大学数字化校园共享数据库平台设计方案.doc
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1、大学数字化校园共享数据库平台设计方案招标文件第8章企业ICDC基础数据库（第八章内容）元数据数据标准1.1.1.1. ICDC介绍1.1.1.1.1. 企业ICDC概念ICDC 是Information Centric Data Center 的缩写，表示以信息处理为中心的数据中心。经过几年的积累，大部分大中型的企事业机构已经建立了比较完善的CRM、ERP、OA 等基础信息化系统。这些系统的统一特点都是：通过业务人员或者用户的操作，最终对数据库进行增加、修改、删除等操作。上述系统可统一称为OLTP(Online Transaction Process，在线事务处理)，OLTP 系统运行了一段时
2、间以后，必然基于企事业单位的业务应用产生大量的数据。业务人员所需要的是信息，是他们能够看懂、理解并从中受益的抽象信息。但是，在数据库中分散、独立存在的大量数据对于业务人员来说，只是一些无法看懂的数字。如何把各种系统中的数据集中起来，转化为可以集中使用的有用信息，使得业务人员(包括管理者)和相关的业务应用能够充分利用和有效管理这些信息，并且辅助决策，这是OLAP(Online Analy Process，在线分析处理)主要解决的问题。传统数据中心以提供基础设施托管服务为主，业务模式单一简单，附加价值不高，不能适应目前系统建设和进一步业务发展的要求；它虽然满足了基本的安全、可控、容量的要求，但是架
3、构过于刚性，不能动态地适应客户千变万化的业务需求；另外，它的管理模式和支撑系统不利于大量增值业务的开展与推广，成为未来发展的严重瓶颈。ICDC 在传统数据中心整合数据的基础上，强调形成企业或组织的信息服务，为未来构建新的业务应用提供强大的数据平台和服务平台。具体而言，ICDC 代表了企业已经完成实施的、正在进行构建的、和未来可以预见的ICDC 相关项目的解决方案。1.1.1.1.2. 设计目标目标是定义企业 面向数据处理业务解决方案的ITA：l 满足用户目前和未来对数据中心应用的需要。ICDC 提供了具有普遍性的、面向主要行业数据中心客户解决方案的、全局描述方式和方法；l 为快速构造数据中心应
4、用解决方案提供支持，包括技术、工具、和实施方法；l 为企业数据中心相关解决方案提供复用资产。ICDC 解决方案本身会作为一个项目的基石和“启动文档”，为项目的成功提供必要的知识和参考。ICDC 解决方案的设计原则：l 建完整的数据中心架构，包括数据整合、数据处理、数据应用、数据管理与安全等较完整的内容；l 提供一个准确、连续、实时(Concise, Consistent and Current )的信息和数据平台，管理信息复杂度；l 采用新思想和新技术，如网格计算、虚拟化、按需计算等，适应数据中心未来发展的需要，在以实用性为主的前提下体现出前瞻性；l 提供可重用的信息架构，保护已有的成果和投资
5、。1.1.1.1.3. ICDC驱动力ICDC 类应用的驱动力主要来自于业务和技术两个方面。业务驱动力包括：l 用户经过长期的信息化建设各种业务系统实际已经形成珠网式结构，无法形成全局数据视图、构建统一的业务应用；l 业务系统正在从以技术为中心向以数据为中心的方向转变，用户逐渐成熟并认识到综合性企业应用的核心是数据的集成与应用；l 需要通过实现统一的数据定义与命名规范、集中的数据环境，从而达到数据共享与利用的目标；l 用户对联机分析处理（OLAP）、数据挖掘（Data Mining）和决策支持（Decision Support）的应用需求逐渐明朗；l ROI(投资回报)压力，要求快速、低成本、
6、统一地访问相对独立的子系统的业务信息；l 基于基本的系统功能和基础的业务数据，提升业务系统的快速构建能力，实现业务敏捷性；l 对现有的信息技术资产(legacy systems)的包容性,保护已有投资、避免重复系统构建；l 有效降低系统开发商和产品供应商的变化给系统带来的风险。技术驱动力包括：l 对于一个完整的信息系统，OLTP、OLAP 数据处理需要紧密地结合；l 需要提供对专有（相对独立）的系统（包括Legacy Systems）的集成能力；l 需要提高已有系统和新系统的可靠性、模块化、可扩展性、可伸缩性、和稳定性；l 需要对数据和数据环境进行统一管理和监控；l 需要提供完整的数据安全解决
7、方案，包括防止非授权访问的安全策略规则建议方案（Security）和数据物理安全方案（Safety）；l 解决方案的构建需要基于开放的标准与规范，其实现与产品供应商相对独立；l B2B 网络、无线计算、面向Web 服务的应用和来自领先厂商和创新厂商的新概念、新倡议和新技术推动了数据的集成应用。1.1.1.1.4. 应用场景企业ICDC 解决方案可以使得客户相关业务和管理系统无论在战略层面、战术层面、操作层面还是运营层面都能为相关涉众提供更好的支持和服务。如下图所示：图 ICDC 支持与服务在上图中，ICDC 系统直接面向最终用户的业务人员、系统管理员、管理者、决策者等各级用户，辅助用户完成日常
