分布式环保档案信息资源共享系统研究续

发布时间：2013-08-16 12:32:25 来源：文档文库

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分布式环保档案信息资源共享系统研究（续）

诸云强/朱琦/徐敏/冯敏/宋佳/杜佳

2012-11-7 16:44:46　　来源：《档案学通讯》(京)2011年5期

　　【英文标题】On Information Resource Sharing System of Distributed Environmental Archives（Replenish）

　　【作者简介】诸云强（1977-），男，博士，中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室副研究员，主要研究方向：地学信息共享，出版专著1部，发表论文30余篇；朱琦，徐敏，环境保护部信息中心（北京 100029）；冯敏，宋佳，杜佳，中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室（北京 100101）。

　　【内容提要】本文是上篇同名文章的续篇，提出了分布式环保档案信息资源共享系统的总体架构、功能体系及部署应用模式。分布式环保档案信息资源共享系统包括后台著录管理和前台共享服务两个子系统，由部署在各级环境保护行政主管部门的节点共同组成，不仅可以实现各单位环保档案信息资源的自治管理，而且通过网络服务互操作，可实现部门间环保档案信息资源的安全交换和分级共享。

　　Based on research one, Environmental Protection Archival Information Resources (EPAIR) sharing requirements analysis, this paper puts forward the general architecture, function structure and deployment models of distributed Environmental Protection Archival Information Resources Sharing System (EPAIRSS). EPAIRSS includes two sub systems, one is submission and management sub-system for producers and administrators, and another is sharing and access sub-system for users. Therefore the entire EPAIR service network comprises many nodes. In this network, it can implement not only respective submission and management of EPAIR among each node, but also safely interchanging and sharing EPAIR cross-departments by web services interoperability.

　　【关键词】环保档案/共享系统/互操作Environmental protection archives/Sharing system/Interoperability

　　3 分布式环保档案信息资源共享系统的内涵与总体架构

　　根据前述的需求分析，参照OAIS参考模型[1][2]，环保档案信息资源共享系统总体架构如图1所示。该系统是一个分布式的体系，不仅能够实现各单位环保档案信息资源的科学管理，而且还能够与其他节点单位（部署了同样系统的单位，或者实现了该系统标准服务接口的软件系统单位）进行联网，共同构成分布式的环保档案服务网络体系，实现跨部门、跨地区的环保档案共享。同时，也能够面向其他部委、科研院所以及社会公众等，提供开放的环保档案目录查询检索。多个分布式的环保档案信息资源共享系统共同组成物理上分布、逻辑上统一具有自治管理、安全交换和分级共享功能的环保档案信息资源共享服务体系。该体系具有明显的分布性、统一性、开放性和安全性的特点。

　　分布性主要体现在以下几个方面[3]：

　　（1）系统的分布性：环保档案共享系统分别部署在环保部、环保部直属机构、各省环保厅、地市环保局、区县环保局等。各节点的系统可以是本文讨论的环保档案信息资源共享系统，也可以是各部门已有的档案管理系统。

　　（2）信息资源的分布性：环保档案信息资源分布在各级环保档案管理部门，由各级档案管理部门负责管理、维护自己的环保档案信息资源。

　　（3）用户的分布性：用户分布在全国不同的地方，可以是环保档案管理人员、业务人员，也可以是其他相关部委的档案利用人员和普通的社会公众等。

　　（4）应用的分布性：根据应用的需求，用户可能会利用不同级别、区域的环保档案共享系统获取不同的环保档案。

　　统一性主要体现在以下几个方面：

　　（1）逻辑的统一性：尽管服务体系是由多个分布在不同部门的环保档案信息资源共享系统组成的，但这些系统的业务规则、接口规范等在逻辑上必须统一，这样系统之间才能进行互操作。

　　（2）服务的统一性：理论上服务体系下任意一个共享节点都可以交换其他共享节点的环保档案信息资源目录，这样用户访问任意一个共享节点就可以查看所有环保档案信息资源目录，并根据权限进行访问。具体部署应用时可根据目前环保档案管理部门的相关规定进行系统的配置。

　　（3）开放性：首先表现在能够容纳不同类型、结构的档案信息资源，适应档案资源的不断更新和补充：其次还可以接受不断加盟的节点，这些节点可以是本文的环保档案共享系统，也可以是各级管理部门已有的环保档案管理系统（需要遵循统一的接口规范，实现核心业务的改造和封装），从而最大限度集成各级环保档案管理部门已有的投资，实现跨部门、跨区域、跨平台的系统集成。

