基于LDAP协议的异构数据源集成与信息共享关键技术研究
摘要
随着信息技术的发展，高校各部门之间信息交互日趋频繁，然而由于各部门应用系统之间的体系结构、操作系统平台和数据库平台之间差异，造成系统间难于、甚至无法进行信息交互，从而形成了一个个的“信息孤岛”。因此，为了能综合利用这些独立分散的数据资源，高校各部门迫切需要集成这些异构数据源，在数据源层面上形成统一的访问界面，实现异构数据库的资源集成与共享。
XML技术已经成为数据集成的元数据描述标准。XML本身所具有的平台无关、易于扩展、自描述、语义性强等特性和优点，使得其能方便的描述结构化或非结构化的数据；这使得XML成为异构数据集成中描述公共模型的最好选择。
目录是一种特殊的层次型数据库，它采用了树型结构存储基于对象的数据。目录服务就是将分布在各地的资源信息集中存储管理起来，为用户提供一个统一的资源清单，与关系型数据库相比，目录服务没有事务处理等功能，它适用于存储读操作密度远大于写操作密度的数据，一般用来保存大量的基础性信息。轻量级目录访问协议LDAP(Lightweight Directory Access Protocol)是目录服务的主要实现协议，它具有跨平台的特性。
为了在高校各部门之间实现信息集成与共享，本文在研究XML技术、LDAP目录服务以及LDAP四种模型和目录服务标记语言DSML的基础上，选用XML作为公共数据模型并定义了局部模式、全局模式，再通过JDBC接口获取异构数据库的元数据并利用JDOM实现XML格式数据的存储；并结合实际情况，进行了目录模式和目录树结构的设计，最后建立目录库用来存储数据库元数据，并通过JavaBean和DSML与LDAP目录服务器交互，形成一个统一的数据访问平台，使应用层能够根据客户端的需求在目录库中快速、准确的查找定位目录元数据并能对目录库中的数据进行相应的管理。数据集成和共享问题的解决，能实现高校各部门的信息共享，充分利用现有的资源，避免“信息孤岛”造成的资源浪费、数据不一致性问题，为开发新的应用系统提供基础业务数据。
With the development of information technology, the communicationsbetween all the departments of university become more and more. Duringthe application system of all the departments, because of the differenceof system structure, operating system and DBMS(Database ManagementSystem),it is difficult, even impossible to carry out information exchange,so the situation of many "detached information island" between the systemcome into being. Therefore, to make use of these unattached and dispersivedata resource, the departments of university need urgently to integrateheterogeneous data source and come into being a uniform accessinginterface, carry out share between heterogeneous data source.
XML is rapidly emerging as a standard for exchanging data and metadatadescription. The advantages and characteristics of XML such asplatform-independent, easy to be expanded, self-describing, strongsemantic expression ability make it easy to describe structured data andunstructured data. It makes XML as an excellent choice for describingcommon schema in heterogeneous data integration.
A directory can be regarded as a kind of database for a special purpose,it stores data based on object like a tree. Directory services is tostorage and manager resource information that distribute in differentareas, and provide a uniform resource list; Different from commonrational databases, it do not have the function of transaction processingand the data can be searched with a very high speed. A directory isusually used to store a large amount of basic data. Lightweight DirectoryAccess Protocol is the primary protocol which carry out directory serviceand it is a cross platform service.
Base on the research of the XML technology, LDAP directory service、LDAP four model and Directory Services Markup Language, this paper chooseXML as a common data exchange schema and the validity of XML can be validated by XML Schema, to obtain the metadata in heterogeneous databaseby using JDBC and JDOM API under the J2EE environment; at last access LDAPDirectory Server by using JavaBean and DSML and form a uniform data accessplatform, application tier can look up and orient directory metadata andmanager these metadata in directory information storage.