8、业务的运转，以及为用户提供对日常运转的业务情况的分析功能，并从整体上为用户的高层领导在制定战略、战术时作为参考。基于以上的功能考虑，ICDC 相关应用的应用场景中主要包括数据源、涉众和相关的系统功能，具体如下图所示：图 ICDC 应用场景1. 数据源ICDC 的数据可能存在多种来源，主要可以划分为来自于企业信息系统外部数据和企业信息系统内部数据。这些数据包括企业内部已经运行的各种应用软件包，如ERP、CRM 等；各种数据库系统，包括层次、网状等非关系数据库；历史遗留系统，如COBOL 应用、C 应用等；也可能包含各种格式的非结构化数据。粗略划分，可以分为结构化数据、半结构化数据和各种格式的非结
9、构化数据。结构化数据包括用以支撑相关业务系统运行的，必须的初始数据；由于业务系统的运行而产生数据；和为加工某种特定的成果产品而将基础数据和业务数据进行整合、处理而产生的数据，如统计数据、图形输出数据等。非结构化数据可以分为数字媒体类和文档类两种。数字媒体类主要包括声音、图像、视频等多媒体数据，而文档类主要包括HTML 页面、字处理文档、电子表格、电子邮件文档、传真、演示文稿等数据。结构化数据有非常良好的数据结构，如关系数据库、面向对象数据库中的数据。非结构数据是指声音、图像文件等无模式数据。而半结构化数据是介于结构化数据和无结构数据之间的一种数据类型。半结构化数据虽然有一定的结构，但却是不严格
10、的、多变的和不完整的。半结构化数据通常以标记文本的格式存放，例如XML 数据和HTML 数据等。2. 用户ICDC 的用户角色因用户的具体业务情况而不同，总体上可以分为以下主要几类： 业务人员：拥有相应权限，通过ICDC 获得交易服务和信息查询服务的用户，ICDC 的内部数据主要是通过这类用户在业务处理过程中产生的； 管理者：这类用户主要利用ICDC 资源对企业的业务进行管理，为支持业务管理过程，需要操作和获取一部分业务细节数据，同时也需要获取一部分统计分析数据； 决策者：通过ICDC 获取决策支持服务的用户，这类用户通常注重数据经统计分析的结果，而对细节关心较少； 系统管理者：对数据中心进行
11、数据管理和系统管理维护的用户。各类ICDC 系统内部用户通过客户端由LAN、WAN、Internet 访问ICDC，发出服务请求、获取并展现结果数据。对于系统外部用户，如公众用户，可以通过Internet 访问ICDC。3. 数据整合数据整合应用存在如下情形：1) 数据采集主要完成原始数据的采集和接收工作，包括原始数据的采集、抽取、加密、压缩、发送、接收、解压、解密、入库、问题数据反馈等功能。2) 数据汇总在数据物理集中存储的情况下，对独立子业务系统的数据进行分类和汇总操作，对数据整理，包括清洗、比对、合并、修改、清除等操作。3) 数据实时交换体现数据的逻辑集中、分布存储，通过实时或准实时的数
12、据交换形成统一视图。用来实现垂直业务系统间的数据交换、横向本部门业务系统间的数据交换和ICDC 与系统外部数据间的交换。4) 数据分发在无法进行实时同步的情况下，将数据中心的数据分发到各个独立的子业务系统。5) 数据ETL 与入库处理对以上数据交换模式，按照交换数据的定义和交换数据的相关标准，完成数据加载、抽取、格式转换、格式校验、及转储等功能，将外部数据源中的数据纳入到数据中心。ETL 工具提供可视化设计界面，简单的数据转换可以通过在界面上拖拉操作和调用一些预定义转换函数来实现，复杂转换可以通过编写脚本或结合其他语言的扩展来实现，以提高开发和调试抽取、转换程序的效率，减少系统的维护工作量。在
13、ICDC 项目中，数据整合可以归纳为数据交换和ETL 两种情况。数据交换侧重于解决多个相互独立的系统之间的数据交换问题，ETL 侧重于数据仓库中的数据加载，包括从多个异构的源系统里的数据抽取、转换，并最终加载到数据仓库中。数据交换的一般目的是通过数据交换技术，建立可靠、灵活、双向的数据交换引擎，在数据中心项目中，通常与ETL 抽取转换加载技术相结合，共同实现整个数据中心内或数据中心之间的数据汇总和传输。ETL 是数据抽取、清洗、转换、装载的过程，同时提供数据质量的管理、数据转换与清洗、调度监控，并且贯穿整个数据中心解决方案的全过程。ETL 是构建数据中心的关键环节，它按照统一的规则集成并提高数
