基于SOA架构的创新服务与管理平台设计与实现

张立佳,王宏昭，李正涛

(1.河北省科学院,河北 石家庄 050081; 2.同方知网(北京)技术有限公司,北京 100084)

0 引言

创新平台的建设是推进新常态下“互联网+”行动计划的重要举措。科研院所利用互联网技术和信息通信技术搭建综合性的创新服务与管理平台，不仅可以为领导决策提供参考，还可以满足科研人员获取有效信息的需要。通过对相关资源的分析和梳理，可以充分发挥创新平台作为知识辐射作用，提高科技人员获取科技信息的效率和准确性。本文以河北省科学院科技创新服务与管理平台为例，针对科研资源多源异构的特点，结合科研管理实际，设计并实现了基于SOA架构的创新服务与管理系统，对涉及科研管理和决策支持的各类数据进行深度挖掘和关联分析，并对核心资源进行碎片化加工和知识源提取，分阶段逐步建立一个数字化、智能化、专业化、平台化，具有权威性的、面向科技创新与协同发展的综合管理平台[1]。

1 SOA体系架构

面向服务架构(Service-Oriented Architecture)，面向服务的体系结构是一个框架模型，通过对各个应用系统的各个功能模块(组件)，以服务的形式关联起来，服务间具有接口契约关系。接口的定义规则是中立的，应用不受硬件环境、软件系统以及编码方式的限制。这使得构建在各种各样的系统中的服务可以使用一种统一和通用的方式进行交互。面向服务的体系架构自Gartner提出后，成为应用开发领域重要的研究课题。在设计开发实施过程下，依据用户需求定制和组合不同的服务完成既定的目标，由各自独立可复用的服务组建应用系统[2][3]。

2 基于SOA架构的创新服务与管理平台设计

2.1 开发工具

本系统采用B/S架构开发的应用系统。使用ASP.NET进行系统开发。开发工具使用Microsoft Visual Studio 。使用NUnit、selenium进行自动化测试，使用CCNET完成项目持续集成发布。

2.2 总体结构

本系统按照功能划分模块，如图1所示。

2.3 接口设计

本系统内部子系统通信采用WCF数据通信应用程序框架，采用通信协议包含HTTP、TCP协议。

资源管理系统与分布式检索服务之间的存在检索交互接口，采用TCP/IP协议进行数据交互。资源管理系统与评论(笔记)服务之间存在数据交互接口，采用HTTP协议进行数据交互。资源管理系统与上传下载服务之间存在数据交互接口，采用TCP/IP协议进行数据交互。后台管理与用户管理存在交互接口，用于系统对账号、角色、权限的管理，数据交互采用HTTP协议。

2.4 统一身份认证

2.4.1 登录管理

在认证中心登录完成后，认证中心会生成一个登录令牌。用户在访问其他子系统的时候，子系统会自动识别当前的登录令牌，并通过登录令牌去服务器获取登录的用户信息，完成当前用户的认证过程。

图1 系统总体结构示意图

应对客户本地有多套用户信息的情况，只要各个应用能够提供相关的登录接口或者能够直接访问数据库，都能够完成本地用户以多源的形式接入统一身份认证系统。

2.4.2 客户端与认证中心通讯机制

为防止用户拿到token以后滥用的情况，认证中心服务器有IP地址的验证机制，即：每次登录成功，生成token后，会记录相应的IP地址。如果有客户端拿着token来获取登录信息的时候，就会检测该客户端的IP是否和登录时的IP一致。当前这个验证机制是可配置的。仅仅有IP地址的验证肯定是不够的，为了加强系统间的安全性，认证中心还采用了指纹加密技术，以时间戳和私钥为明文，然后进行SHA1加密。这样就保证每次请求的时间有效性(时间戳)和客户端有效性(私钥)。

3 系统实现

河北省科学院科技创新服务与管理平台设计实现了6个功能模块，本文对机构知识仓库、个人知识管理中心、知识社区等3个模块做主要介绍。

3.1 机构知识仓库

机构知识仓库是整个平台的基础核心，协同创新研究平台中的内外部资源都将集成、整合存储到机构知识仓库，由机构知识仓库统一管理。机构知识仓库是以海量非结构化、半结构化及结构化数据混合的数据库系统，其中内部资源是核心研究数据，外部数据主要是CNKI知识资源库等，建立各种知识资源整合、提交的业务流程，实现知识资源的可持续更新。因此整合平台采用多数据库引擎的方式，能够保证以后数据资源的快速增长。

机构知识仓库除了从底层对数据进行管理，同时还为管理员以及内部用户提供知识发现系统，由知识发现系统为协同创新研究平台的各类用户提供检索、查询服务。框架如图2所示。

图2 机构知识仓库架构图

系统主要功能包括知识资源整合、管理以及知识资源统一服务。

3.2 个人知识管理中心

个人知识管理中心是为全院所有个人用户提供的集中工作平台，核心功能是提供个人知识管理和研究学习系统，通过个人知识管理中心协同创新研究平台的个人用户可以上传、收藏和管理文档、图片、音频、视频等资源，同时集成了系统消息、课题研究及协同创作的任务，一站式完成各种协同。框架如图3所示。

图3 个人知识管理中心架构图

系统主要功能包括，待办任务、消息通知、订阅推送、知识提交、个人知识管理(网盘)、笔记及知识贡献统计功能。

3.3 知识社区

提供最新相关科技理论研究、学习经验交流、知识分享和心得交流的空间，挖掘和沉淀研究人员、管理人员的隐性知识，形成针对具体研究问题的知识库，通过知识管理员的总结管理，找到最佳实践，经过长期沉淀成为河北省科学院的专业知识库/经验库/决策参考库。流程如图4所示。

图4 知识社区业务流程图

系统主要功能包括，知识提问、知识分享、知识总结、智能问答。

4 结束语

通过构建适应科技创新发展需求，面向知识管理和协同创新，组建贯穿知识生产、管理和利用的全周期科技创新服务与管理平台，实现了资源的碎片化阅读与查询、重组，提高了科研效率，为提升科研管理决策和创新服务能力提供了有力支撑。