应用系统软件设计专业方案.docx
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1、第三部分 GIS应用系统软件设计方案第1章 GIS应用系统总体设计方案本章导读:15.1总体架构设计:在设计标准和思绪指导下,叙述GIS应用系统建设总体框架,分别从总体架构、技术架构、应用架构、数据架构、系统逻辑结构和系统布署架构等6个不一样角度进行分析和说明。Error! Reference source not found.系统接口设计:GIS应用系统实施包含和其它应用系统对接,本章节关键说明基于SOA数据接口设计,是系统之间衔接关键。1.1 总体框架设计1.1.1 总体架构全国粮食动态信息系统总体架构全方面落实国家电子政务总体框架,满足国家相关标准和规范。全国粮食动态信息系统总体架构组成
2、包含:内网和外网门户,应用系统、应用支撑、数据资源库、IT基础设施、安全保障体系、IT管理体系和标准规范体系。GIS系统总体架构以下:应用层中,虚线长方形框部分为非GIS系统开发内容,本标段仅建设实线橙色长方形框部分。以下分别对全国粮食动态系统总体框架进行具体描述。(一) 目标用户及接入国家粮食动态信息系统服务对象关键包含:国家粮食局用户、省粮食局用户、粮食应急工作指挥部组员单位、各类粮食企业用户、区域粮食市场信息直报点、社会公众。针对服务对象国家粮食服务门户关键提供Web服务、邮件服务、DNS服务、FTP服务,互动式服务等应用服务功效。同时用户可使用PDA等终端设备访问门户服务。(二) 展现
3、层展现层是整个系统面向最终用户统一入口,是各类用户获取所需服务关键入口和交互界面,该层提供单点登录、支持个性化定制、访问控制等公共功效。依据招标文件要求在物理上门户层将分为“内网门户”、“外网门户”、“粮食行业综合门户”三个门户。构建以国家粮食局门户(外网门户)为“主站”和各省级粮食局门户为“子站”两级门户体系。提供粮食流通动态监测信息、粮食应急权威实时信息、粮食行业政务信息和粮食经营企业监管信息公布,和诸如中央贮备粮代储资格认定和管理等行政许可、行政复议所要求在线事务处理服务。依据系统安全性和应用需要,分别构建内部(内网门户)和外部门户(外网门户)系统,实现系统在表示层整合,提供单点登录、个
4、性化界面、统计身份认证、门户内容管理和权限管理综合服务;内外网经过手工数据同时软件模块,确保数据一致性和步骤协作。内部门户依靠国家发展和改革委员会纵向网、外部门户依靠于互联网。“内网门户”布署在纵向网中,关键为国家发展和改革委员会及国家粮食局用户提供“全国粮食动态信息系统”业务服务入口和信息展示服务,这部分信息数据经过手工导入导出方法将数据存放在数据同时前置机中,在经过系统自动采集交换内外网数据。“粮食行业综合门户”布署在内网中,关键为了便于办公内网职员更直观、更便捷访问内网业务系统,经过数据同时前置机确保数据同时交换。“外网门户”布署在互联网中,针对非涉密数据公布。关键实现中国外粮食生产、消
5、费、库存和价格监测数据和粮食市场状态即时分析汇报等信息展示,同时为互联网上采集应用数据经过手工导入导出方法将数据存放在数据同时前置机中,在经过系统自动采集交换内外网数据。(三) 应用层应用系统是信息化建设关键内容,提供全部信息应用服务。我们将服务作为系统设计出发点和落脚点,围绕服务对象需求,选择优先支持业务,统筹计划应用系统建设,提升国家粮食局综合管理能力和服务水平。应用层关键包含了GIS服务管理平台、宏观调控管理平台、监督监测管理平台、基础设施管理平台、流通行业管理平台。政策法规管理平台下属子系统全部建设在非GIS业务系统中,所以GIS业务系统内无政策法规管理平台。这五大平台为粮食动态业务和
6、应急综合管理提供了最关键功效支持,应用系统基于中和软自主研发应用支撑系统开发,并在内外网门户上给予集成、公布。应用系统设计兼顾常态和特殊状态,系统设计以对日常业务中动态监测和特殊状态下应急保障为根本,提供系统功效支持。应用层业务使用ESB管理粗粒度服务和部分细粒度服务,经过ESB向访问者提供业务支持。应用层服务从纵向看:支持门户访问,向下访问信息层服务。从横向看:各业务系统经过ESB实现业务交互,满足集成和协同要求。(四) 应用支撑层应用支撑层在整个总体架构中负担着承上启下关键作用,处于应用系统层和数据资源层之间。应用支撑层提供部分公共功效以方便应用功效实现,关键包含数据交换、门户服务、工作流