14、据的价值。4. 数据存储和管理ICDC 要对提供业务支持和决策支持所需数据的存储和管理。1) 关于业务支持的数据数据中心需要提供对企业业务的支持数据。在各种类型的企业里，都会出现原始数据越积越多、越来越乱，同时分散在各个系统之中的问题，来自各方面的大量生产业务数据呈蛛网式结构交织在一起。如果没有统一、集中的数据存储平台，企业的业务将陷入难以管理的状态。2) 关于决策支持的数据数据中心需要提供对企业管理和决策的支持数据。用户通过把已经积累的、经过整合或集中的业务数据进行分类和处理，实现数据分析和挖掘，实现协助企业管理者完成企业绩效分析、业务分析等工作。3) 数据管理对已经整合的数据的数据质量、数
15、据生命周期等进行管理。5. 数据应用数据应用包括事务处理类应用和分析类应用，通常需要通过统一的PORTAL 使用这些应用对ICDC 的数据进行访问，并把结果展现给用户。1) 事务处理类应用ICDC 的事务处理类应用一般被用户称为数据生产系统、业务系统、和OLTP 系统等，它实现企业的业务处理；根据用户实际应用情况，可以分为实时处理、批量处理、在线处理。2) 分析类应用分析类应用综合运用数据仓库、报表、查询、OLAP 分析、统计学和智能预警等技术，建立分析决策系统。这些功能为用户提供丰富、深入、详尽、有价值的决策信息，为企业管理和决策提供支持，从而提高政府和企业决策的质量和效率。根据用户实际应用
16、情况，分析类应用可以分为查询与报表、数据挖掘、OLAP分析、监控预警等。3) 前端数据展现前端数据展现包括如下内容： 查询：实现预定义查询、动态查询、OLAP 查询与决策支持智能查询； 报表：产生关系数据表格、复杂表格、OLAP 表格、报告以及各种综合报表； 统计：进行平均值、最大值、最小值、期望、方差、汇总、排序等各种统计分析的展现； 挖掘：利用数据挖掘等方法，从数据中得到关于数据关系和模式的知识，以恰当形式展现； 可视化：用易于理解的点线图、直方图、饼图、网状图、交互式可视化、动态模拟、计算机动画技术表现复杂数据及其相互关系。6. 其它相关考虑1) 软件复用在构建ICDC 时，需要考虑重用
17、可复用资源，以提高系统可靠性和开发效率。2) 软件工具数据整合、处理、和分析类应用的开发，需要借助相应的软件工具完成。3) 安全与系统管理安全与系统管理以信息资产为核心，以风险管理为主要途径，通过技术手段提升管理成熟度，建立主动安全防御体系、降低数据中心安全风险。4) 实施方法ICDC 的系统实施范围一般比传统信息系统大、涉及的因素多、与用户的业务流程结合更加紧密，需要更严密的实施方法保证ICDC 建设的质量。本项目数据中心建设的原则和方法遵循企业的ICDC方法设计。1.1.1.2. 业务架构高校数据中心针对学校的具体需要构建，对学校的报表查询展示、信息共享、决策支持等数据服务提供支持。图 数
18、据中心业务架构数据中心建设根据国家和教育部信息标准，接合学校的实际需要，制定学校的信息标准，依据信息标准构建由共享数据库和操作数据库组成的主题数据区。操作数据库是数据展现的逻辑层，包含由学校相关信息子集形成的全局元数据模型和作为全局报表和查询支撑的数据模型。全局元数据模型、报表模型、查询模型为数据展示和进一步的综合分析提供数据基础。操作数据库包含历史数据，历史数据作为学校历史信息的归档和备份，包含学校各个应用系统的历史信息。共享数据库作为学校的数据交换中心，处理学校各个应用系统间的信息同步和共享，共享数据库提供了数据导入导出和标准的WebServices数据服务接口。数据中心的数据来源包括通过
19、各个应用系统数据交换的数据和通过数据采集手段获得的数据，系统对目前市场上应用广泛的业务系统提供智能配置支持。数据中心为通用查询、通用报表和综合分析提供数据层支持，通过查询和报表的关联和配置，逐步完善操作数据库层的数据模型。通过对共享数据库进一步抽取，形成数据仓库。建立数据仓库的目的是为了更好的数据利用，它的特长是在数据的检索、统计、分析、预测等方面。在数据仓库上，构建BI分析模型，提供复杂报表、关联查询、切片、钻取的多角色、多角度数据展现体系和决策支持服务。门户平台为学校各级用户提供多种信息服务，包括应用集成服务、数据信息服务等，应用集成服务包括学生服务、教务服务、人事服务、网络用户服务、财务
20、服务、图书服务、科研服务、学籍服务、设备服务、办公服务、外事服务等。数据信息服务包括对外数据服务、一卡通服务、共享数据的统计查询及报表服务和没有业务系统对应的共享数据管理服务等。1.1.1.3. 技术架构本部分内容描述高校数据中心系统技术解决方案的逻辑架构，分析并描述了高校数据中心系统 的系统组成及其相互关系。如下图所示：图 数据中心技术架构高校数据中心系统技术解决方案的逻辑架构划分为如下功能层次，包括：系统涉众层、门户系统层、分析应用层、数据仓库层、主题数据库层、数据集成层、外部数据源层、基础设施层和系统综合管理层。其中分析应用层、数据仓库层、共享数据库层和数据集成层为数据中心的核心层。系统
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