XML技术已经成为数据集成的元数据描述标准。XML本身所具有的平台无关、易于扩展、自描述、语义性强等特性和优点，使得其能方便的描述结构化或非结构化的数据；这使得XML成为异构数据集成中描述公共模型的最好选择。
目录是一种特殊的层次型数据库，它采用了树型结构存储基于对象的数据。目录服务就是将分布在各地的资源信息集中存储管理起来，为用户提供一个统一的资源清单，与关系型数据库相比，目录服务没有事务处理等功能，它适用于存储读操作密度远大于写操作密度的数据，一般用来保存大量的基础性信息。轻量级目录访问协议LDAP(Lightweight Directory Access Protocol)是目录服务的主要实现协议，它具有跨平台的特性。
为了在高校各部门之间实现信息集成与共享，本文在研究XML技术、LDAP目录服务以及LDAP四种模型和目录服务标记语言DSML的基础上，选用XML作为公共数据模型并定义了局部模式、全局模式，再通过JDBC接口获取异构数据库的元数据并利用JDOM实现XML格式数据的存储；并结合实际情况，进行了目录模式和目录树结构的设计，最后建立目录库用来存储数据库元数据，并通过JavaBean和DSML与LDAP目录服务器交互，形成一个统一的数据访问平台，使应用层能够根据客户端的需求在目录库中快速、准确的查找定位目录元数据并能对目录库中的数据进行相应的管理。数据集成和共享问题的解决，能实现高校各部门的信息共享，充分利用现有的资源，避免“信息孤岛”造成的资源浪费、数据不一致性问题，为开发新的应用系统提供基础业务数据。
With the development of information technology, the communicationsbetween all the departments of university become more and more. Duringthe application system of all the departments, because of the differenceof system structure, operating system and DBMS(Database ManagementSystem),it is difficult, even impossible to carry out information exchange,so the situation of many "detached information island" between the systemcome into being. Therefore, to make use of these unattached and dispersivedata resource, the departments of university need urgently to integrateheterogeneous data source and come into being a uniform accessinginterface, carry out share between heterogeneous data source.
XML is rapidly emerging as a standard for exchanging data and metadatadescription. The advantages and characteristics of XML such asplatform-independent, easy to be expanded, self-describing, strongsemantic expression ability make it easy to describe structured data andunstructured data. It makes XML as an excellent choice for describingcommon schema in heterogeneous data integration.
A directory can be regarded as a kind of database for a special purpose,it stores data based on object like a tree. Directory services is tostorage and manager resource information that distribute in differentareas, and provide a uniform resource list; Different from commonrational databases, it do not have the function of transaction processingand the data can be searched with a very high speed. A directory isusually used to store a large amount of basic data. Lightweight DirectoryAccess Protocol is the primary protocol which carry out directory serviceand it is a cross platform service.
Base on the research of the XML technology, LDAP directory service、LDAP four model and Directory Services Markup Language, this paper chooseXML as a common data exchange schema and the validity of XML can be validated by XML Schema, to obtain the metadata in heterogeneous databaseby using JDBC and JDOM API under the J2EE environment; at last access LDAPDirectory Server by using JavaBean and DSML and form a uniform data accessplatform, application tier can look up and orient directory metadata andmanager these metadata in directory information storage.
引文
[1] 李军怀，张景等．基于XML的企业异构数据集成方法研究，计算机工程．2002，9：63-64，74
[2] Paul J F, Database System & handbook[M], New York, McGraw Hill Company.
