智慧校园数据集成共享平台探讨

导语：智慧校园数据集成共享平台探讨一文来源于网友上传，不代表本站观点，若需要原创文章可咨询客服老师，欢迎参考。

摘要：为了解决高校各业务系统在信息化建设过程中，由于建设时间和空间上的差异,出现的“信息孤岛”现象和数据离散、异构等问题，提出一种基于ODI的智慧校园数据集成共享平台。平台通过利用Oracle的ETL工具ODI，对各业务系统数据进行集成，并将集成后的数据共享给统一身份认证平台以及网上办事大厅和校园移动App中的各种应用与服务。通过平台的构建和应用表明，业务系统的主要数据得到了治理和标准化，数据的交换和共享率也得到了很多大提升。

关键词：智慧校园；数据集成；数据共享；统一身份认证；网上办事大厅；ODI

1背景

高校信息化建设随着云计算、物联网、大数据、智能感知等新兴信息技术的不断发展已经步入智慧校园建设阶段，而高校在信息化发展的过程中，由于缺乏有效合理的规划和协调，各业务部门根据自己的需求建设了众多业务系统，出现了“信息孤岛”现象，形成了数据类型和数据访问方式多样，数据标准不统一等问题，并且随着时间的发展累积了大量的业务和数据资源，冗余数据和垃圾数据都普遍存在于业务系统中[1-4]。这些问题严重阻碍了智慧校园建设的进程，导致在数据层面，数据私有化，数据流动性不强，数据质量不高，各业务系统产生的数据无法交换、共享，无法发挥大数据的作用；业务层面，校内业务系统相互隔离，各应用之间的融合度不高[4-5]，师生办理业务跑路多、不方便。为了解决上述问题，数据的集成和共享势在必行，数据集成是把不同来源、格式、特点、性质的数据在逻辑上或物理上有机地集中，从而为用户提供全面的数据共享，数据只有通过共享，才能保证数据的一致，减少冗余，提高利用率[6]，实现数据的流动和业务的融合。本文提出一种基于ODI（OracleDataInte⁃grator）的智慧校园数据集成共享平台，利用Oracle的ETL（Ex⁃tract-Transform-Load）工具ODI对各业务系统产生的源数据进行抽取、清洗和转换后，将数据共享给统一身份认证平台以及网上办事大厅和校园移动App中的各业务系统、表单流程和服务，实现数据的交换、共享和流动；师生通过统一身份认证访问网上办事大厅和校园移动App中的各种业务和服务，实现单点登录和业务的融合。

2智慧校园数据集成共享平台架构

针对智慧校园建设充分整合信息资源和应用资源的需求，本文提出的智慧校园数据集成共享平台主要包括数据源层、数据处理层、数据存储与管理层和数据应用与服务层，如图1所示。数据源层，主要是作为数据源的各业务系统的数据，包括结构化和非结构化的数据，利用ETL工具抽取到数据处理层。数据处理层根据国家规范标准和学校标准，对抽取过来的源数据进行清洗和转换后，存储到数据中心。数据存储与管理层主要是对数据的存储和管理。其中，元数据管理的目的是在建立元数据标准的基础上，统一进行数据抽取、清洗和转换，以实现对各业务系统数据的整合[3]。主数据是全校范围统一标准和规范的数据，以解决异构系统之间关键数据的不一致、不正确、不完整等问题。数据中心则以数据库的形式存储集成后的数据，主要用于各业务系统的数据共享、综合查询以及数据分析与挖掘等。数据应用与服务层是应用和服务集中展示层，网上办事大厅和校园移动App将各种应用、工作流流程、综合化查询、表单制作和服务集成到同一平台，并作为进入应用和服务的唯一门户。师生通过统一身份认证平台对身份的合法认证之后进入网上办事大厅和校园移动App，便可在该平台根据角色的不同快速找到符合角色的服务。

3基于ODI的数据集成和共享

智慧校园数据集成共享平台首要面临异构数据的集成问题，平台选用Oracle的ETL工具ODI，目前已经有很多高校在智慧校园建设过程中采用ODI作为数据集成的工具。ODI是基于元数据管理的，支持异构数据库之间以批量、实时、同步、异步方式实现平台间数据的移动和转换[2]，ODI之所以能适应很多不同的数据源，灵活、高效和可扩展的完成数据抽取、转换和装载过程，是基于其知识模块（KM，KnowledgeMudules）体系[7]，用户不仅可以直接使用现有的知识模块完成数据的获取工作，也可以在知识模块上做各种定制，也可以完全自己开发这些知识模块。ODI知识模块包括六大类，如表1所示。学校各业务系统以虚拟视图的方式提供数据，提供的是经过筛选的虚拟视图，是主数据平台需要的数据字段集合。ODI利用知识模块抽取筛选出来字段所对应的全部数据，并对这些数据按照事先设定好的数据清洗与转换规则对抽取的数据进行清洗和转换[8]。数据清洗是个反复的过程，是对数据进行审查和校验,过滤不合规数据、删除重复数据、纠正错误数据、完成格式转换,并进行清洗前后的数据一致性检查,保证清洗结果集的质量,最终形成统一格式的标准数据，存储到数据中心，完成数据的集成。数据中心再以中间表的形式将业务系统需要的数据下发至中间表，各业务系统通过接口对中间表进行数据的读取，完成数据的共享。在数据集成与共享过程中，业务系统数据库并没有与数据中心发生直接的数据交互，从而保护了底层源数据，使整个数据集成共享平台处于低耦合、易扩展、易维护的状态[2，7，9]。数据集成和共享数据流向图，如图2所示。

