一卡通在数字化校园整合中的关键技术研究

数字化校园　一《教育信息化》编辑部：ｍｉｓ＠ｍｏｅ．ｅｄｕ．ｃｎ　卡通在数字化校园整合中的关键技术研究　广东省深圳职业技术学院信息中心　裴　沛　摘要：本文针对高校数字化教学资源离散的现状和整合　低造价，使一个终端设备的通信距离扩展到１２００Ｍ．远超过以太　网终端设备１００Ｍ的局限。　２．一卡通在校园网中的定位　的需求，提出了基于一卡通的“１＋ｘ”整合思路．并通过对整合关　键技术框架的分析，结合深圳职业技术学院的现实例子．讨论了　利用门户、ＬＤＡＰ、ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅｓ等实现资源整合技术的方案　在大多数情况下，典型意义上的校园一卡通系统．是基于Ｉｃ　卡食堂饮食消费系统发展而来，由于其涉及经济消费、强调身份　关键词：一卡通　资源整合　门户　统一认证Ｗｅｂ　Ｓｅｒｖｉｃｅｓ　ＬＤＡＰ　认证和授权的特性，继而在门禁和通道、考勤等对身份识别、认证　文献标识码：Ｂ　要求严格的应用中扩展开来，并向校园网的其他领域扩充，例如　图书馆的借书卡、医务室的医疗卡，当然这些子系统在发展过程　中，是以接口对接的方式进行耦合。　对于高校校园网中不同的应用系统来说，各个系统都有自己　的用户管理和权限管理系统，即拥有自己的认证和授权　中图分类号：ＴＰ１８　文章编号：１６７１—７２０１（２００６）０７—００２０—０２　前言　在高校数字化校园的发展过程中，越来越多的高校建设了校　园网工程和一卡通工程，但是由于校园网的建设往往和校园一卡　通的建设时间不同，互有先后，并且，两种体系的技术也在不断的　方式。为了消除这些信息孤岛和应用孤岛，信息资源的整合和应　用整合，是目前校园网发展的目标之一。不同的系统分别代表着　发展和变化，造成校园网及其基于校园网建立的各种应用系统和　校园一卡通系统的相对性。　本文就如何解决上述的问题，把一卡通系统和校园网系统有　机的融合起来，构建新型的、高度整合的数字化校园模型．提出了　基于一卡通的“１＋ｘ”整合思路　一一分布式系统的不同安全域，它们之间相互不信任。而统一身份认　证系统，就是要在本来相互不信任的安全域之间，建立信任关系。　一卡通系统在身份认证和密码识别以及用户授权方面具有　优良的特性，由此，建立以一卡通的身份认证为基础的数字化校　园的模型是可行的。　、卡通在数字化校园中的特点和定位　二、基于一卡通“１＋Ｘ”模型的资源整合系统结构　１．“１＋Ｘ”模型的提出　１．一卡通的系统特点　校园一卡通系统是利用计算机、网络、终端等设备，充分发挥　校园网络的优势，借助卡片载体，实现先进的信息化管理的系统。　从Ｉｃ卡数据角度出发，通过对Ｉｃ卡应用流程的系统分析，整个　（１）一个“数字化”基础平台　通过以上的分析，不难发现，利用校园智能卡的基础信息，作　为统一身份认证的基础平台，有得天独厚的优势．以校园一卡通系　统为基础，构建统一的身份认证平台，继而构建统一的数据交换平　网络系统可划分为四个层次，即Ｉｃ卡数据的采集、传输、处理、应　用。系统注重实时性。　校园一卡通系统的运行模式一般有实时通讯和非实时通讯　台、统一的门户接人平台、统一的开发管理平台是切实可行的．并　可以缩短开发过程，减少费用。　（２）Ｘ个应用系统　两种方式。目前主流的校园一卡通系统结合了两种运行模式．既　可以联网使用，也可以脱网使用。联网时，系统以联机通讯方式进　行，各种数据自动进行交换。