7、、内容管理、报表管理、GIS、数据同时、数据交换、ETL、OLAP等。在应用支撑层中,我们根据SOA架构进行设计,采取了SOA架构应用支撑层能够不停扩展,能够同IT管理体系、政府服务总线本身、安全保障体系交互,这么既可对已经有软件资产充足利用,同时还能够愈加好满足快速发展业务需求。(五) 信息资源层建立国家粮食局信息资源体系,是全国粮食动态信息系统对数据进行综合分析平台,它由粮食动态信息业务数据库、粮食应急综合信息数据库、粮食地理信息数据库、数据存放、数据处理、数据备份、网络等系统和组件组成。(六) IT基础设施层IT基础平台为系统软件、主机硬件和网络基础平台,分为两个部分:系统软件、硬件支撑
8、平台。其中,系统软件包含操作系统、数据库服务器软件等;硬件支撑平台包含:主机、存放、备份等硬件设备,和系统运行所依靠网络环境。它对上层应用起到技术支撑作用。(七) 安全保障体系构建整个信息安全安全保障体系,确保业务应用系统安全运行,经过利用访问控制、安全审计、边界完整性检验、入侵防范、恶意代码防范、网络设备保护等安全技术和策略实现系统安全可管理、安全可控制目标,使安全保护策略贯穿到信息系统物理环境、网络层、系统层、应用层、数据库和管理体系各个层面。根据SOA架构设计,安全保障体系经过服务实现和总体架构各组成部分松偶合。经过ESB提供安全保障服务,提供各层此安全保障。(八) 标准规范建设以上各个
9、层面和支撑体系建设,需要依靠于现有法律法规、电子政务标准、法规才可成功运行。系统分析、设计、实施全部必需充足考虑这些原因。只有切实符合这些规范,系统才能有机地整合和应用,得到各级用户认可。加强标准规范建设,确定项目建设、管理中需要遵照实施国际、国家和行业标准,制订本系统实施过程中亟需总体标准、技术应用标准、业务管理标准等3个方面内容。另外,标准化建设是信息化建设基础性工作,是各业务系统实现互联互通、信息共享、业务协同、安全可靠运行前提和基础。(九) IT管理体系经过IT管理制度、IT管理队伍、IT管理步骤、IT管理工具和技术等建立,完善系统IT管理体系建设,全方面保障本系统高效、稳定、安全运行
10、。根据SOA架构设计,ESB是全部交互统一控制步骤。经过ESB能够对各类运行情况进行有效管理,能够实施多种管控。管理性能,提供容错,建立ITIL事件公布/订阅等。1.1.2 技术架构国家粮食动态信息系统需要从技术层面得到强大支撑,我们采取SOA技术架构作为整个技术架构骨干支撑,快速、有效处理协同办公、资源共享和应用支撑架构问题。1.1.2.1 基于B/S/D多层技术架构此次技术架构在J2EE标准三层架构基础上依据需要划分更多层次结构,关键层次包含表现接入层、业务逻辑层、支撑服务层、数据源层。全国粮食动态信息系统基于B/S/D多层技术架构图,以下所表示:n 全国粮食动态信息系统技术架构描述1、表
11、现接入层该层是直接面向用户包含国家粮食局用户、省级粮食局用户、粮食应急工作指挥部组员单位、各类粮食企业用户、区域粮食市场信息直报点、社会公众等。内网用户经过粮食行业综合门户统一系统界面访问GIS服务管理平台、宏观调控管理平台、监督监测管理平台、基础设施管理平台、流通行业管理平台五大平台对应子系统。纵向网用户经过内网门户访问GIS服务管理平台、监督监测管理平台、宏观调控管理平台三大平台对应子系统。电子政务外网用户经过外网门户访问GIS服务管理平台、宏观调控管理平台、监督监测管理平台、流通行业管理平台、基础设施管理平台五大平台对应子系统。表现接入层利用业界主流IT技术支持多个渠道接入和交互(如互联
12、网、手机短信等接入方法),和统一身份认证及权限管理。2、业务逻辑层业务逻辑层提供全部信息应用和系统管理业务逻辑,分解业务请求,经过支撑层服务进行数据处理,并将返回信息组织成所需格式提供给用户端。和传统体系架构下业务层不一样,基于SOA架构业务层基于服务构建,从而能够使业务能够愈加快地组装,服务改变不会影响业务层,使形成应用愈加稳定。3、支撑服务层支撑服务层构建在信息服务层之上,是整个SOA体系架构关键,并提供大量公共服务和基于业务构件服务,提供服务运行、管理环境,最大程度提升业务开发效率,降低工程实施、维护成本和风险。支撑服务层采取了支撑SOA体系结构优异标准和规范,以帮助建立高性能、高可靠性
