據標準不統一等問題，并且隨著時間的發展累積了大量的業務和數據資源，冗余數據和垃圾數據都普遍存在于業務系統中[1-4]。這些問題嚴重阻礙了智慧校園建設的進程，導致在數據層面，數據私有化，數據流動性不強，數據質量不高，各業務系統產生的數據無法交換、共享，無法發揮大數據的作用；業務層面，校內業務系統相互隔離，各應用之間的融合度不高[4-5]，師生辦理業務跑路多、不方便。為了解決上述問題，數據的集成和共享勢在必行，數據集成是把不同來源、格式、特點、性質的數據在邏輯上或物理上有機地集中，從而為用戶提供全面的數據共享，數據只有通過共享，才能保證數據的一致，減少冗余，提高利用率[6]，實現數據的流動和業務的融合。本文提出一種基于ODI（OracleDataInte⁃grator）的智慧校園數據集成共享平臺，利用Oracle的ETL（Ex⁃tract-Transform-Load）工具ODI對各業務系統產生的源數據進行抽取、清洗和轉換后，將數據共享給統一身份認證平臺以及網上辦事大廳和校園移動App中的各業務系統、表單流程和服務，實現數據的交換、共享和流動；師生通過統一身份認證訪問網上辦事大廳和校園移動App中的各種業務和服務，實現單點登錄和業務的融合。

2智慧校園數據集成共享平臺架構

針對智慧校園建設充分整合信息資源和應用資源的需求，本文提出的智慧校園數據集成共享平臺主要包括數據源層、數據處理層、數據存儲與管理層和數據應用與服務層，如圖1所示。數據源層，主要是作為數據源的各業務系統的數據，包括結構化和非結構化的數據，利用ETL工具抽取到數據處理層。數據處理層根據國家規范標準和學校標準，對抽取過來的源數據進行清洗和轉換后，存儲到數據中心。數據存儲與管理層主要是對數據的存儲和管理。其中，元數據管理的目的是在建立元數據標準的基礎上，統一進行數據抽取、清洗和轉換，以實現對各業務系統數據的整合[3]。主數據是全校范圍統一標準和規范的數據，以解決異構系統之間關鍵數據的不一致、不正確、不完整等問題。數據中心則以數據庫的形式存儲集成后的數據，主要用于各業務系統的數據共享、綜合查詢以及數據分析與挖掘等。數據應用與服務層是應用和服務集中展示層，網上辦事大廳和校園移動App將各種應用、工作流流程、綜合化查詢、表單制作和服務集成到同一平臺，并作為進入應用和服務的唯一門戶。師生通過統一身份認證平臺對身份的合法認證之后進入網上辦事大廳和校園移動App，便可在該平臺根據角色的不同快速找到符合角色的服務。

3基于ODI的數據集成和共享

智慧校園數據集成共享平臺首要面臨異構數據的集成問題，平臺選用Oracle的ETL工具ODI，目前已經有很多高校在智慧校園建設過程中采用ODI作為數據集成的工具。ODI是基于元數據管理的，支持異構數據庫之間以批量、實時、同步、異步方式實現平臺間數據的移動和轉換[2]，ODI之所以能適應很多不同的數據源，靈活、高效和可擴展的完成數據抽取、轉換和裝載過程，是基于其知識模塊（KM，KnowledgeMudules）體系[7]，用戶不僅可以直接使用現有的知識模塊完成數據的獲取工作，也可以在知識模塊上做各種定制，也可以完全自己開發這些知識模塊。ODI知識模塊包括六大類，如表1所示。學校各業務系統以虛擬視圖的方式提供數據，提供的是經過篩選的虛擬視圖，是主數據平臺需要的數據字段集合。ODI利用知識模塊抽取篩選出來字段所對應的全部數據，并對這些數據按照事先設定好的數據清洗與轉換規則對抽取的數據進行清洗和轉換[8]。數據清洗是個反復的過程，是對數據進行審查和校驗,過濾不合規數據、刪除重復數據、糾正錯誤數據、完成格式轉換,并進行清洗前后的數據一致性檢查,保證清洗結果集的質量,最終形成統一格式的標準數據，存儲到數據中心，完成數據的集成。數據中心再以中間表的形式將業務系統需要的數據下發至中間表，各業務系統通過接口對中間表進行數據的讀取，完成數據的共享。在數據集成與共享過程中，業務系統數據庫并沒有與數據中心發生直接的數據交互，從而保護了底層源數據，使整個數據集成共享平臺處于低耦合、易擴展、易維護的狀態[2，7，9]。數據集成和共享數據流向圖，如圖2所示。