一但网络出现故障，支付识别介质的　卡片及终端设备仍然可以脱网正常使用，终端设备具有联网／脱　网使用自适应功能。以深圳职业技术学院的案例为例，网络硬件　系统架构如下：　（１）组网技术选择　ｘ个应用系统包括校园网全部的应用子系统、校园卡的若干　子系统，在一个基础平台、统一身份认证以及统一门户的支撑下．　实现真正的集成整合、数据共享和传递。　２．“１＋Ｘ”模型中的关键问题　数据资源的整合，是模型的关键，在以往的数据交换和整合　平台的解决办法中，有两种主要的方法：　（１）建立全新的数据中心模式　该模式是针对原有各个信息系统的数据格式不统一、重复定　校园一卡通主干网采用快速以太网交换。快速以太网作为现　代网络的主干，无疑是一种经济的选择。快速以太网的主要优点在　于技术成熟和投入成本低，同时可通过与交换技术的结合．满足中　义的弊病，按照《教育管理信息化标准》重新建立一个统一的数据　中心。它具有规范的数据定义，是校园各个应用子系统的超集。　该模式的缺点是：因为几乎是构建一个全新的超级系统，不　仅放弃了原有的系统，而且需要对原有的系统进行仔细的分析．　等规模的网络应用的需要。子网采用ＲＳ４８５星型拓扑结构，与以　太网通过协议转换器进行无缝地联接，保证数据的实时传送　（２）网络通信协议的选择　在为一卡通系统丰干选择底层的通信协议时，为了保证网络　的开放性和兼容性，选择ＴＣＰ／ＩＰ作为网络应用的通信协议。　ＴＣＰ／ＩＰ可支持不同类型操作系统和通信方式的计算机网络之间　的通信，包括以太网、ＦＤＤＩ、令牌环网、ｘ－２５分组交换机网和帧中　继网等。子网选择ＲＳ４８５通信协议。采用ＲＳ４８５通信协议可以降　涉及全校教学生活的各个主要面，投入巨大，造价昂贵，开发周期　长，失败的风险也大。它比较合适校园原有应用子系统比较少．校　园网应用系统建立尚不克善的情况。　（２）统一授权，单点登陆模式　这种模式不对各个应用子系统进行数据库底层的重新构建，　教育信息化　２００６年７月　维普资讯 http://www.cqvip.com

《教育信息化》发行部：ｃｙｌ＠ｍｏｅ．ｅｄｕ．ｃｎ　甚至不进行任何整合，该模式认为，各个子系统的生命周期不同．　没有必要进行整合。故此模式采用统一身份认证，统一授仅，单点　登陆，跨系统漫游的方式　这种模式的局限性在于：各个子系统不相关，不能进行深层　次的数据挖掘，无法提供精确的统计数据，存在信息冗余、信息重　叠甚全是信息不一致的现象。它比较适合于所有的哑用于系统都　是自己开发的学校采用。　３．“１＋Ｘ”模型中的特点　数字化校园　务。基本结构构件如图２昕示。　２．基于ＬＤＡＰ目录服务实　现统一身份认证　统一身份认证是图书馆提　供实现资源整合，提供个性化　服务的基本前提和基础。以前　系统由于来自于不同的厂一商，　每个系统都有自己的用户　图２　ＪｅｔＳｐｅｅｄ的基本结构构件图　在“１＋ｘ”的模型中．虚拟数据中心的提出是指采用元数据管　访问认证体系。作为信息门户是对所有系统的整合，以统一的门　户展现出来，因而，图书馆资源整合门户统一身份认证应当包括　认证整合、统一用户授权及单点登录。　资源整合系统采用ＬＤＡＰ目录存储用户信息，并进行授权　管理．为所有整合的应用系统提供统一的身份认证。ＬＤＡＰ　（Ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ　Ｄｉｒｅｃｔｏｒｙ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｐｒｏｔｏｃｏ１）是轻量级目录访问协议，是　理形成的“逻辑数据库”．