【摘 要】 本文针对重庆广电应用系统现状，设计了解决“信息孤岛”的四个基本步骤和分三个阶段实施的规划，提出了基于LDAP和WCF的“3+N+1”平台系统架构，开发公共信息数据中心、公共信息开放对接平台和应用系统集成平台，实现了基础数据共享和应用系统互联互通。本文研究可为解决集团应用系统“信息孤岛”问题，推进集约化、智能化、规范化的绿机关建设提供一定的技术参考。 【关键词】 广电，
应用系统， 信息孤岛【中图分类号】 TP311.5 【文献标识码】 B
【DOI编码】 10.ki.rtbe.20210002007【本文献信息】石伟.广电应用系统“信息孤岛”解决方案研究[J].广播与电视技术，2021,V ol.48(2).
Research on “Information Island” Solution for Radio and Television
Application System
Shi Wei
(Chongqing Broadcasting Group, Chongqing 401147, China)
Abstract According to current situation of application system in Chongqing Broadcasting Group, this paper designs four basic steps and three-stage implementation plan to solve 'information island', proposes '3 + N + 1' platform system architecture based on LDAP and WCF, develops public information data center, public information open docking platform and application system integration platform and realizes basic data sharing and application system interconnection. This research can provide technical reference for solving 'information island' problem in group application system and promoting the construction of intensive, intelligent and standardized green institutions.Keywords Radio and television, Application system, Information island
石伟
（重庆广播电视集团（总台），重庆 401147)
0 引言
重庆广电经过多年的信息化建设，应用系统规模逐渐扩大，出现“信息孤岛”现象[1, 2]，影响系统间数据的实时性、准确性和一致性。一套系统一个用户名密码的体系，不利于用户体验和决策支持，系统互联互通、信息共享和应用协同等问题日益凸显[3-5]。
1 信息孤岛对策和技术
1.1 信息孤岛解决对策
“信息孤岛”的解决策略包括主动型和被动型两种，在工程应用中主要采用主动和被动相结合的方式来解决，其主要步骤包括：
1. 理顺业务数据流，统一业务流程，形成跨部门流程体系。基础数据的完整性、准确性和一致性是保障信息系统业务处理准确性、及时性和可靠性的关键。因此，理顺业务数据流，明确业务逻辑、数据交互和共享范围，统一业务流程，并形成跨部门流程体系是成功解决信息孤岛问题的 基础。
2. 统一数据标准，建立数据中心，统筹规划和管理信息
资源。 通过设立统筹协调机构对业务逻辑和数据共享进行整体规划和统一部署，实现部门之间的业务交互和数据共享，改变各部门自行其是现象，统一数据标准，建立数据中心，实现数据深度融合，为管理决策和全局把控提供数据支持。
3. 建立有效的应用系统集成平台，实现系统的互联互通
和数据共享。企业应用集成是通过建立集成平台在数据层，利用中间件技术，实现系统之间的服务调用、业务互通和数据共享。
4. 界面重组，统一门户，实现单点登录和统一身份认证。界面重组是将应用系统依赖于服务的部分抽取出来，进行界面重组，通过统一门户平台实现用户的统一身份认证和单点登录，使各应用系统在操作层面统一，用户只需登录门户系统，就可进入其他应用系统，提升用户体验，避免各系统独立建立用户及业务的基础数据。
1.2 信息孤岛解决技术
当前解决应用系统信息孤岛技术主要包括独立数据库和企业应用集成技术两种。
1.2.1 独立数据库技术
从关系数据库角度分析，信息孤岛产生原因包含两个，一是各应用系统中数据结构的多样化和非标准化，二是各应用系统中数据标准和规范不统一，造成应用系统之间数据不能相互识别和共享。独立数据库通过理顺业务数据关系，抽取关联程度高的数据，采用统一标准、规范和固定数据结构，单独建立通用表，实现通用基本信息规范化、统一化和数据共享。要求各应用系统的数据库设计人员只能使用相关数据，没有权限定义独立数据库各表数据结构。独立数据库可以根据需求采用关系数据库或非关系数据库实现，适用于在系统建设前期有明确的定位和规划，能够理顺业务流程和数据流的企业，而对于解决已经形成信息孤岛的企业只有重构各应用系统的数据层才能共享独立库中的数据，代价大，难度大，推广难。
