面向电子政务的数据交换平台设计Word格式.docx
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4、管理与消息发布构件功能模型19
5、安全支撑平台适配器功能模型20
九、XML电子公文的生成20
十、系统和业务管理的中间件系统21
业务数据交换中间件系统结构图21
十一、数据中心数据资源库22
元数据库23
十二、系统实现中解决的典型问题23
十三、结束语24
一、电子政务概述
电子政务（E-Government）就是利用计算机和网络技术，来管理和维持政府日常办公，是一项将政府工作标准化、服务化、信息化、网络化、公开化的系统工程，它打破了时间、空间和部门分割的制约，是为社会公众及自身提供一体化的高效、优质、廉洁的管理和服务的过程。
电子政务系统由“四网一库”构建而成，“一库”指的是政务系统的中心数据库“，四网”主要指四个组成部分：
一是政府部门内部的信息化办公即G2G模式（GovernmenttoGovernment），目前各个政府部门使用的办公自动化系统就属于此类；
二是政府各个部门之间通过计算机网络而进行的信息和资源共享以及即时通信，即G2B模式（GovernmenttoBusiness）；
三是政府部门通过网络和公众、企业等进行的双向信息交流，即G2C模式（GovernmenttoCitizen），例如政府的信息发布、网上审批、网上招聘等就属于第三种电子政务的范畴。
四是政府和公务员（G2E）利用Intranet建立有效的行政办公体系，为提高政府工作效率服务。
内容包括：
电子公文、电子邮寄、电子规划管理、电子人事。
所以，一个完整的电子政务系统应当是上述三种系统的有机的结合。
二、XX省电子政务建设目标
“XX省电子政务项目，以提高网上政府协同办公、政务公开和公共服务为重点，开展电子政务运行模式探索、技术系统建设和行政管理创新。
基于J2EE架构建起了XX省电子政务系统，这一系统的成功运行，可以为部门提供统一、高效的基础办公应用服务，实现资源共享，强化部门间沟通协同，使行政行为显著规范。
”
三、系统平台选型
服务器平台选型：
服务器操作系统可选用Windows、Unix、Linux等多种操作系统。
数据库平台选型：
可支持Oracle、DB2或Domino等各类数据库。
应用平台选型：
根据应用平台选型要求，系统的软件平台，选用电子邮件系统WiseMate、工作流程管理软件WiseFlow、分布式文档管理系统WiseDoc、短消息网关系统WiseSMS、结合视频会议系统以及数据安全系统。
支持J2EE和XML，WedServise等工业标准，使之具有很好的集成性，完善的安全控制机制、跨平台、快速开发和实施等特点
四、电子政务应用的参考模型
利用"
4+1"
视图模型，从5个不同的视角包括包括逻辑试图、进程视图、物理视图、开发视图、场景视图来描述电子政务的体系结构。
1、逻辑视图（LogicView）
逻辑视图主要是用来描述系统的功能需求，即系统提供给最终用户的服务.在逻辑视图中，系统分解成一系列的功能抽象、功能分解与功能分析，这些主要来自问题领域。
2、开发视图（Development/ModuleView）
开发视图主要用来描述软件模块的组织与管理（通过程序库或子系统）。
服务于软件编程人员，方便后续的设计与实现。
3、进程视图
进程视图侧重系统的运行特性，关注非功能性的需求（性能，可用性）。
服务于系统集成人员，方便后续性能测试。
强调并发性、分布性、集成性、鲁棒性（容错）、可扩充性、吞吐量等。
4、物理视图
物理视图主要描述硬件配置。
服务于系统工程人员，解决系统的拓扑结构、系统安装、通信等问题。
主要考虑如何把软件映射到硬件上，也要考虑系统性能、规模、可靠性等。
5、场景（Scenarios）
场景用于刻画构件之间的相互关系，将四个视图有机地联系起来。
可以描述一个特定的视图内的构件关系，也可以描述不同视图间的构件关系。
六、数据交换平台的应用参考模型
本数据交换平台是基于应用服务器的多层B/S应用模式，基于数据（信息）交换平台的政务业务体系结构。
其主要的设计思路是：
实现相对独立的功能，在复杂的应用处理基础上抽象出独立的层次为应用提供服务。
（1）面向电子政务的数据交换平台体系结构
面向电子政府数据交换平台
是利用中间件提供的功能服务，并且为多种政务应用的开发部署从业务上提供统一的标准接口。