为用户屏蔽了下层分散异构的各种数据。　逻辑数据库是物理数据经由元数据定义，映射而成的统一数据管　理中心，而不需要改变原来的数据结构。这种关键技术的采用，无　疑避免了以上两种模式的局限性。　基于“１＋ｘ”模型的资源整合系统采用基于ＷｅｂＳｅｒｖｉｃｅｓ的多　层体系结构，如图１昕示。　萋　．．｜　｜　跨平台的国际标准，提供分布式环境下的数据存取，它的特性有　以下两点：（１）目录服务器是跨平台的，容易扩展。（２）ＬＤＡＰ的读　取速度迅速，不适合经常需要写入的环境。用于身份认证的用户　信息大多数情况下只读不写，故此ＬＤＡＰ非常合适用于身份认证　系统。　资源整合系统采用基于角色的权限管理。用角色对用户群进　行分类，也就是基于角色决定用户的访问权限。如果一个用户属　于多个角色，就具有多种权限。ＬＤＡＰ中目录是按照树型结构组织　的，目录由条目（Ｅｎｔｙ）组成。条目是具有区别名ＤＮ　ｒ（Ｄｉｓｔｉｎｇｕｉｓｈｅｄ　Ｎａｍｅ）的属性集合。ＬＤＡＰ中条目的组织一般按照　地理位置和组织关系进行组织，非常直观。　３．采用ＷｅｂＳｅｒｖｉｃｅ技术跨应用认证集成　图１数字图书馆资源整合逻辑架构示意图　对资源进行整合时，需要对不同的应用进行认证集成，这涉　及到跨应用集成的问题，基于ＷｅｂＳｅｒｖｉｃｅｓ技术的统一身份认证机　制见．图３　三、基于门户规范的资源整合的技术实现　１．采用门户技术规范的资源整合　门户（Ｐｏ￣ａ１）是ＩＴ领域的新兴技术，属于网格技术的一个分　支：网格的本质就是计算资源的联合加上这些资源的席拟化，从　而达到加速处理应用程序的目的。网格的核心就是分布式计算与　资源管理　门户系统是信息匝用系统在表现层的重构。它的建设使用户　可以通过单一入口访问多种资源信息，而不需要知道信息的真实　物理存放地点、通过格式如何，就可以按照用户的个性化方式，收　集和展现这些信息资源，并对这些信息进行存取。　正如Ｓｅｒｖｌｅｔ是在Ｔｏｍｃａｔ容器中运行一样，门户Ｐｏｒｔａｌ　Ｓｅｒｖｅｒ　也是一个ＴＡｖＡ容器，Ｐｏｒｔｌｅｔ是在Ｐｏｒｔａｌ中运行的小程序，Ｐｏｒｔｌｅｔ　是可重用的组件，提供对应用程序、基于Ｗｅｂ内容和其他资源的　访问。总体来说，它们是建立在ｌ２ＥＥ架构下，在Ｐｏｒｔａｌ容器中运行　的标准接口规范的插件程序。国际上已经对门户及其插件系统进　行了定义，这个标准是ＴＳＲ１６８标准。从长远和保护代码重用的角　度考虑，严格地按照国际标准对各种业务插件和应用插件进行规　图３　ＷｅｂＳｅｒｖｉｃｅｓ统一身份认证业务流　四、结束语　随着ＩＴ技术的不断发展、数字教学资源概念的出现，传统教　范，有力地保障了高校之间行业通用插件的互换和交流，并延长　了资源整合系统的生命周期。　学出现新的改变，服务理念进一步提升。基于一卡通“１＋ｘ”模型　的校园资源整合，将由原来的单一服务转向多元化服务。高校教　学资源的高度整合本质上就是做大、做强、做优、高效。所以，整合　高校现有一卡通资源和校园网资源来构建数字化校园概念下的　一在具体的实现中，我们采用了基于开发源代码的ｌｅｔＳｐｅｅｄ系　统，ＴｅｔＳｐｅｅｄ主要是按照ＭＶＣ模型来构建，整个系统主要由　Ｐｏｒｔｌｅｔ　ＡＰＩ、Ｔｕｒｂｉｎｅ、Ｓｅｒｖｌｅｔ　Ｅｎｇｉｎｅ、Ｈｔｔｐ　Ｓｅｒｖｅｒ等构件组成，同时　卡通中心是关键的第一步。⑩　参考文献：本刊略。　支持用户界面定制、高速缓存、持久性和用户认证这样的内置服　譬每　蒜　≮　　ｌ蜘　每哆嘲｜　。０　ｌ２教育信息化　００６年７月