　　从逻辑上看，环保档案信息资源共享系统分为资源层、功能层、服务层和用户层四个层次（如图2所示）。

　　资源层是指各级环境保护行政主管部门及其直属单位。在环境保护活动中直接形成的各类环保档案，主要包括环境管理、环境监测、环境污染及其防治、自然保护、环境科学研究、环境工程建设、设备仪器、标准计量等类型。

　　功能层是指实现环保档案信息资源集成和共享的功能模块。包括：环保档案的著录、归档、管理、交换、查询检索与在线浏览以及用户及权限管理等。

　　Web服务层基于功能层，是保障分布式共享系统各节点互操作和兼容已有异构管理系统的基础。由一系列核心的Web服务组成，包括：节点同步服务、元数据交换服务、登录验证服务等。Web服务对外提供远程调用的接口，当客户端调用该Web服务时，Web服务接受客户端参数，通过功能层执行具体的操作，并将操作结果返回给客户端。

　　门户层是档案形成者、管理者、使用者与系统交流的场所。通过门户层用户向系统发出各种请求，门户层将用户请求转发给Web服务层或功能层，并向用户显示系统的处理结果。

　　4 分布式环保档案信息资源共享系统功能体系

　　OAIS参考模型中定义了三类信息包（提交信息包、档案信息包、分发信息包）、三类用户（信息资源的形成者、管理者和使用者）以及六种功能（档案收集、存储、管理、保存规划、访问和系统管理）[1][2]。基于OAIS参考模型，根据前述的需求分析，环保档案信息资源共享系统功能模型应该还包括交换共享模块，如图3所示。具体的功能可划分为两大子系统：环保档案著录管理子系统和环保档案共享服务子系统。

　　环保档案著录管理子系统主要面向环保档案管理人员，为他们提供管理员及权限设置、分布式共享节点信息管理、环保档案分类体系管理、环保档案元数据著录模板设置（适应不同类型不同级别环保档案著录的需要）、环保档案元数据著录、环保档案归档管理、环保档案访问权限的设置（根据档案密级选择档案共享访问的方式）、环保档案审查发布（确定环保档案已经进行了安全设置，并对外发布）、分布式环保档案交换、新闻信息发布（发布通知公告、工作动态、研究进展等信息）、统计分析（对网络访问情况、访问用户，共享系统提供的检索、在线浏览下载服务进行统计）等。

　　环保档案共享服务子系统主要面向各级环保档案的使用者，提供用户的注册、登录及权限认证、环保档案分类导航（根据分类体系，可进行多个分类体系的导航。如按档案类别、年度等进行导航）、环保档案资源的检索（基于关键词、地图的检索等）和优化排序、档案资源的在线获取（根据档案资源访问权限和用户级别，提供档案资源的在线浏览）、环保档案离线获取、新闻信息浏览（提供通知公告、工作动态、研究进展等信息类服务）等。

　　5 分布式环保档案信息资源共享系统部署应用模式

　　根据前面的分析，环保档案信息资源共享系统是一个分布式的体系，因此，在技术实现上必须采用分布式的软件体系。目前分布式互操作技术主要包括：OMG（对象管理组织，Object Management Group）的CORBA（公共对象请求代理体系结构，Common Object Request Broker Architecture）、Microsoft的COM/DCOM（组件对象模型Component Object Model/分布式对象模型Distributed COM）、Sun公司的Java RMI（远程方法调用）和EJB（企业级JavaBean）和Web服务技术。Web服务（Web Services，网络服务）是一个崭新的分布式计算模型，是一种部署在WEB上的对象组件[4]，能够运行在不同的操作系统上，为不同的软件应用互操作提供标准的方式[5]。Web服务建立在XML规范之上，具有良好的封装性；Web服务与服务之间是一种松散的耦合[6]。当一个Web服务实现发生变更时，只要调用界面不变，Web服务仍可正常运行，对用户完全透明。由此可见，Web服务完全屏蔽了不同软件平台的差异，无论是CORBA、DCOM还是EJB都可以通过这一标准进行互操作，实现当前环境下最高的可集成性。