数据交换平台通过各种数据适配器接口，使已有的应用和数据整合到电子政务统一的平台上，实现数据的集成和发布。
通过文档路由处理策略实现电子政务公文的转发寻址.。
并且根据公文格式化处理标准和数据交换格式标准实现电子政务公文和应用数据的交换。
数据库中心
由政府的中心数据库，和各个政府部门的独立数据库通过数据集成形成一个数据库中心，从而实现数据库的分布式分布。
已有数据的集成可以通过JDBC或其他公共的接口或中间适配层接口实现访问数据库中心
（2）面向电子政务的数据交换平台的层次结构
数据层
构建起面向电子政务数据交换平台的数据环境。
为组件层提供数据支持。
组件层
是面向电子政务数据交换平台的技术核心层。
由数据适配器（构件），数据库接口（构件），路由适配器（构件），政府信息电子公文交换适配器（构件），公文接口（构件），单机接口（构件），安全支撑平台（构件），管理与消息发布功能（构件），web服务器和应用网关（构件），其他平台连接（构件）。
由这个基本10个大型构件组成整个组件层。
构建起面向电子政务数据交换平台组件层，为上层服务层提供构件支持。
服务组件层
是面向电子政务数据交换平台的服务核心层，由下层的各个组件向上提供了基础的原服务，总共有以下原服务：
数据支持服务，数据传输服务，路由交换服务，单机数据交换服务，公文数据交换服务，安全支持服务，消息门户服务，其他平台数据交换服务，业务管理服务，系统管理服务等。
构建其面向电子政府数据交换平台的服务组件层，向上层服务层提供了原始服务支持。
（3）面向电子政务的数据交换平台的服务层次结构图
服务层：
由以原服务组成面向将各种政务应用基础服务：
政务信息流转服务，电子公文流转服务，移动办公服务，文件审批服务，决策支持系统服务，政务信息流转服务，应急指挥系统服务，应急联动服务，电子邮件服务，视频会议服务，系统管理服务，等等其他应用服务。
为应用层的用户提供各种政务服务。
六、主要WebService设计
WebService接口是外部应用系统与数据交换中心连接的通道，有了WebService接口，便可连接异构平台下的异构应用系统，从而实现应用级的集成。
根据数据交换主要类的设计为三大功能WebService接口，提供对外服务，这三大服务分别是：
数据抽取服务、数据访问服务和数据交换服务。
（1）数据抽取服务接口
根据对政府各部门数据源抽取方式的不同，我们设计了数据抽取WebService接口，该接口主要抽取外部应用系统的XML文件和其它文件附件。
（2）数据访问服务接口
数据访问服务主要对外部应用系统提供数据下载服务。
根据文件类型的不同，可以创
建了两个数据访问接口它们的实现过程与数据抽取接口类似，分别实现了提取交换数据库中相关部门对应的egXML文件和部门之间要交换的其它文件，然后把egXML或文件以二进制流的形式返回给调用端。
下图为外部应用系统从数据交换中心下载文件的时序图：
（3）数据交换服务接口
数据交换服务接口负责对获取的XML和其它文件进行数据交换处理。
七、电子政务公文格式
基于XML标准的电子政务信息交换描述语言（E-GovernmentXML）的设计方案。
根据egXML规范，政府部门处理的各种文件存档及交换全部采用这种电子政务格式的XML，从而使数据建立在开放的、通用的标准之上。
对于机关的电子公文格式，国家技术监督局制定了《国家行政机关公文格式》（GB9704-1999），国务院办公厅制定了国发[2000]23号《国家行政机关公文处理办法》，中央办公厅制定了《中国共产党各级领导机关文件处理条例（试行）》。
依照以上规范要求，一个实际公文的基本格式如图所示：
报文是电子公文交换中数据传递和交换的最基本要素。
由上图得知，egXML报文包括
信封、报文头和报文体三个部分。
（1）信封由报文的命名空间、版本、语言等组成；
（2）报文头由报文的标识、来源、目的、路由信息等组成；
（3）报文体是要发送的电子数据。
八、电子政务数据交换的方式
XML和数据库之间是互补的关系，在不同的场合各有优势。
数据库是数据存储的地方，与平台相关，而XML更适合于动态的数据交换和集成，与平台无关。
目前，在利用XML作为数据交换载体的方式中，主要有两种数据交换方法：
XML与关系数据库的转换和XML文档之间的转换。
这两种方法均可应用到电子政务数据交换当中
1、数据适配器构件功能模型