[3] 贾长云．基于XML的异构数据库数据交换的研究与实现．河海大学硕士学位论文．2005．6
[4] 朱锋．异构数据源集成中间件的设计与实现．苏州大学硕士学位论文．2005，4
[5] Richard Hull, Managing semantic heterogeneity in database:A theoretical perspective. In Proc of the 16th ACM SIGACT SIGMOD SIGART Sym. On Principles of Database Systems(PODS-97),1997
[6] Richard Hull and Gang Zhou. A framework for supporting data integration using the materalized and vitual approaches, In H. V. Jagadish and Inderpal Signh Mumick, editors, Proceedings of ACM SIFMOD 1996 InternationalConference on Management of Data, Montreal, Canada, June 1996
[7] 胡彬华，李晓，梁剑．异构分布式数据库系统集成的研究与实现．计算机应用研究，2002，10：67-70
[8] 唐九阳，张维明，肖卫东，汤大权．一个基于对等网的数据集成系统．计算机科学．2006，2：127-129
[9] 张春霞，肖华平．基于网格的企业数据集成．计算机数字工程．2005，11：49-52
[10] 于洋．异构数据集成系统中目录服务的研究与实现．大连海事大学硕士学位论文．2005，3
[11] 程珅．数据网格中目录服务的研究与应用．首都经济贸易大学．2006，5
[12] 王宁，徐宏炳，王能斌．基于带根连通有向图的对象集成模型及代数．软件学报，1998，9(12)：894～898
[13] Hector Garcia-Molina, Joachim Hammer, Kelly Ireland, and et al.Integrating and Accessing Heterogeneous Information Sources in TSIMMIS.
[14] W3C. ExtensibleMarkupLanguage(XML).http://www.w3.org/XML/.2002-8-9
[15] Elliotte Rusty Harold．《XML宝典》．马云，钟萍等译．电子工业出版 社．2002．1
[16] Chuck White，Liam Quin，Linda Burman．《XML从入门到精通》．周生炳，宋浩，肖伟等译．电子工业出版社．2002，1
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[19] L. Seligman, A. R oenthal. XML's impact an databases and data sharing. Computer, 2001, 34(6): 59-67
[20] Ivor Horton，《Java2编程指南》，马树奇，孙坦等译，第一版，2001年11月，电子工业出版社
[21] 冯国臻．目录服务和统一认证研究．计算机工程与应用．1999，9：26-28
[22] Tom Cyder. The Directory:Overview of Concepts, Models and Service. CCITT. Recommendation X. 500,1988: 63-72.
[23] Tim Howers, Mark C. Smith. Understanding and Deploying LDAP Directory. New Riders Publishing, 1998.225-317
[24] 陈颖行．分布式目录服务及其在信息系统中的应用．大连理工大学硕士学位论文．2003，6
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[34] 李冠宇，靳强勇，张俊．一个改进的基于CORBA的异构数据集成系统体系结构．交通与计算机．2001，4：45-47
[35] 刘军．分布式智能异构数据集成支持系统的原型实现．大连海事大学硕士学位论文．2003，3
[36] 傅晓菲．异构信息共享平台中多目录数据库的研究．福州大学硕士学位论文．2004，1
[37] 赵强，乔新亮．《J2EE应用开发(Weblogic+JBuilder)》．电子工业出版社．2003，7
[38] 张洪伟．《Tomcat Web开发及整合应用》．清华大学出版社．2006，12
[39] Heinz Johner, Larry Brown, Frown, Franz-Stefan Himer, Wolfgang Reis, JohanWestman. UnderstandingLnAP. http://www.redbooks.ibm.com, 2002,6
[40] 史万江．基于XML的异构数据集成技术研究．西北工业大学硕士学位论文．2005，5
[41] 郭一鸣，陈剑，陆松年．基于DSML的Web目录服务系统的设计与实现．计算机应用研究．2005，1：145-147
[42] 张辉，杨岳湘，汪诗林．数字校园中基于LDAP的统一用户身份管理技术研究．计算机工程与科学．2005，1：14-16，35
[43] 李华飚，郭英奎．《Java中间件开发技术》．中国水利水电出版社．2005，4
[44] DSML Specification 1.0[EB/OL],http://www.dsml.org
[45] http://www.oasis-open.org/committees/dsml/docs/DSMLv2.doc.December 18,2001
[46] 杨照芳．目录服务部署策略及JNDI Beans的设计与实现．武汉理工大学硕士学位论文．2003，2
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