、ｌ ｌＩ５ 似 基于服务的信息集成与访问模型研究 Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｊｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｃｃｅｓｓ ｍｏｄｅｌｓ ｂｕｉｌｔ ｏｎ ｓｅｒｖｉｃｅ 庄光磊，王静 ＺＨＵＡＮＧ Ｇｕａｎｇ．１ｅｉ．ＷＡＮＧ Ｊｉｎｇ （日照职业技术学院，日照２７６８００） 摘要：针对目前网络中信息的异构性、多样性、分布性等特点，基于Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅ架构构建了一个 异构信息集成与访问模型。在此模型中，对各种异构信息进行包装并且提出了一种通用的ｒｅｍｌ 信息中间格式，然后将信息注册到信息注册中心，信息请求方获得ｒｅｍｌ格式的信息后，使用 ｒｅｍｌ解析器解析并基于浏览器显示给用户。此外，还针对模型中的安全问题进行了研究。 关键词：Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅ；ｒｅｍｌ；信息集成；门限闭包 中图分类号：ＴＰ３９３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１ ００９—０１ ３４（２０１ １）５（上）一００３４—０３ Ｄｏｉ：１ ０．３９６９／Ｊ．ｉｓｓｎ．１ ００９－０１ ３４．２０１１．５（Ｉ－）．１ ３ ０引言 现和服务请求者与服务提供者之间的绑定三个动 传统的信息集成技术，主要有单个的联邦 作而定义的。 系统和基于组件的分布式系统。单个的联邦系 提供者：提供服务功能的实体，等待为其他 统是指将各个数据源的数据集成到一个系统 服务和用户提供自己的功能。 中，统一管理和维护，各集成系统间处于相对 请求者：服务功能的使用者，它向服务提供 独立状态，系统维护和扩展比较困难。基于组 者发送服务请求消息，请求使用服务。 件的分布式系统构建在分布式组件模型上，如 中介者：将服务请求者和合适的服务提供者 ＣＯＲＢＡ、ＤＣＯＭ、ＲＭＩ，这种方式克服了单个 联系在一起的管理者，ＵＤＤＩ就是一个全球最大的 联邦系统的主要特点，适合于分布式系统，便 服务中介者。 于维护和扩展，但是ＣＯＲＢＡ、ＤＣＯＭ、ＲＭＩ对 ２信息集成与访问模型的设计与实现 于服务器端和客户端的耦合性要求非常高…。正 Ｓ Ｏ Ａ Ｐ引擎采用的是自前比较流行的 是由于信息集成过程中动态、可扩展和松耦合 Ｔｏｍｃａｔ＋ＡＸＩＳ。 性的要求，本文提出基于服务来构建信息集成 与访问模型。 １ Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅ是建立在开放的Ｉｎｔｅｒｎｅｔ基础上的 一种分布式网络模型，是面向商业应用的一种框 架，有关组织已经发布了一些实现Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅ所 需要的协议和标准，￣ｌｌＳｏａｐ，ＷＳＤＬ，ＵＤＤＩ等。 Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅ的目的是将信息和服务在Ｉｎｔｅｒｎｅｔ上实 图１信息集成与访问模型整体框架图 现提供和访问，实现跨平台的互操作性。为了实 现此目标，Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅ完全基于ＸＭＬ、ＸＳＤ等独 ２．１异构信息￣｝ｌＪｒｅｍＩ中间信息的包装 立于平台、独立于软件供应商、独立于编程语言 在开发信息集成系统的过程中，如何解决信 的标准，是创建可互操作的、分布式应用程序的 息的异构性是一个关键的问题。