CN102253838A - 一种基于网格的信息系统开发通用支撑平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于网格的信息系统开发通用支撑平台，该系统包括用于用户对待开发的信息系统的需求选择的方案的需求选择模块，用于根据需求选择模块的需求选择结果生成对应的候选方案的候选案例生成器，用于对候选案例生成器生成的候选方案进行修改的方案修改模块，用于将候选案例生成器输出的候选方案以文档形式储存和输出的文档生成器。本发明具有良好的开放性和可扩展性，可根据用户特定需求，“量身订制”地快速生成用户所需的信息系统网格支撑平台的基本架构方案。

Description

一种基于网格的信息系统开发通用支撑平台

技术领域

本发明属于基于网格的信息系统构建与决策支持领域，具体涉及一种基于网格的信息系统开发通用支撑平台。

背景技术

随着世界科学技术的发展，当今社会已经进入信息化时代。网格(grid)能够把分布在因特网上数以亿计的计算机、存储器、贵重设备、数据库等结合起来，形成一个虚拟的、强大的超级计算机，满足不断增长的计算、存储需求，实现资源共享和协同工作，已成为21世纪人类社会信息处理的基础设施。在网格应用日渐普及的今天，研究如何为开发基于网格的信息系统构建一个通用的支撑平台，以降低应用开发的难度，提高应用开发的效率显得十分必要。

基于网格的信息系统开发通用支撑平台自身并不是一个基于网格的、能满足某种特定应用需求的信息系统，而是一个基于知识的网格应用信息系统基本架构方案设计工具，它提供一种类似于DSS工具箱的信息系统开发环境，可根据用户特定的应用需求，智能地帮助人们提出基于网格的信息系统运行支撑平台的基本架构方案，以降低网格应用开发的技术门槛，提高应用系统开发的效率、质量和水平。

发明内容

本发明提供一种基于网格的信息系统通用开发支撑平台，具有良好的开放性和可扩展性，可根据用户特定需求，“量身订制”地快速生成用户所需的信息系统网格支撑平台的基本架构方案。

本发明系统利用网格技术、基于知识的信息系统分析与设计方法，参考主流网格体系结构，如OGSA、WSRF等主流网格框架结构，构建了符合业界标准的网格应用标准体系结构知识库，设计了用户需求问卷、需求与框架和案例匹配算法，用多种方法和技术手段来解决基于网格的信息系统支撑平台结构方案设计中所涉及的若干关键技术难题，具有如下特点：

(1)系统具有智能性

本发明在参考了国际上提出的开放网格服务框架体系(Open GridService Architecture，OGSA)、Web服务资源框架(Web Service ResourceFramework，WSRF)和比较成熟的网格计算技术，设计了网格通用系统结构图在这一基础上，并将现有的主流网格项目在这一通用系统结构基础上归纳到了知识库中，形成案例库，本发明设计了用户需求与网格系统框架的匹配算法，用户需求与案例的匹配算法。只要收集了用户需求信息，系统便能给出与用户需求相匹配的网格框架图与案例。

(2)系统具有自主学习性

本发明构建的案例都是在网格应用标准体系结构基础上生成的。当用户根据自己的需求生成了相匹配的方案后，用户方案能智能的被支撑平台收集到知识库中，形成新的案例，支撑平台能自主学习到新需求与方案匹配的知识，用户在后续使用系统，进行案例匹配时候将拥有更多参考价值的案例。

(3)系统的可扩展性强

由于发明中网格应用标准体系结构采用网格服务与具体服务的实现策略这一二维表形式对信息系统结构进行描述，同时随着技术的进步，基于网格的信息系统框架结构难免发生调整或者改变，只需要对支撑平台中网格应用标准体系结构二维表进行修正，添加网格服务或者调整每个服务模块中的关键技术，就可以让新的网格应用标准体系结构符合最新业界标准，避免了传统信息系统中存在的框架结构封闭式问题。

附图说明

图1本发明系统的功能结构示意图；

图2本发明系统用户流程示意图；

图3本发明系统管理员流程示意图；

图4本发明系统给出的框架信息示意图

具体实施方式

下面通过借助实施例更加详细地说明本发明，但以下实施例仅是说明性的，本发明的保护范围并不受这些实施例的限制。

如图1所示，用户在使用本发明时，首先进入需求选择模块，该模块记录了用户的项目基本信息，该模块采用需求问卷形式，供用户进行需求选择。用户根据需求问卷的问题说明和答案说明，提交符合自己需求的答卷。