13、、高扩展性应用系统,满足用户快速发展业务需求。4、数据服务层数据服务层是整个系统数据资源中心,涵盖本项目应用中全部相关结构化和非结构化数据。它是数据资源存放和积累,为系统应用提供标准数据访问服务并提供备份、存放功效。数据经过服务封装配置接口、操作接口、管理接口,使得信息使用满足安全和管理规则约定,能处理服务路由和数据权限等信息管理需求。n 基于B/S/D多层级架构优势浏览器Browser/WEB服务器Server/数据库服务器Database是处理公共信息服务和交互对应动态服务最适用一个应用模型。实现了真正意义上瘦用户,大大简化了应用系统分发、配置管理和版本管理工作。1、分布式C/S技术出现,
14、给系统集成方案带来了集中信息和当地PC环境,但其数据共享程度是很不够。当今信息技术需要新处理方案,它提供以用户为中心用户界面和Web分布结构,它带有IT环境个人特征,如数据存取、安全性能等。2、Web结构优势在Web结构中,事务层和数据逻辑层放在中间组件层,这是关键,是和C/S结构最大区分,它能处理以下多个问题:用户端很瘦小,而且很轻易在运行时自动升级;事务层可在跨平台用户端上共享;不一样逻辑组件分离意味着图形设计人员、事务逻辑开发人员和数据库分析人员能够独立地设计她们各自部分;统一、抽象用户界面可使用户更有效地从同一数据源中存取数据;这种结构可更有效地在农业专网、国家电子政务外网和互联网上运
15、行。3、开放性Web是一个开放环境,应用由复用组件集成,经过标准语言汇编、跨平台统一协议公布,用标准用户界面显示,它和硬件平台和操作系统无关。现在有三种组件模型:ActiveX、JavaBeans和CORBA。但并不是每一个浏览器全部支持动态HTML,Java脚本扩充最少支持三种模型:Active Server、LiveWire和PowerDynamo。1.1.2.2 应用级云计算架构在基于B/S/D多层技术架构基础上,采取应用级云计算架构确保系统性能及运行速度。此架构以分布式计算为主,应用级云计算架构采取面向服务多层体系架构,实现了组件化分层结构设计思想,把此次招标22个应用所包含不一样功效
16、组织成基于标准服务,这些服务能够快速组合、配置及重用,应用组件含有预制性、封装性、透明性、互操作性、通用性等特征,便于快速地组装成新应用。应用级云计算架构划分以下多个逻辑层次:用户服务层、接入层、业务服务组件层、数据服务层。1、用户服务层指和用户交互界面和全部业务处理请求起源。用户服务层负责和系统使用者进行沟通,搜集使用者需求信息。本着以用户为中心理念,提供多个服务方法,业务终端可经过专用网络、拨号网络和接入层进行互联。2、接入层依据用户服务层请求将业务服务组件层和用户服务层匹配在一起,共同完成用户请求。接入层实际上是一个分发器,接入层并不做任何数据处理,而是负担着业务终端和业务组件交易承上启
17、下交互作用。另外,经过接入层屏蔽、调整来自用户端并发压力和部分安全隐患,从而提升业务服务组件层和数据服务层主机系统安全性和稳定性。3、业务服务组件层依据业务规则,实现应用程序和业务数据交互。业务服务组件层接收用户服务层请求数据,和数据层进行交互后并返回最终处理结果。在业务服务组件层设计中,应充足表现“面向服务”设计思想,以目前优异多层体系结构和集群处理为基准,并采取面向服务SOA设计理念,各类业务逻辑均以服务组件形式分列布署在业务组件服务器群上,这些服务支持灵活拆分、重组布署策略,使系统含有良好可用性和扩展性。对于数据量较小、并发峰值较小部分服务可组合布署,对于并发量大服务可独立布署。4、数据
18、服务层营销全部应用数据集中统一存放,采取分层、分块、吞吐存放处理机制。数据库服务器采取双机集群模式。n 应用级云计算架构优势1、基于SOA,确保开放性、灵活性、扩展性。此次设计应用级云计算架构对硬件平台没有严格要求,系统采取通用软件平台开发,含有良好可移植性。2、多级接入矩阵架构,确保并发大容量、可靠性、安全性。该架构有利于适应不停改变业务环境,提升系统灵敏性和反应速度。3、确保系统连续改善性、连续提升,可控性。采取应用级云计算架构软、硬件易于升级,任何一个模块维护和更新和新模块追加全部不应影响其它模块,可在线进行升级,且在升级过程中不影响系统性能和正常运行。1.1.3 应用架构应用架构描述了