4智慧校园数据集成共享平台实现

4.1云计算与虚拟化

云计算和虚拟化是智慧校园建设过程中的关键技术，云计算平台是一种动态扩展的计算模式，通过网络将虚拟化的资源作为服务提供，用户可以随时、随地、按需的访问共享资源池[10]，而虚拟化技术是将云计算平台的基础设施和各类物理资源（如CPU、内存、网络等）动态地汇聚起来，形成多租户共享的资源池，这些资源以网络服务的方式按需提供给用户[11]。数据集成共享平台的ODI服务器和主数据管理平台，以虚拟化的方式部署在云计算平台上，由云计算平台集中管理，实现系统的动态可伸缩性、高可用性、负载均衡，并提高资源的利用率，配置信息如表2所示。

4.2数据存储

数据中心存储全校统一规范的标准数据，又是各业务系统和服务需要的基础数据和主题数据的来源，具有重要的现实意义，所以采用物理服务器+OracleRAC（OracleRealApplicationCluster）集群数据库+共享存储的方案，在两台物理服务器上分别安装Oraclelinux6.9和Oracle12cRAC，并挂载共享存储，独立的物理服务器在数据安全性方面具有明显优势，数据丢失风险较小，并将数据备份放置在两台物理服务器上，实现双机热备。集群根据设定的调整策略，实现负载均衡，两个集群节点都能够访问共享存储读写数据，当集群中某个节点出现故障，业务自动切换到正常节点上，保证业务对外服务不间断，也可以根据业务繁忙程度，随时添加和删除集群节点。

4.3平台应用

基于ODI的智慧校园数据集成共享平台已经上线将近两年的时间，主要业务系统数据得到了治理和标准化，数据质量得到了很大的提升，具体集成情况如图3和表3所示。集成后形成基础数据和主题业务数据，通过网上办事大厅和校园移动App中90多个业务和服务的应用，得到了有效的交流和共享，图4显示了网上办事大厅和移动App中集成的所有业务数量。师生基础数据与统一身份认证平台，以及接入网上办事大厅和校园移动App中的各业务系统的对接，解决了“信息孤岛”现象，并实现了用户的单点登录，用户通过统一身份认证之后，无需再次登录就可以进入已接入的第三方系统。师生在网上办事大厅和校园移动App中可以查询各种相关主题化数据，比如学生成绩、课表、缴费数据、科研数据等等。师生在线上填写各种业务相关表单流程，无需往返多个部门线下办理，线上全程跟踪业务办理进度，线上提醒和催办相关人员尽快办理业务，电脑端和移动端均可操作、办理，给全校师生工作、学习、生活提供来了极大的便利，同时整合了校内事务、简化、优化了事务审批流程。

5结束语

本文提出的基于ODI的智慧校园数据集成共享平台，通过实践已初见成效，主要数据集成后进行了有效交换、共享，业务实现了一定程度的融合，同时与统一身份认证平台相结合，在网上办事大厅为全校师生提供了各种智慧服务。但是智慧校园建设是一项长期复杂的工程，智慧校园的“智慧”要更加深入的实现，数据的持续治理、数据质量进一步的提升、集成更加丰富的数据以及挖掘更多的数据价值，都将是未来数据集成共享平台持续建设的核心任务。

参考文献：

[1]刘宝妹,陈美玲,白兴瑞.智慧校园共享数据中心建设研究[J].中国教育信息化,2020(7):70-73.

[2]蒲芳,刘琳琅,徐萍,等.数字化校园中一卡通数据集成的研究与应用[J].华中师范大学学报(自然科学版),2017,51(S1):13-16,20.

[3]吴信东,董丙冰,堵新政,等.数据治理技术[J].软件学报,2019,30(9):2830-2856.

[4]张颖.大数据背景下高校“一站式”服务模型的探索和实践[J].计算机应用与软件,2019,36(7):128-132.

[5]冀翠萍.智慧校园业务应用融合的探索与实践[J].现代教育技术,2018,28(1):66-72.

[6]仇建斌.智慧校园数据管理交换平台研究与建设[J].计算机时代,2019(4):107-110.

作者：徐小梅 单位：兰州交通大学 网络信息中心