（1）数据适配器对数据中心的访问
数据适配器可以根据中间件与数据库之间的接口或者直接由交换平台建立对数据库的访问接口，实现对政务信息中心的各种资源、文档库的访问。
为了完成应用集成和业务过程集成，必须首先解决数据和数据库的集成问题。
在集成之前，必须首先对数据进行标识并编成目录，在此基础上编制数据集成交换的格式标准，用来描述元数据模型，格式标准采用XML进行描述。
针对政务各种应用的开发和部署，数据交换平台提供解决数据集成的标准适配器，比如数据转换、过滤和填充，不同应用之间的数据交换把数据交换格式标准作为中间数据交换标准，数据交换平台通过支持数据交换标准，使得各种类型的适配器通过数据交换平台都可以非常容易地无缝集成到数据交换平台之上。
这样，可以实现数据在数据库系统中分布和共享。
（2）数据适配器对政务信息交换平台提供数据支持
数据交换格式标准的定义为政务信息交换平台中的各种政务业务流程的集成提供了数据支持。
2、路由适配器构件功能模型
（1）路由适配器对政务信息交换平台提供数据支持。
组织机构模型：
政务业务流程中，文档的转发和传输路由与政府的组织机构密切相关。
本模块根据政府的组织机构模型进行政务业务再工程化处理（BRP），建立在数据交换平台上的政府组织机构模型。
公文流转和审批模型：
根据不同的政务业务可能具有不同的政务流程，建立在政府组织机构模型基础上可以定义公文流转和审批流程的模型，为具体的政府业务流程自动化提供支撑。
路由信息处理：
具体负责电子政务公文交换系统各个节点的URL名称、地址分配和管理，为公文转发和交换提供在应用层面上的目的寻址信息，负责和其他路由信息处理系统（如多级结构的分数据交换平台以及对上以及数据交换平台）之间的路由信息交换与更新，实现互联互通。
3、政务信息电子公文交换适配器功能模型
（1）政务信息交换
为了提供不同的政务应用之间可靠的数据异步交换传输。
政务信息交换对通过交换接口传递过来的政务信息进行解析、寻址、格式转换、政务信息交换和加工处理、通过交换接口把交换处理后的信息分发给其他应用，并生成交换的状态信息。
政务信息交换处理过程实现点到点或一到多的政务应用数据互操作，在涉及多个应用的数据交换过程中支持全局事务功能。
（2）政务信息交换适配器为单机接口和公文交换接口提供交换适配功能
这样就实现了远程单机用户和政务外网上的局域网用户之间紧密的交换与联系。
公文交换接口为虚拟局域网内的用户实现政务应用和OA应用提供数据接入服务，各种政务应用通过公文交换接口与政务信息交换之间建立逻辑连接。
单机接口为远程的单机用户单点登录提供访问接口。
（3）政务信息交换适配器提供公文格式化处理功能
该功能提供了动态重新格式化信息的能力，从而使得公文信息能够被异构环境中的多个政务应用所接受和读取。
它针对不同的协议、编程语言、应用和硬件平台，进行政务信息格式化分析，并对信息重新格式化。
发送信息的应用可以以单一的格式发出信息，而数据交换平台的动态信息格式化能够自动地将信息重新格式化成一个满足公文数据交换格式标准的信息，从而可以被每一个接收信息的应用所接受。
这一功能之所以能够实现，应归功于通过交换平台生成的一组数据交换格式标准。
（4）政务信息交换适配器提供数据交换格式标准
数据交换格式标准允许发送信息的政务应用能够发出单个的信息供多个接收信息的政务应用和数据库使用。
在每一种情况下，基于具体应用的政务业务标准进行适配，政务信息能够以适当的格式传送给指定的信息接收者。
数据交换格式标准支持已有应用和数据的各种政务业务标准，同时还提供基于XML描述的中间数据标准格式。
4、管理与消息发布构件功能模型
（1）系统管理
系统管理实现对政务信息交换进行配置、管理和监控，包括数据管理、用户管理、应用模块管理、安全管理和系统运行时的管理模块，实现用户、组、角色、消息、审计、CA等管理和配置，且对传输网络系统、系统日志、系统事件进行监控。
在系统管理的数据管理中，管理还包括：
资源信息的分类管理、信息格式管理、信息归档与历史查询管理、信息的目录服务管理。
（2）业务管理
业务管理包括转换规则表定义与管理、政务信息交换登记与标准管理、远程交换代理管理、政务信息服务注册与发布管理、政务信息的收发与交换控制管理等。
（3）消息发布
消息发布通过应用网关向多种通道进行内容发布，为移动用户和固定用户实体发布政务通知与消息。
5、安全支撑平台适配器功能模型