异构性是指信息 一种平台 。 集成系统中两个信息源的不相似程度，而这种不 Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅ的基本结构是基于服务提供者、 相似发生在不同的级别，最底层指硬件平台、操 请求者和中介者三个角色，以及服务的发布、发 作系统等异构，而这种跨平台跨操作系统的要求 收稿日期：２０１０—１１－２１ 作者简介：王静（１９８２一），女，山东日照人，学士，研究方向为并行计算、网格计算。 【３４】 第３３卷第５期２０１１—５（上） 务Ｉ 匐 似 正可以用ｊａｖａ＋ｘｍｌ来解决。其次指信息自身类型 的不同。在本系统中我们将异构信息分为三类： 数据库信息（￣ｌｌＯｒａｃｌｅ、ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ、Ｓｙｂａｓｅ、 Ａｃｃｅｓｓ等）、文本信息（如现有的ｘｍｌ文档）、其 它信息（如传感器的动态数据、遗留代码等）。 ｒｅｍｌ（ｒｏｏｔ—ｅｌｅｍｅｎｔ ｘｍ１），是异构信息包装后 的一种中间格式，严格遵守ｘｍｌ的语法规范，其格 式如下： ＜？ｘｍｌ ｖｅｒｓｉｏｎ＝”１．０”ｅｎｃｏｄｉｎｇ＝”ｇｂ２３ １２”？＞ ＜ｒｏｏｔ＞ ＜ｅｌｅｍｅｎｔ＞ ＜ＢｏｏｋＩＤ＞ＡＯ００１＜／ＢｏｏｋｌＤ＞ ＜Ｔｉｔｌｅ＞ＪＳＰ时尚编程百例＜／Ｔｉｔｌｅ＞ ＜／ｅｌｅｍｅｎｔ＞ ＜ｅｌｅｍｅｎｔ＞ ＜ＢｏｏｋＩＤ＞Ａ０００２＜／／３ｏｏｋｌＤ＞ ＜Ｔｉｔｌｅ＞ＡＳＰ时尚编程百例＜／Ｔｉｔｌｅ＞ ＜／ｅｌｅｍｅｎｔ＞ ＜／ｒｏｏｔ＞ 其中，ｒｏｏｔ为ｒｅｍｌ的根元素，ｅｌｅｍｅｎｔ为ｒｏｏｔ的 子元素，ｅｌｅｍｅｎｔ的个数是可以扩展的，可以是一 个或多个且子元素的名称不固定，ｅｌｅｍｅｎｔ下面子 元素的名称是随着数据库表中栏位名称的不同变 化的，￣／Ｆｌ＜ＢｏｏｋｌＤ＞＜Ｔｉｔｌｅ＞就是数据库表的栏位名 称，而对于一个ｒｅｍｌ中间文件，＜ｒｏｏｔ＞＜ｅｌｅｍｅｎｔ＞是 固定的，这里可以将其看作是符合ｒｅｍｌ语法规范的 特定元素。 可以看出，ｒｅｍｌ信息就是一个有着更严格定 义（有特定标签）的ｘｍｌ信息。 包装部分采用Ｊａｖａ语言来实现，以满足系统 的可移植性和良好的跨平台性能，开发平台采用 Ｅｃｌｉｐｓｅ，Ｅｃｌｉｐｓｅ是一个开放源码的、可扩展的应用 开发平台，可以用于构建Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅ、Ｊ２ＥＥ等各 种类型的应用。本系统使用ＪＤＢＣ访问数据库， ＪＤＢＣ（Ｊａｖａ ＤａｔａＢａｓｅ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ）是Ｊａｖａ与数据 库的接口规范，ＪＤＢＣ定义了一个支持标准ＳＱＬ功 能的通用底层的应用程序编程接口（ＡＰＩ），它由 Ｊａｖａ语言编写的类和接口组成。ＪＤＢＣ ＡＰＩ定义了 若干Ｊａｖａ中的类，表示数据库链接、ＳＱＬ指令、 结果集、数据库元数据等。它允许Ｊａｖａ程序员发 送ＳＱＬ指令并处理结果。通过驱动程序管理器， ＪＤＢＣ ＡＰＩ可以利用不同的驱动程序链接不同的数 据库系统。ＪＤＢＣ的ＤａｔａｂａｓｅＭｅｔａＤａｔａ接口提供了 一系列方法可以检￣ＤＢＭＳ对特定特性的支持，从 而能对特定数据库的特性给予支持。 如图２所示为一个包装前的数据库信息和一个 包装后的ｒｅｍｌ信息（图中只截取了一部分）。 ｒ］ ；… 恺 ｔ ２ ＿ｂ 医 ｝］ …５ 女 ｍ 篓堇：耋 ； 包装为ｒｅｍｌｔ７５息 图２数据库信息图 ２．