基于交换的数据存储模式研究

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1、基于交换的数据存储模式研究黄卫卫陈怀楚高国柱王映雪程佳惠hww@cic.tsinghua.edu.cn清华大学计算机与信息管理中心，北京，100084摘要：随着信息技术的快速发展，许多高校在信息化建设方面已初具规模，各应用系统的数据存储量与日剧增，数据孤岛问题日益突出。因此，如何有效整合数据资源，并使数据在校内及时、准确、高效地交换和共享，成为数据交换研究的热点。本文结合清华大学数字校园建设的研究工作，分析了高校在数据交换与共享方面的研究背景、需求状况，并对基于交换的数据存储模式作了进一步研究。关键词：数据交换,存储模式,逻辑存储模式，物理存储模式，数据交换应用

2、平台1研究背景随着信息技术的高速发展，高校在信息化建设方面卓有成效，逐步建立起办公、教务、财务、人力资源等一系列的应用系统，提高了工作效率、管理水平和服务质量。清华大学从1996年开始大规模的信息化建设工作，初期的重点是应用系统的建设，并以学校基础数据分类为主线，陆续完成了学生口管理、人力资源管理、网络教学、财务管理、科研管理、设备与资产管理、后勤管理等大块应用系统。学生口管理涵盖学生入校、在校、离校三个环节，由网上招生、迎新系统、综合教务管理、学生奖助贷勤补、学生就业、离校系统、校友系统等多个子应用系统组成。到目前为止，已经有40多个应用系统在校园网上稳定运行

3、。分阶段开发的各应用系统相对独立，随着应用系统的不断完善，各应用系统之间不断提出数据交换的需求。例如：学生口教务系统需要从人事系统获取教师的基本信息，需要从后勤获取学生宿舍地址和宿舍电话等信息；同时它又提供学生学籍与学籍变动信息的标准数据。为了满足各应用系统之间的数据交换需求，就需要将某个部门的业务数据向另一个部门授权，而部门之间对数据交换的需求又是多种多样的：有的部门需要实时访问另一个业务系统的数据，并及时更新本部门的相关数据；而有的部门则每学期或每月周期性地读取其它部门的业务数据。以上两种数据交换都采用数据库的授权管理机制来实现。因此，应用系统之间的数据授权

4、关系越来越多，多种交换方式并存，形成一个错综复杂的网状结构，如图1所示：4、财务管理财务管理系统后勤相关的财务数据发放和代扣<－科研相关的财务数据教工基本数据教工住房费用<－设备相关的财务数据－>项目经费学生基本数据－>设备经费8、后勤7、房管处6、国有资产、设备5、科研管理饮食服务中心社区服务中心住房管理房屋信息实验室（资产、设备）科研合同管理学生宿舍管理实验室人员管理科研项目管理其他后勤管理...<－学生二级选课－>实验室信息<－教工基本数据<－项目负责人基本数据<－学生基本数据<－教工基本数据－>教工住宿信息教工基本数据－>教工承担项目信息－>学生后勤信息

5、－>教工后勤信息1、学生口管理人力资源交换平台网上招生校办（单位编码、委员会信息）教工相关数据迎新系统人事处（人事信息）教务系统...学生相关数据教工相关数据...2、教学资源3、人事管理网络学堂教工基本数据在职人员管理文化课网站离退休管理图1：全校数据交换的现状模型1PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建ÿwww.fineprint.com.cn上述数据交换的形式已经运行了一段时间，但随着应用系统的不断增加，尤其是学生迎新系统、学生离校系统的投入运行（这些系统具有跨应用、跨部门的显著特点），大大增加了数据交换的复杂性，因此，原先网状结构交换方

6、式的缺点日益突出：首先是业务数据的安全性降低，应用系统之间数据相互授权，权限没有统一管理，容易造成权限不当，直接影响业务数据的安全；其次，网状结构难以保证交换数据的一致性，同样一份数据可能存在多个出口或入口；第三，交换数据分布比较杂乱，管理困难；第四，网状结构使应用系统之间的耦合度增加，局部出了问题容易影响全局，影响信息服务的质量和效率。学校对数据交换与共享的大量需求以及网状结构交换方式存在的问题，迫切需要对数据交换进行深入研究。研究主要分两个方面：一是数据交换的存储模式，即交换数据与业务数据如何合理存放和管理，并建立相应的理想存储模型；二是在理想模型指导下，构

7、建一个跨应用、跨部门的数据交换应用平台，统一为各应用系统提供权威的交换数据和标准的数据交换服务。本文重点在数据交换的存储模式上作了一些研究。2数据交换的理想存储模式的探讨关于数据交换存储模式的讨论，可以从两个方面进行：一是从逻辑存储层面，二是从物理存储层面。下面将分别从这两个方面展开讨论。2.1数据交换的逻辑存储模式设计高校的数字校园有其阶段性建设的特点，所以总体上各应用系统松散耦合、相对独立，业务数据可以根据大块应用系统进行划分，并分布在相应的业务数据库中；而应用系统之间的交换数据可以集中存储、集中管理，形成一个统一的交换数据库（包含全校共用的基础数据和各业务

8、系统的交换数据）。应用系