　　因此，分布式环保档案信息资源共享系统采用面向服务（SOA, Service－Oriented Architecture）的技术架构，基于J2EE环境，SQL Server数据库进行开发。WEB服务器采用Tomcat5，节点互操作采用Web Services，网络地理信息服务在Java环境下利用Flash技术自行开发。

　　系统的部署应用模式如图5所示①。环保档案数据库和元数据库部署在内网，供内部员工进行环保档案信息资源的著录、归档、管理、查询和按权限的在线浏览访问。环保档案目录（元数据）交换库和环保档案信息资源网络服务部署在专网上。经过校验码认证后通过网络服务的调用实现环保部、各省环保厅、甚至是各区县环保局环保档案目录（元数据）的交换。进行交换的环保档案元数据信息统一放到环保档案数据交换库中，与业务运行的环保档案元数据进行物理上的隔离，定期进行两者的数据交换。环保档案元数据公开库部署在外网上，内网实现物理上的隔离，定期抽取可以对社会公众公开的环保档案元数据信息和已经开放的环保档案信息资源，供通过身份验证的个人和组织检索查阅。

　　图5 环保档案共享系统部署结构

　　6 结论与讨论

　　6.1 主要结论

　　（1）环保档案信息资源共享的实质是满足环保档案形成者、管理者和使用者三个主体的需求，使得环保档案信息资源能够方便、安全地从形成者手中到使用者手中，促进环保档案的高效利用与增值；

　　（2）环保档案信息资源共享不仅包括环保档案信息资源的交换、共享访问，而且还应包括为提高质量而进行的环保档案信息资源著录、归档、审查发布与管理等过程。因此，从功能上把软件系统分为共享服务子系统和著录管理子系统；

　　（3）为了实现全国一盘棋的环保档案信息资源共享，必须采用分布式的软件架构。一方面实现各部门环保档案的自治管理，另一方面利用网络互操作实现各节点环保档案信息资源目录和元数据的交换共享；

　　（4）采用J2EE开发环境，可实现环保档案信息资源共享系统跨平台、跨部门、跨区域的部署应用。利用XML Schema、Web Services等技术可适应异构环保档案信息资源和管理系统整合的需要，从而从技术角度真正推动环保档案信息资源的共享。

　　6.2 讨论

　　环保档案信息资源共享不仅具有一般信息资源共享所遇到的问题，同时，作为对国家和社会有保存价值的历史记录，环保档案信息资源共享又具有显著的特点。在实施过程中特别要注意以下几个方面：

　　（1）环保档案信息资源共享是一个复杂的工程，光靠技术手段是不能完全解决的，还涉及人们的观念意识、行业部门的利益等等。因此，在实施过程必须加强理念的宣传，制定切实可行的管理办法，协调处理好档案形成者、管理者和使用者的责、权、利；

　　（2）在共享过程中，必须处理好开放共享与安全保护的矛盾，做到有序安全的共享。对于控制使用的部分，一定要严格掌握，以维护国家的根本利益。要以“档案法”为依据，做到内外有别，做好用户权限的划控，制定好共享安全使用条例等；

　　（3）从技术的角度，要注重对已有投资的保护。要能够重用或通过标准接口经过最小限度的改造，实现共享系统与已有的环保档案管理系统、政务系统、业务系统的松散耦合，从而实现环保档案信息资源的快速整合集成。

　　致谢：本文得益于环境保护部办公厅文档处李敏君处长、董佩老师的指导以及与项目组其他成员的共同讨论。在此，一并表示感谢。

　　注释：

　　① 参考：诸云强．环保档案信息资源共享原型系统概要设计，2010.

　　【参考文献】

　　[1]钱毅．OAIS对数字档案馆系统技术路线和管理策略的启示[J].档案学研究，2009(4):46－49.

　　[2]CCSDS, NASA. Reference Model for an Open Archival Information System(OAIS). CCSDS 650. 0-B-1 BLUE BOOK. 2002.

　　[3]诸云强．地球系统科学数据共享关键技术研究[M].北京：科学出版社，2009.

　　[4]王涛，琚春华．利用WEB服务实现异种平台互操作的探析[J].计算机时代，2003(9):31－33.

　　[5]杨晔，饶若楠，王翰波．一种基于SOAP的实现异种分布式组件互操作的方法[J].计算机工程，2001,27(10):77－79.

　　[6]柴晓路，梁宇奇．Web Services技术、架构和应用[M].北京：电子工业出版社，2003.