19、支持全国粮食动态信息系统运作系统结构和关联关系,定义了业务应用基础特征。在应用系统功效计划过程中,充足考虑保护既往投资,统一标准、规范等标准,围绕国家粮食应急预案和粮食流通管理条例所给予国家粮食局和各级粮食行政管理部门在中国粮食行业管理和粮食安全应急机制中各项关键职能,依靠国家发展和改革委员会纵向网和互联网,整合现有信息资源,建设覆盖粮食行业管理和应急机制各关键步骤业务粮食流通动态信息业务管理系统和粮食应急综合管理系统两大应用系统。本标段应用系统所包含子系统功效模块结构图以下所表示: 针对以下招标要求,我们结合国家粮食局未来发展方向和用户使用习惯,信息共享性等方面,将计划中9个业务子系统,分类
20、划分为六大平台,支持全国粮食动态信息系统运作系统结构和关联关系,定义了业务应用基础特征。应用总体架构图以下所表示:本标段建设系统为橙色长方形部分,分别布署在电子政务网、办公内网、纵向网。以上应用系统为B/S结构,采取“大集中”模式,各省级粮食局无需单独建设当地应用系统。因为全国粮食动态信息系统应用将基于国家发展改革委纵向网和互联网,而国家发展改革委纵向网属于政务内网,必需和互联网物理隔离,所以,各应用系统模块也将分为纵向网应用部分和互联网应用部分,有些模块同时在纵向网、内网和外网全部有。用户依据所在网络登录对应门户进入子系统使用功效模块。外网门户系统,依据用户需求可访问GIS服务管理平台、基础
21、设施管理平台、流通行业管理平台、宏观调控管理平台、监督监测管理平台。粮食综合行业门户系统依据用户需求可访问GIS服务管理平台、基础设施管理平台、流通行业管理平台、宏观调控管理平台、监督监测管理平台。内网门户系统,依据用户需求可访问GIS服务管理平台、宏观调控管理平台、监督监测管理平台。GIS服务管理平台关键是实现地理信息服务基于地理信息数据经过GIS技术实现对于地理空间中存在东西和发生事件进行成图和分析,用于解释事件、估计结果、计划战略、应急指挥等场景。GIS服务管理平台含有一个子系统,统一GIS展现分析平台。宏观调控管理平台关键实现国家粮食市场监测及公布、市场情况分析、应急管理等业务,实现市
22、场动态管控一体化业务。宏观调控管理平台包含三个业务子系统,分别是中国市场监测子系统、粮食应急预案子系统、应急企业管理子系统。流通行业管理平台关键确保粮食从生产、仓储、运输、加工、交易等各个步骤粮食安全。经过积累沉淀科技信息,实时掌握加工企业信息。流通行业管理平台包含二个业务子系统,分别是加工信息管理子系统仓储设施管理子系统。基础设施管理平台关键实现国有资产实物全程全方面跟踪,实现资产管理工作信息化、规范化和标准化管理、全方面提升资产管理工作工作效率和管理水平,避免大量反复购置和闲置浪费情况,节省成本,指导科学合理资产采购。基础设施管理平台含有一个业务子系统,基础设施投资管理子系统。监督监测管理
23、平台关键实现粮油监督信息采集和信息汇报工作统一化、电子化管理,建立企业诚信档案,实现各地粮食行政管理部门机构建设、人员培训、经费落实情况,执法证件、粮油库存检验专业人才等信息采集,经过信息化手段形成标准质量管理体系。监督监测管理平台包含三个业务子系统,分别是标准质量管理子系统、监督检验管理子系统、放心粮油管理子系统。政策法规管理平台关键实现政策法规电子化,便于政策法规编制、修改、查询。政策法规管理平台含有一子系统,粮食政策法规管理子系统。该子系统建设在非GIS业务应用系统中,所以,GIS业务应用系统无政策法规管理平台。1.1.4 数据架构数据中心是数据处理和存放中心软件部分,是全国粮食动态信息
24、系统对数据进行综合分析平台,它由交换数据层、基础数据层、专题数据层、决议支持数据库、元数据库、共享公布数据层组成。基于对数据中心需求了解和系统定位,系统逻辑结构以下所表示:1、交换数据层交换数据层由交换数据采集组件和交换数据库组成。交换数据采集组件负责从多种渠道搜集大量数据形成原始数据库,对于已经有系统能够使用数据交换技术对数据进行自动搜集,对于无法直接进行连接系统和未实现信息化存放数据能够采取手工录入或上报方法进行采集,该层建设关键是使用优异技术手段和易用性功效设计,确保数据采集便捷、高效和全方面。交换数据库依据数据起源划分区域,各区域结构和对应数据源结构保持一致,在确保入库情况下,尽可能保
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