1.2.2 企业应用集成技术
系统数据的异构和非标准化产生信息孤岛，企业应用集成技术EAI就是通过建立底层结构，实现应用系统和数据源之间的互联互通，完成系统间数据交换和无缝共享，以提供全局决策支持。常用的企业应用集成技术主要包括基于转换数据结构的应用集成技术、远程过程调用技术、分布式对象技术、面向消息的中间件技术和Web Service技术。基于转换数据结构的应用集成技术有实现代价大、不易集成、平台相关和防火墙等缺陷。远程过程调用技术RPC由于采用同步通信机制，适合小型简单应用，不适合需要支持多种通信模式的场景。分布式对象技术可解决分布式系统通信和集成问题，但在跨平台的伸缩性和异构系统的耦合性存在缺陷。面向消息的中间件技术以松散耦合的灵活方式为客户端和服务器之间提供同步和异步连接，通过对消息进行传送和存储转发实现系统集成，缺陷是制定通信协议比较复杂。Web Service技术具有跨平台、松耦合、简单、高度可集成和开放标准等特征，为语言无关的网络环境下的资源共享和集成提供解决方案，是分布式对象技术的重要补充。
2 基于LDAP和WCF的广电应用系统集成方案2.1 集成目标
应用系统的集成主要包括原有旧系统的改造和新应用系统的建设和开发，新应用系统的开发包括第三方开发和自主研发两类。
通过对重庆广电应用系统现状和具体需求的调研，本文提出如下应用系统集成目标：（1）建立公共
信息数据中心，实现对集团组织架构和员工信息等公共基础数据统一管理；（2）建立公共信息对接开放平台，实现数据调用权限管理、应用系统对接和互联互通；（3）建立一个集团应用系统集成平台，将集团中重要的、需要在各部门或机构之间进行信息交互共享和对外发布的数据及应用系统进行有效集成，实现单点登录和统一身份认证，为数据、服务和应用提供统一的访问入口。
2.2 总体架构
基于上述目标，本文提出如图1所示3+N+1的平台架构解决方案，其中，“3”包括公共信息对接平台、应用支撑平台
图1 广电信息孤岛解决方案平台架构
和数据中心基础设施平台；“N”指广电应用系统；“1”指应用系统集成平台；构建公共信息数据中心、公共信息对接开放平台，建设集团应用系统集成平台，实现具备用户单点登录和统一身份认证功能的基于LDAP和WCF的广电应用系统集成门户，其网络拓扑如图2所示。
公共信息数据中心由代理服务器、人力资源数据库和公共信息数据库组成，存储集团组织架构、员工信息和集团其他业务信息数据。代理服务器是一种事务处理服务器，实现LDAP服务器的集团组织架构、员工基本信息与人力系统数据库中相关信息的一致性，为新的应用系统接入提供数据基础和技术支撑。
公共信息对接开放平台由LDAP服务器、LDAP订阅服务器和WCF通讯服务器组成，提供LDAP域和WCF远程访问接口，其中WCF服务具备接口调用身份认证和权限管理功能，为分布式应用系统和企业应用系统EAI集成门户的对接提供远程调用接口。
应用系统集成平台由企业应用系统集成门户、Nginx负载均衡服务器、CAS身份认证服务器和主备模式的Redis缓存服务器构成。集成平台通过远程调用WCF通讯服务器的开发接口实现用户登录、公共基本信息查询、API接口权限管理等功能，Nginx负载均衡服务器为身份认证服务器集提供负载均衡服务。CAS身份认证服务器由两个节点的CAS身份认证服务器构成集，提供统一身份认证服务，使用户无需登录各个应用系统进行切换操作，以提升用户体验效果。Redis缓存服务器采用主备设计模式部署，提供可靠的身份认证提供票据缓存和Session共享服务。
2.3 实施方法
根据上述设计方案并结合集团信息化建设现状，以建设新的人力资源信息管理系统为契机和驱动，采用被动策略，分三个阶段具体实施进行。第一阶段建立公共信息数据中心，为所有应用系统提供基础数据和公共信息，实现对集团员工、组织架构等基本信息的统一管理；第二阶段完成公共信息对接平台的建立，采用企业应用集成技术实现平台对接、系统的互联互通和数据共享；第三阶段建立集团应用系统集成平台，采用单点登录和统一身份认证技术统一集团门户，实现所有系统一套账号密码登录，实现界面重组，业务互联互通和数据深度融合，为管理决策提供数据支持。
3 集成平台的实现
3.1 数据中心实现
公共基础信息数据中心由公共信息数据库和日志数据组成。因为关系型数据库中SQL Server的稳定性、可伸缩性较高，在事务处理、性价比、成本和操作性等方面具明显优势，所以选择SQL Server 2012作为公共信数据库服务器，并采用主-备模式存储管理公共信息。由于日志数据信息量大，
图2 基于LDAP和WCF的广电应用系统集成平台网络拓扑图
对数据库的查询效率和水平扩展性要求较高，而非关系型数据库MongoDB由于采用Bson的文件存储格式，使得遍历查询速度快，具有性能高、CPU占用小、较好的水平扩展性，且支持丰富的查询表达式和主动处理碎片，能够满足系统中海量日志数据的实时插入、更新和查询等性能要求，因此日志数据采用MongoDB存储管理，方案如表1所示。