4智慧校園數據集成共享平臺實現

4.1云計算與虛擬化

云計算和虛擬化是智慧校園建設過程中的關鍵技術，云計算平臺是一種動態擴展的計算模式，通過網絡將虛擬化的資源作為服務提供，用戶可以隨時、隨地、按需的訪問共享資源池[10]，而虛擬化技術是將云計算平臺的基礎設施和各類物理資源（如CPU、內存、網絡等）動態地匯聚起來，形成多租戶共享的資源池，這些資源以網絡服務的方式按需提供給用戶[11]。數據集成共享平臺的ODI服務器和主數據管理平臺，以虛擬化的方式部署在云計算平臺上，由云計算平臺集中管理，實現系統的動態可伸縮性、高可用性、負載均衡，并提高資源的利用率，配置信息如表2所示。

4.2數據存儲

數據中心存儲全校統一規范的標準數據，又是各業務系統和服務需要的基礎數據和主題數據的來源，具有重要的現實意義，所以采用物理服務器+OracleRAC（OracleRealApplicationCluster）集群數據庫+共享存儲的方案，在兩臺物理服務器上分別安裝Oraclelinux6.9和Oracle12cRAC，并掛載共享存儲，獨立的物理服務器在數據安全性方面具有明顯優勢，數據丟失風險較小，并將數據備份放置在兩臺物理服務器上，實現雙機熱備。集群根據設定的調整策略，實現負載均衡，兩個集群節點都能夠訪問共享存儲讀寫數據，當集群中某個節點出現故障，業務自動切換到正常節點上，保證業務對外服務不間斷，也可以根據業務繁忙程度，隨時添加和刪除集群節點。

4.3平臺應用

基于ODI的智慧校園數據集成共享平臺已經上線將近兩年的時間，主要業務系統數據得到了治理和標準化，數據質量得到了很大的提升，具體集成情況如圖3和表3所示。集成后形成基礎數據和主題業務數據，通過網上辦事大廳和校園移動App中90多個業務和服務的應用，得到了有效的交流和共享，圖4顯示了網上辦事大廳和移動App中集成的所有業務數量。師生基礎數據與統一身份認證平臺，以及接入網上辦事大廳和校園移動App中的各業務系統的對接，解決了“信息孤島”現象，并實現了用戶的單點登錄，用戶通過統一身份認證之后，無需再次登錄就可以進入已接入的第三方系統。師生在網上辦事大廳和校園移動App中可以查詢各種相關主題化數據，比如學生成績、課表、繳費數據、科研數據等等。師生在線上填寫各種業務相關表單流程，無需往返多個部門線下辦理，線上全程跟蹤業務辦理進度，線上提醒和催辦相關人員盡快辦理業務，電腦端和移動端均可操作、辦理，給全校師生工作、學習、生活提供來了極大的便利，同時整合了校內事務、簡化、優化了事務審批流程。

5結束語

本文提出的基于ODI的智慧校園數據集成共享平臺，通過實踐已初見成效，主要數據集成后進行了有效交換、共享，業務實現了一定程度的融合，同時與統一身份認證平臺相結合，在網上辦事大廳為全校師生提供了各種智慧服務。但是智慧校園建設是一項長期復雜的工程，智慧校園的“智慧”要更加深入的實現，數據的持續治理、數據質量進一步的提升、集成更加豐富的數據以及挖掘更多的數據價值，都將是未來數據集成共享平臺持續建設的核心任務。

參考文獻：

[1]劉寶妹,陳美玲,白興瑞.智慧校園共享數據中心建設研究[J].中國教育信息化,2020(7):70-73.

[2]蒲芳,劉琳瑯,徐萍,等.數字化校園中一卡通數據集成的研究與應用[J].華中師范大學學報(自然科學版),2017,51(S1):13-16,20.

[3]吳信東,董丙冰,堵新政,等.數據治理技術[J].軟件學報,2019,30(9):2830-2856.

[4]張穎.大數據背景下高校“一站式”服務模型的探索和實踐[J].計算機應用與軟件,2019,36(7):128-132.

[5]冀翠萍.智慧校園業務應用融合的探索與實踐[J].現代教育技術,2018,28(1):66-72.

[6]仇建斌.智慧校園數據管理交換平臺研究與建設[J].計算機時代,2019(4):107-110.

作者：徐小梅 單位：蘭州交通大學 網絡信息中心