２基于浏览器的ｒｅｍ懈｝析 对于信息请求方，当获得信息提供方 返回的Ｓ ０Ａ Ｐ消息后，实际上返回的是一个 Ｓｔｒｉｎｇ字符串（其中包含ｒｅｍｌ中严格定义的元素 ＜ｒｏｏｔ＞＜ｅｌｅｍｅｎｔ＞等），客户端程序首先本地缓存 为一个ｒｅｍｌ格式的信息文档，然后使用ＪＤＯＭ解析 器＋ＪＳＰ界面设计语言，呈现给用户一个友好的信 息访问界面。 使用ＪＤＯＭ解析器需￣ｊｄｏｍ．ｊａｒ和ｘｅｒｃｅｓ．ｊａｒ文 件复制到Ｔｏｍｃａｔ网络应用程序的ＷＥＢ—ＩＮＦ＼ｌｉｂ目录 中。Ｊｄｏｍ．ｊａｒ可以；￣ｊｄｏｍ的官方网站上下载，解析 过程中比较重要的几个方法如下： ＳＡＸＢｕｉｌｄｅｒ ｂｕｉｌｄｅｒ＝ｎｅｗ ＳＡＸＢｕｉｌｅｒ（）／／建立 Ｊｄｏｍ解析器 Ｄｏｃｕｍｅｎｔ ｄｏｃ＝ｂｕｉｌｄｅｒ．ｂｕｉｌｄ（ｘｍｌｐａｔｈ） ∥得到Ｄｏｃｕｍｅｎｔ对象，ｘｍｌｐａｔｈ是ｘｍｌ文档的路径 Ｅｌｅｍｅｎｔ ｅｌｅｍｅｎｔ＝ｄｏｃ．ｇｅｔＲｏｏｔＥｌｅｍｅｎｔ（）／／得到 ｘｍｌ文档的根元素 Ｌｉｓｔ ｌｉｓｔ＝ｅｌｅｍｅｎｔ．ｇｅｔＣｈｉｌｄｅｒｎ０ ／／得到根元素 下面所有子元素的集合 ２．３系统中的安全策略 对于一个信息集成系统来说信息的安全非常 重要，而安全访问控制必须充分考虑认证和授 权。目前，网络通信中的安全认证技术有很多， 如使用ＰＫＩ，Ｘ．５０９认证以及ＳＳＬ通信协议机制，提 供单点登录（Ｓｉｎｇｌｅ Ｓｉｇｎ—Ｏｎ，ＳＳＯ）等安全服务。 目前主流的系统授权控制机制是基于角色的授权 策略（Ｒｏｌｅ—Ｂａｓｅｄ Ａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ，ＲＢＡＣ）， 然后借助访问控制列表（Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｌｉ Ｓｔ， ＡＣＬ）来实现。但是本系统是基于Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅ 的，所以信息的动态增加或撤销不可避免，这就 第３３卷第５期２０１ １－５（上） ［３５１ 、ｌ生 匐 化 增加了安全控制的复杂性，为了达到动态授权和 控制信息访问，本系统采用基于门限闭包的授权 控制方案 Ｊ。 门限闭包（用￡表示）是一组满足如下三个条 件的（ｔ，Ｓ）门限方案（其中，Ｓ是一组用户的集合 着一一对应的关系，即一致性，而正是这种一致 性保证了门限闭包策略和安全控制结构是动态一 致的，具有很好的可扩展性。 ３结束语 为解决信息集成系统中信息的异构、多样、 自治性，提出了一种拥有ｒｅｍｌ中间信息格式的信 且满足Ｏ＜ｔ ｌＳｌ，Ｓｃ Ｐ，Ｐ是所有参与者或用户构 成的全集）。 １）Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ—ｆｒｅｅ，即不存在两个不同的（ｔ ， Ｓ１），（ｔｅ，Ｓ２）∈￡使得 息集成与访问模型，但是在系统的应用过程中， 同时也发现了一些不足，下个阶段将继续研究如 何在用户层增加一个集成信息的远程修改，并对 修改过程中的信息定位和权限问题作进一步的研 究。 Ｓ ｔ Ｓ ｏｒ Ｊ Ｓ ｌ ｎ Ｓ ２１≥ｒａｉｎＩｔｌ，ｔ ２ Ｊ，ｔ ４＝ｔ ２）Ｒｅｄｕｃｅｄ，即不存在（ｔ１，ｓ１），（ｔ，Ｓ２），……，（ｔ， ｓ ）∈￡使得Ｕ［ｓ 】 ［Ｕｓ 】ｔ ｉ－－ｌ ｉ＝ｌ 参考文献： ［１］ＷｅｂＳｅｒｖｉｃｅｓ：ＮｅｘｔＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＩｎｔｅｇｒａｔｉｏｎＡｒｃｈｉｔ ｅｃｔｕｒｅ［ＥＢ／ＯＬ］．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｗｅｂｓｅｒｖｉｃｅｓ．ｏｒｔ／．２００３．