3.2 公共信息对接开放平台实现
公共信息对接平台由LDAP服务器、LDAP订阅服务器和WCF通讯服务器组成，提供LDAP域和WCF远程调用API接口，为系统接入提供域验证和接口服务。如表2所示，由于LDAP技术采用树形结构存储数据，查询效率高，适合存储大量更新频率低的数据使用场景，且能提供域验证服务，所以LDAP服
务器采用LDAP技术存储集团的组织架构和人员基本信息，通过人力资源信息系统的代理服务器确保LDAP数据和人力资源信息系统相关数据的一致性，实现提供LDAP域服务，简化集团未来新建立应用系统的部署流程。同时，为确保数据中心组织架构和人员基本信息同人力资源信息系统相关数据的一致性，采用.NET开发Windows服务作为LDAP订阅服务器，并使用轮询LDAP服务器的机制实现该功能。为实现公共基础信息数据的访问权限认证和应用集成的统一管理，WCF通讯服务器采用WCF技术开发数据通信远程调用接口、双工通信和消息队列服务，并以Windows服务作为宿主进行发布，避免以IIS服务器为宿主时由于资源回收造成消息服务的异常中断，并使用ADO.NET Entity Framework技术实现应用程序和公共信息数据库（SQL Server 2012）的交互；如图3所示，由于ZeroMQ在同等条件下的消息收发性能表现优异，且有丰富的消息通信模型、稳定性强和高效的异常处理机制等优势，所以采用ZeroMQ技术为应用系统互联互通提供消息队列服务。
3.3 应用系统集成平台实现
应用系统集成平台由应用系统集成门户、Nginx负载均衡服务器、CAS身份认证服务器和Redis缓存服务器（主备模式）构成，实现统一身份认证、用户访问应用系统的权限管理和应用导航、个性化信息服务等功能，技术及功能简介如表3所示。CAS身份认证服务器集包含两个节点，采用Nginx作为前置机实现负载均衡和容错，分别采用Webflow和Redis技术确保CAS登录退出是否失效等流程和CAS Ticket存储这两个状态点的一致性。将CAS登录、注销和是否失效等流程状态采用Webflow技术存储在
Session中，将Session状态存入Redis并建立会话失效机制，实现Session共享。同时，将CAS Ticket存储在Redis中，实现多个实例共享该存储，避免应用系统访问不同节点请求时票据状态的不一致。图4为用户登录系统A时的单点登录时序图。
4 结束语
当前，根据上述方案，笔者自主开发建立了重庆广电公
共信息数据中心，实现如图2所示的公共信息开放平台的所有功能，并完成与自主开发设计的集团员工教育培训管理系统的数据对接，验证了方案的可行性。下一步将开展与集团OA 系统、智能楼宇管理系统等应用的对接，自主开发实现应用系统集成平台功能，逐步解决信息孤岛问题。本文所述方案的平台架构具有高可靠、高性能和松散耦合的特征，支持异构分布式平台，能够为解决应用系统“信息孤岛”问题提供技术参考。
参考文献：
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究与实现[D]. 合肥工业大学, 2009.[2] 姜炳旭. 面向中小企业应用集成的数据转换系统研究与实现[D]. 沈阳师范大学, 2011.
[3] 夏耀稳, 吕赛鸫, 李志平. 基于中间件
和Web Services 的企业应用集成方法应用研究[J]. 计算机与数字工程(10): 99-101, 106.
[4] 何良泉. 智慧校园建设过程中如何打破“信息孤岛”现象——以广西财经学院为例[J]. 广西广播电视大学学报(3): 65-68.
[5] 李国勇, 陈蜀宇, 高峥. Web 服务中的跨应用单点登录[J]. 重庆理工大学学报(自然科学)(2): 72-77, 94.
[6] 叶军, 陈志辉. 智能化执法办案中心平台的建设与应用探析[J]. 警察技术, 2019(4): 66-73.
作者简介：
石伟（1989-），男，重庆广播电视集团（总台）信息技术中心工程师，硕士，中级职称。主要从事网络管理、系统运维、网络安全建设等研究和应用，曾参与“集团资金平台项目进入银企互联”、“重庆广电新广告管理系统”、“重庆电视台音乐数据库系统升级改造”、“L DA P 域服务器和A P I 接口开发”、集团私有云建设、移动应用
开发等重大项目。
名称
技术方案
功能
应用系统集成门户.NET/MVC/JQuery 基于VS2012采用.NET MVC 模式，实现统一认证登录
负载均衡服务器Nginx 反向代理 基于Nginx 反向代理，为CAS 集提供负载均衡身份认证服务器 CAS/Tomcat
基于两个节点搭建CAS Server 集提供统一身份认证缓存服务器
Redis
采用主备模式的Redis 实现票据缓存和Sesson 表3 应用系统集成平台构成和技术方案
图4 单点登录时序图
图3 消息队列技术收发消息的性能对比图
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