基于XMLWebServices的数据服务系统

Web应用以其灵活、方便的访问接口, 在Internet中得到普遍应用, 然而, 随着Web应用需求日益增多, Web应用系统也越来越复杂, 传统的Web应用系统多采用紧耦合模式, 这种模式越来越不能适应当前的需要。存在的主要问题是系统层次结构不清晰、应用开发需要大量编码、组件之间的紧密耦合以及数据存储的异构性导致应用系统的开发和维护变得异常困难。

XML Web Service以松散耦合的构建模式和支持多种协议的等优点, 得到业界巨头 (如Microsoft等) 的推崇, 并在他们的应用平台中得已实现。Web Service是一种Internet上的组件, 它们是自包含、自描述、模块化、松耦合的应用, 可以发布、定位以及通过Web进行调用。作为新一代的开放系统技术, Web服务与CORBA、Java等技术相比, 在保证组件的互操作上更为成功[1,2,3]。

一、设计背景

仿真实验室是基于网络工程课程组建的数字化实验应用平台, 该平台是利用.Net环境下C#作为开发语言实现的分布式应用。

为了增强应用的可访问性和易用性, 系统采用多层次的B/S结构, 实现基于Web模式的分布式应用。同时, 由于实验资源和数据存在多样性, 为统一数据操作, 在系统设计过程中构建了专门的数据系统, 定义宽泛的数据接口, 实现对异构数据的组织、访问和计算。

随着浏览器技术的提高, Web应用表示层的计算能力也不断增强, 为进行复杂的分布计算提供了新途径。逻辑业务是Web模式应用的核心, 随着Web计算架构的优化、技术支撑能力的提升, 不仅越来越多的事务计算转向这种计算结构, 而且, 基于科学计算的应用也不断采用这样结构。特别是, 插件技术为解决Web应用复杂计算提供了支持, 通过Web页嵌入, 这种控件能够提高客户端的计算能力。在仿真实验室应用中, 就利用.NET框架的Windows控件库模型构建了托管控件, 实现了业务逻辑封装。

二、数据系统的结构设计

(一) 数据类型

在仿真实验室应用中存在多种结构数据, 如实验教学类型的数据, 是具有格式的、规范的特点, 可以利用数据库进行组织和存储, 而实验过程生成的数据, 或组织模拟的实验数据不具有格式化特征, 因此, 像这样数据, 采用文本格式进行组织、存储等, 此外, 还有大量的声音、图文、图像等类型的数据。

(二) 数据服务框架及服务

针对DLE仿真实验室的数据类型, 以及数据流程的关系, 数据服务框架包括ADO.NET数据接口、多媒体数据接口以及实验数据接口。

数据库访问接口:ADO.NET是集成的数据库访问接口, 实现对SQL Server、Oracle等多种数据库的操作, 特别是OLE数据提供驱动就能够针对不同数据类型进行连接, 在该平台中采用的是MS SQL Server 2000数据库系统, 就是利用OLE数据提供驱动进行数据库访问[4]。

基本数据访问:实验模拟数据、实验过程生产的数据采用文本这种简单格式进行组织, 对于数据量过大时, 还需要进行压缩, 以便提高传输性能和降低存储空间。

多媒体数据访问:由于声音、图文、图像等特殊数据格式决定在存储、传输时需要进行相应处理, 以便优化这类数据在系统的应用性能。

数据压缩:是减少数据量, 提高传输效率的另一种有效方法。LZO数据 (免费的软件) 就是一种压缩的格式, 采用这样方法, 需要在客户端也集成解压工具, 并且, 压缩后采用的是二进制格式, 再需要进行格式序列化处理, 以及XML格式封装。在.NET框架中, 数据序列化可以实现动态数据格式的转换服务。

(三) 数据安全

在DLE仿真实验室应用中, 需要对一些重要的信息进行加密, 才可以有效保护数据访问、实验控制的安全。在对控制流程中, 采用用户信息的跟踪监控措施, 在往返的数据流中, 需要对用户信息进行加密处理。

用户标签作为访问流的检查对象, 当用户登录时, 服务器收集用户的名称、密码以及访问设备的特殊标志, 并做成用户标签, 在整个访问过程, 系统内部一直使用此标签标识该用户, 除了数据交换, 在设备访问时, 服务对每个环节也进行标签验证。

三、结束语

针对仿真实验系统, 在构建Web模型的分布式应用时, 往往因为计算的复杂性、数据信息量的因素, 制约着应用系统的性能, 通过.NET框架与XML Web Services技术不仅实现了分布式计算, 而且构建了伸缩性能好、跨平台能力强的数据服务中心, 在目前Internet环境中较好地解决了应用制约因素。

摘要：在仿真实验室应用中, 异构数据是实验资源存在的特点, 为了规范和统一数据访问, 数据系统采用XML Web Services技术构建了数据访问接口, 有效地简化了数据操作, 提高了分布式计算效能。

关键词：仿真,XML Web Service,可访问性,逻辑业务

参考文献

[1] 赵培英, 段会川, 李欣.基于Web Services的数字仪表监视系统设计[J].计算机应用, 2005, 27 (10) :69-72.

[2] 黄陈蓉, 吴慧中.基于嵌入式的制造系统的远程监测系统[J].计算机工程, 2005, 31 (11) :179-181.

[3] 王喜鹏, 陈灼民, 钱静等.EAST装置技术诊断分布式数据采集系统的研制[J].微计算机信息, 2005, 21 (19) :78-80.

[4] Chen SH, Chen R, Ramakrishnan V, et al.Development of remote laboratory experimentation through Internet.Proceedings of the 1999 IEEE Hong Kong Symposium on Robotics and Control.Hong Kong July 1999.