７． ［２］Ｋｉｓｈｏｒｅ Ｃｈａｎｎａｂａｓａｖａｉａｈ，Ｋｅｒｒｉｅ Ｈｏｌｌｅｙ，Ｅｄｗａｒｄ Ｍ，ｅｔ ａ１． Ｍｉｇｒａｔｉｎｇ ｔｏ ａ Ｓｅｒｖｉｃｅ—Ｏｒｉｅｎｔｅｄ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ Ｐａｒｔ １，２［ＥＢ／ ＯＬ］． 其中，【ｓ】 ＝｛ｓ’：ｌ ｓ’Ｉ＝ｔ，ｓ’ ｓ｝ ３）Ｃｌｏｓｅｄ，即对Ｖ（ｔ，Ｓ１），（ｔ，Ｓ２），……，（ｔ，ｓ ）∈￡和 Ｓ１＇ Ｓ。，Ｓ２’ Ｓ ，……，Ｓｍ＇ＥＳ ，（等号不能都成立）， 若Ｕ［ ｉ］ｔ＝［Ｕ ｉ］ｔ，则（ｔ， 。 ）∈￡或者 ｉ＝１ ｉ＝１ ［３】陈勇，赵曦滨，顾明．Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ应用系统的多级授权研 究及实现［Ｊ１计算机应用研究，２００６，（０７）． ［４１ Ｚｈａｎｇ Ｃ Ｒ，Ｌａｍ Ｋ Ｙ，Ｊａｊｏｄｉａ Ｓ．Ｓｃａｌａｂｌｅ Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ Ｃｌｏｓｕｒｅ 【Ｊ】．Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ，１９９９，２２６（１—２）：１８５—２０６． （ｔ， １Ｓ ） ￡／Ｘ（ｊ（ｆ，＾Ｓ．）∈￡） 筌１Ｓ ｃ Ｓ 可以证明 】，在某个访问结构Ｔ。与￡之间存在 ｛ ｛ 岛‘ 兜Ｉ妇｛ 毒竞 毒 ｛ ｛ ｛ 毒 每竞 岛‘幽毒 ｛南‘ ｛ ｛ ｛赢‘ 【上接第２６页】 的结构分割功能是不可以用的，只有在使用西门 子的标准ＰＩＤ控制以及ＰＩＤ的控制模板时该项功能才 可以使用。但是是能够使用控制器的结构变更功能 的，也就是说在参数调节的开始阶段就进行增加比 ４结束语 本文对Ｓ７—３００作了简单介绍，而后重点介绍 了ＳＴＥＰ７软件包，采用了ＳＴＥＰ７允许的结构化编程 方式，使检测、调试与修改变得容易；同时充分 利用了Ｓｔｅｐ ７的多个功能块，重点ＰＩＤ功能块、ＰＩＤ 参数在线整定功能块、ＰＩＤ回路调度功能块等，对 锅炉的主要控制过程进行了设计，这样就节约了 硬件ＰＩＤ模块的费用，而且对输入、输出信号增加 了预处理与判断。 例值、取消积分功能的具体操作。若是接近了设定 点，将会自动恢复到正常的ＰＩＤ控制结构上来。 当使用ＦＢ５０（ＴＵＮ—ＥＣ）优化Ｐ功能块的时 候，将会有初始识别的一个操作过程。其执行 过程就像控制器结构变更功能开始的阶段一样， 总共经过四个操作阶段，而获得控制对象的信息 并且优化控制器的相关连的参数。在此基础上 ＦＢ５０（ＴＵＮ＿ＥＣ）就可以实现对ＰＩＤ功能块进行在线 参考文献： 【１］陆秀银．基于Ｓ７—３００的多电机神经网络控制系统的研究 ［Ｄ】．江苏大学，２００６，１２． 【２】郑凤翼，张继研．图解Ｓ７—３００／４００系￣Ｉ｜ＰＬＣ入门【Ｍ】．北京： 电子工业出版社２００９：２５７—２６０． ［３】高溥，孟建军．电器控制基础与可编程控制器应用教程【Ｍ】． 西安：西安电子科技大学出版社，２００７：２４７—２４８． 【４］黄鸿年．ＰＬＣ在锅炉控制系统中的稳定性分析［Ｊ］．民营科 技，２００９，４：２１—２２． 优化的功能。在参数优化过程中，部分进程信息由 ＦＢ５０（ＴＵＮ＿ＥＣ）提供，其中包括是否检测到优化 曲线的拐点，根据这些信息用户可以采取相应的措 施，确保控制器始终以正确的参数进行系统控制。 至此有关ＳＴＥＰ７标准程序中提供的ＰＩＤ控制模 块的调用设计完毕。程序监控会在下一阶段继续 论述。 ［３６１ 第３３卷第５期２０１ １－５（上） 【５］庄涛．工业蒸汽锅炉的自动化控制研究与实现【Ｄ］．山东 济南：山东大学，２００８．