全支撑平台为政务外网上的应用提供了内部系统的安全服务和其他多种层次的安全服务，提供了CA认证管理、防火墙管理，同时提供了安全策略选择、安全日志管理、安全审计等功能以及政务数据加密处理功能。
通过VPN专网传输，在数据交换中心和局域网用户端配置防火墙以及IDS系统，保证了政务外网平台的内部系统的安全。
采用电子印章技术，可以实现电子公文的排版、红头文件制作、电子公章加盖并加密生成电子公文，提高公文的防伪造、防篡改、防抵赖等安全性控制，同时在安全支撑平台中通过内置CA认证系统，实现身份识别、应用模块授权、电子签名等安全措施。
九、XML电子公文的生成
存在的问题:
目前大多数政府网站的电子公文采用都是HTML格式，只能通过网站维护
人员来人工编写显示电子公文的页面，使得政府网站的建设过程中存在着大量的重复性工
作，维护任务也非常繁重。
解决方法:
根据本文所设计的基于XML的电子公文格式和针对该格式的XSL格式化样
式单，编程实现电子公文生成、显示和传输的自动化。
十、系统和业务管理的中间件系统
业务数据交换中间系统是通过集成不同应用系统之间形成松耦合连接，实现信息交换、路由、分发、转换等功能。
数据交换系统主要以消息和异步通讯技术为手段，面向服务体系为框架，服务总线为基础，XML为信息描述语言，实现各应用系统间的集成。
业务数据交换中间件系统结构图
业务数据交换中间件系统由基础服务、消息服务、消息代理服务三部分组成。
内置安全和目录管理提供安全认证、信息加密传输和资源访问控制等功能。
同时，提供系统管理工具，实现系统的分布式远程管理和监控。
数据交换系统的主要功能有以下5个子系统构成
（1）．基础服务
基础服务主要包括MBean服务、SOAP服务、Web服务、XML消息封装、目录服务和基于PKI技术的安全认证系统。
基础服务提供用于管理服务的MBean服务，实现组件的可管理（包括远程管理和部署）。
利用Web服务、SOAP服务、XML消息封装实现基于Web服务技术的信息封装、信息交换和应用整合，以服务描述语言格式封装业务系统，对外提供Web服务接口。
基础服务提供LDAP或UDDI等目录服务，实现服务的注册、查询、检索等功能。
基础服务提供符合PKI规范的安全认证系统，实现消息摘要、身份认证和消息加密功能；
同时，提供和外部安全支撑系统的接口，连接符合PKI规范的外部安全支撑平台。
基础服务还提供消息队列存储、事务控制、双机热备、错误处理等服务，以保障基础服务的稳定性和可靠性。
（2）．消息服务
消息服务将数据以“点到点（PeertoPeer）”方式或“发布/订阅（Pub/Sub）”方式传送，支持基础服务提供的HTTP、HTTPS、RMI、SMTP、SOAP等多种传输协议。
消息服务的主要功能是：
支持Web服务和消息队列两种消息传输机制，保证平台对不同系统的适应性；
信息以XML格式表示，数据交换和传输通过HTTP等传输协议，数据打包采用SOAP技术标准。
提供可靠的信息传输，支持大规模信息发布、消息队列的存储保护、传输确认、断点续传、一次性传输和消息压缩传输。
提供符合PKI规范的安全信息传输功能，支持SSL传输、消息报文和消息内容加密等不同级别的安全保护措施，支持消息摘要、数字签名、消息加密。
支持局域网（LAN）和广域网（WAN）消息通信，支持静态和动态IP地址。
基于消息软总线的体系结构，利用智能化的信息路由传输机制，动态地实现点到点、点到多点和多点到多点等不同的信息通信方式，支持多播（Multicasting）功能。
提供灵活方便的应用开发接口，便于二次开发；
提供易于使用的部署工具，方便系统实施。
提供易于使用的远程管理接口和图形化界面，实现集中管理。
提供和其他消息系统之间的消息传输和转换。
（3）．消息代理服务
消息代理服务提供消息的传递、转换、过滤、映射和路由等功能。
根据设定的消息格式规则和转换规则，进行消息格式的转换。
同时，根据消息路由规则，实现消息的路由，并将消息传递给相应的应用系统。
（4）．消息转换
消息转换根据转换规则，实现不同数据存储格式和表示格式的转换。
消息转换规则支持XSLT语言，用户可自定义消息传输格式。
消息传输提供图形化的转换工具，利用图形化界面，将一种应用数据格式“映射”到另一种数据格式，转换工具能够自动生成转换规则文件（XSLT文件）。
转换功能支持XML和数据库之间、不同数据库之间、不同XML之间的转换。