在系统提交给用户需求问卷之前，先访问需求数据库，从需求数据库中读取需求问卷及说明，数据库管理模块方便对数据库中的需求问题进行维护与更新。需求问卷样式如下所示：

1.请问您的工作流调度主要是下面哪种形式？

1.并行任务    2.任务流程复杂，呈现复杂的网络图

注：回答2，则选择工作流管理模块，回答1，则继续。

2.任务之间的相互依赖程度是否很深？

1.是    2.否

注：回答1则直接选择工作流管理模块，回答2则分值为0，继续下一题。

3.请问不同类型的任务的数量？

1.数量较少    2.数量很多

注：回答1则分值为0，回答2则分值为2，继续下一题。

4.请问主任务下的层级组织是否复杂？

1.子任务较多    2.子任务较少

注：回答1则分值为2，回答2则分值为0，继续下一题。

5.多数任务的类型？

1.简单易完成    2.复杂

注：回答1则分值为0，回答2则分值为2，继续下一题。

6.任务是否需要复杂的数据交换和统计？

1.是    2.否

注：回答1则分值为2，回答2则分值为0，继续下一题。

7.完成任务的服务资源代理是否数量足够多？

1.是    2.否

注：回答1则分值为0，回答2则分值为2，继续下一题

8.完成任务的服务资源代理是否稳定可靠？

1.是    2.否

注：回答1则分值为0，回答2则分值为2。

9.统计总分，如果总分超过或等于8分，则选择工作流管理模块，否则不选择工作流管理模块。

以上需求问卷是为了说明需求选择模块如何收集用户需求信息，用户从第一题开始回答问题，按照知识库对该问卷的解释，用户在第一题选择了答案2或者统计用户得分，总分值不小于八分，该项目发明的支撑平台将会帮助用户选择工作流管理模块。不同服务模块的需求问卷和统计分数方式不一样，可根据实际情况进行设计。

用户需求信息输入到候选案例生成器中，候选案例生成器访问案例库与知识库，通过知识库里面的关联信息，支撑平台在案例库中搜索与用户需求匹配的案例，如果案例库中存在与用户需求匹配的案例，则案例将会被支撑平台输出到候选方案中；如果案例库中不存在与用户需求匹配的案例，则支撑平台会根据知识库中需求信息与系统框架之间的关联信息，以及需求信息与服务模块实现策略之间的关联信息，给出符合用户需求的方案。

在本发明设计的支撑平台中，基于网格的信息系统框架图包含八个模块，分别是网格安全、信息服务、作业管理器、域管理器、元数据管理、本体服务、工作流管理、数据管理。通过需求选择模块后系统会确定需要构建的信息系统的整体框架图，如图4所示，整体框架图是由这八个模块中的几个或全部模块构成。

当系统智能生成基于网格的信息系统框架结构图后，系统根据用户需求，生成框架中每个服务模块的具体实现策略，如根据上述用户需求问卷信息，支撑平台确定用户方案中需要工作流管理模块，同时根据知识库中信息，分析出工作流管理模块的具体实现策略如下表所示：

工作流管理模块关键技术	具体实现策略
		工作流模型类型	基于Petri网的工作流模型
工作流建模工具	MQ series Workflow
		工作流模型验证方法	基于WF-NET算法的验证方法
工作流定义语言	GSFL验证语言
		工作流引擎	DAG Man工作流管理系统
工作流作业调度方式	GA调度算法

当支撑平台确定了用户需求信息，并根据需求信息确定了基于网格应用信息系统框架结构，以及具体服务的各个实现策略后，支撑平台就初步形成了用户方案，并将用户方案输入到候选方案中，同时候选方案将被输入到方案修改模块中，方案修改模块用于对形成的方案进行修改与调整，当平台确定了最终方案后，方案信息将被输入到文档生成器中，文档生成器用于对方案进行保存或者输出。

图3本发明系统管理员流程示意图，其中本支撑平台的安全管理模块对数据库安全进行管理，该模块实现了对用户账户管理等功能，如新用户注册、用户密码修改以及用户访问权限管理等。

需求维护模块实现了对用户需求进行维护相关功能，该模块能够维护用户需求信息、问卷信息、问题说明、问题答案说明等。包括对问题、答案和相关说明的添加、删除以及修改。该模块与数据库相连接，从数据库中读取相关需求信息，作出相应调整后，输出到数据库中。

关联信息维护模块实现了对知识库进行维护等相关功能，该模块与数据库、知识库相连接，从数据库与知识库中读取信息进行修改与调整。包括对用户需求与网格应用标准体系结构之间信息关联的相关知识信息进行维护、用户需求与案例匹配相关知识信息维护和对网格标准体系结构进行维护以及对基于网格的信息系统通用框架结构进行维护。

系统的案例维护模块实现了对案例的维护，比如对案例库中案例进行添加、修改、删除等操作。由于系统都是基于通用标准体系结构对用户项目给出具体实现方案，而案例库中的案例也是基于通用标准体系结构，该系统对用户生成的方案将会智能的收集到案例库中，体现出了系统的自主学习性。

随着科学技术的发展，基于网格的信息系统体系结构会发生一定的变化，本支撑平台的关联信息维护模块能对框架信息进行维护，以适应体系结构的调整，而且本支撑平台以服务、策略的二维表形式对系统结构进行了描述，在维护过程中，只需要添加或者删除相应的服务或者该服务的某个具体实现策略。同时，关联信息维护模块能够对知识库进行维护，知识库中关于如何将用户需求问卷映射到框架结构、实现策略和案例上，会随着通用体系结构变化而发生相应的变化，关联信息维护模块实现了对这一变化进行调整的相关功能，体现出了本支撑平台具有灵活性和可扩展性强等特点。

如图2所示，用户按照如下步骤使用该支撑平台对基于网格的信息系统进行开发：

第1步用户身份验证

第1.1步原型系统中的安全管理模块接受用户提供的用户证书，证书信息包括姓名、登录密码和所属组织，并交由认证中心负责对用户的身份进行验证；

第1.2步认证中心验证了用户身份后，根据用户的权限，对用户显示支撑平台与该权限对应相关模块，供用户使用。

第2步用户需求问卷调查

第2.1步用户填写基本信息，适用领域，背景等。将用户基本信息录入数据库，形成该用户新的基于网格信息系统开发项目。

第2.2步用户进入需求制定模块，进行需求问卷调查，用户仔细阅读每个需求问题，以及相应的问题说明和答案说明，在充分了解问题与答案后，选择符合自己项目需求的相对应的答案，并记录入数据库中。

第3步进行用户需求与框架信息匹配

第3.1步需求制定模块中框架匹配过程，提供一个图形化的编辑界面辅助用户确定方案制定中，系统根据用户提交的需求问卷调查，按照具体实施方式中阐述的方法，智能生成的基于网格的信息系统框架结构图，进行个性化的抽象信息系统整体框架结构，建立对应关系。

第3.2步用户根据系统给出的框架信息，进去确认，如果不满意可以在已给框架上进行相应的调整。形成最终项目框架。

第4步根据用户需求进行案例匹配

用户根据系统智能匹配的框架，点入其中具体服务，对每一个存在的网格服务模块进行需求问卷调查，用户根据本发明设计的问卷，参考问题和答案说明后，提交需求调查答卷给原型系统，系统根据用户提交的信息智能的判断出每一个模块的每个关键技术所需要的具体实现策略，并寻找案例库，对案例库中有类似框架结构，并且相同服务具有相同实现策略的案例按照匹配程度进行排序，提交给用户。

第5步用户确定最终的项目方案

第5.1步如果原型系统智能匹配的案例中，有适合用户需求的信息系统构建方案，用户可以直接将该案例打印以进行参考；或者在相似案例基础上进行修改与调整，形成最终方案。如果用户所需要的案例在原型系统的案例库中并不存在，则系统根据用户的需求调查信息直接提供给用户所需构建的基于网格的信息系统开发所需要的框架信息，以及核心服务的相关技术的具体构建策略，形成最终的用户方案。

第6步将用户方案整理为案例扩充到案例库中

由于该原型系统具有智能性以及自主学习性，当用户的最终方案确定后，该方案的应用背景、用户需求、框架信息、核心服务构建策略等，会自动添加到知识库与数据库中，形成新的案例，并扩充案例库。以便后续构建基于网格的信息系统开发相关项目进行参考。

第7步用户打印及导出最终方案

用户在确定最终方案之前，可以重新进行需求调查，对方案进行修改。或者在方案基础上对框架或者服务的实现策略进行细微调整，直到用户满意，完全符合用户需求为止。此时用户可以打印最终的方案进行参考，或者将方案以word、PDF、HTML等格式保存到本地，方便以后打印或者查看最终方案。

在系统进行用户需求调查、框架匹配和案例匹配，直到最后的最终方案打印与导出的整个流程中，始终以网格通用框架图为标准参考系，以知识库中的用户需求与框架联系，以及用户需求与案例联系和具体服务模块构建策略的相关联系为基础，对用户进行最终方案的设计与实现。

本发明不仅局限于上述具体实施方式，本领域一般技术人员根据本发明公开的内容，可以采用其它多种具体实施方式实施本发明，因此，凡是采用本发明的设计结构和思路，做一些简单的变化或更改的设计，都落入本发明保护的范围。

Claims (3)

1.一种基于网格的信息系统开发通用支撑平台，包括

需求选择模块，用于用户对待开发的信息系统的需求选择，选择结果传送给候选案例生成器；

候选案例生成器，用于根据需求选择模块的需求选择结果生成对应的候选方案，并调用方案修改模块进行修改，将修改后的候选方案传送给文档生成器；

方案修改模块，用于对候选案例生成器生成的候选方案进行修改；

文档生成器，用于将候选案例生成器输出的候选方案以文档形式储存和输出。

2.根据权利要求1所述的信息系统开发通用支撑平台，其特征在于，还包括存储有不同系统需求信息的需求数据库、存储历史生成的候选案例的案例库，以及存储系统需求与待开发的信息系统结构的映射关系的知识库，需求数据库供需求选择模块调用，案例库和知识库供候选案例生成器调用。

3.根据权利要求1所述的信息系统开发通用支撑平台，其特征在于，还包括

安全管理模块，用于需求数据库的安全管理；

需求维护模块，用于需求数据库的维护；

关联信息维护模块，用于知识库的维护；

案例维护模块，用于案例的维护。

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