转换规则文件可以动态地部署到数据交换系统中。
（5）．消息路由
根据消息路由规则，消息路由服务实现消息在不同的数据交换系统之间和不同消息队列之间的路由。
消息路由支持两种路由规则：
基于内容的路由根据消息的内容，消息路由按照定义的规则将特定内容的消息路由到不同的数据交换系统或消息队列中。
基于消息头的路由根据消息头中的目的地进行消息路由。
十一、数据中心数据资源库
数据中心的基础是数据资源库，它由业务数据资源数据库、社会资源数据库和元数据库组成
业务数据库由基础数据库、主题操作数据库、办公数据库、公文数据库等组成基础数据库包括人口数据库、企业基础数据库、空间地理和自然资源数据库、以及宏观经济数据库等。
主题操作数据库，存有经常使用的业务数据，可存在数据中心，但大量的是以目录形式存储，而其数据总是存在各局委办，这样既保证了数据的动态更新的一致性，也保证了数据的安全性。
办公数据库，记录政府系统办公的数据。
并联审批，用户使用状态日志以及进行平台管理，电子政务系统维护管理的数据。
该项数据根据相关平台工具和业务系统进行定义和维护其结构模型遵循关系数据库的设计原则。
文本资料数据库，主要包括国家的政策和指令，本市的资料和条文等信息。
在国家政府机构，这样的资料显得额外重要，离开了它，就不能保证各项工作正常进行的方向。
目前机关的相关资料以纸面的居多，一些比较少的在库中存放的资料也是以扫描方式进入，因为各单位资源的共享问题，并没有做到资料的互通，查找资料的过程可能就是一个费时费力的过程。
社会资源数据库由互联信息数据库、多媒体资料数据库、电子商务数据库组成。
互联信息数据库由互联网信息采集系统按一定要求自动抽取，便公众和政府工作人员方便检索到互联网上的资料。
多媒体资料数据库包括各种政务图像、视频，用于宣传报道和视频点播。
电子商务数据库是企业交易过程的记录、供求信息和信用信息。
元数据库
建设目标是建立全市统一的政务数据字典和数据中心的元数据模型。
该数据库由两部分组成：
一是政务数据字典，包括政务叙词表，信息分类、代码和指标体系表。
主要用于各职能部门的信息联接与交换。
二是数据中心元数据，具体可包括数据模型定义、数据抽取规则、映射转换规则、主题定义、资料分类和维度定义、决策模型定义等等。
基于数据中心资源库的服务体系
政府决策信息，如国家和地方的政策、法规条例、决策咨询、战略发展研究报告（包括各职能机构和院所历年的研究成果）和阶段性的总体规划等；
社会服务信息，如国际国内重大政治新闻、经济运行分析、热点透视、社情民意动态、税收征管、统计报表、市场供求信息、社会与经济预测信息、金融财经信息、科技与人才信息，等等；
政府交流信息，政府部门之间因工作职能的需要交换信息，如各种公文、会议情况、总结报告、记录数据、办公文档、机关行政管理信息、经验介绍、驻外办事处等工作流信息。
应对事件预案，整个城市的各类资源要素储备和分布状况，行政组织及人力资源调配预案，对自然灾害和意外事故的处理，重大突发事件的应急预案。
城市地理信息，如城市地理状况、地下网、管、道和线的分布结构，以及城市规划与发展的思想库以及城市发展和政府行政的历史沿革等信息。
十二、系统实现中解决的典型问题
问题1:
在角色访问控制中,由于政府机关内角色众多,
单纯将每个角色所应具有的权限集逐一指派,造成了权限数据表中大量数据的冗余。
为了减少重复授权,提高管理质量并增强一致性,采用了角色权限集的继承性获取策略,通过编写存储过程,选取层次小于用户角色的层次且属性是公有的权限项,使访问权限与角色相关联,角色再与用户相关联,从而实现了用户与访问权限的逻辑分离,达到了较好地去除冗余的效果。
问题2:
基于角色的访问控制是建立在主体———客体访问控制思想上的,只要主体拥有对某客体的特定访问权限,就可以对客体进行访问,这种静态授权不能与应用中的业务处理流程紧密相连,因此系统很难及时准确地进行权限的授予和回收。
为了将用户对客体的访问权限精确到事务处理流程中的每一个活动环节上,我们采用了基于角色和活动的双重访问控制机制,将访问许可与事务处理流程中的每一个活动环节关联起来,活动的执行被看作是用户使用许可访问客体的过程,只有当客体处于可访问的活动环节上时,用户才能使用许可访问客体,当客体被送入下一个活动环节时,许可就被回收,这就保证了用户只有
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