CN115481110A - 一种基于元数据的资源共享交换设计方法 - Google Patents

一种基于元数据的资源共享交换设计方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于元数据的资源共享交换设计方法，属于软件工程领域。本发明通过对数据资源交换过程的分析，建立与其实际情况相适应的数据资源目录发布审批流程，将数据资源目录的发布审批与工作流相结合，对粗放管理模式下的审批规则及过程进行细化，落实权责；按部门、数据业务类型等不同维度建立相关知识库、专题库进行分类管理、标签管理，支持通过关键字进行资源检索，同时建立以按需分配和主动推送相结合的方式对数据资源进行共享；对数据资源目录进行版本管理，实现数据资源目录的可追溯；对数据资源目录进行生命周期全过程管理。本发明满足了指挥控制领域高动态化、实时性场景下对数据共享交换效率和数据质量控制管理需求。

Description

一种基于元数据的资源共享交换设计方法
技术领域
本发明属于软件工程领域，具体涉及一种基于元数据的资源共享交换设计方法。
背景技术
由于指挥控制场景中情况瞬息万变，对情报数据的实时性要求较高，因而在使用大数据技术实现数据存储的同时，对如何精准定位数据并进行高效传输提出了新的要求。现有数据中台更多侧重于数据存储，冗余数据较多，同时数据共享交换的方式较为粗放，审批过程均为管理员一键审批，缺乏贴合指挥控制场景要求的资源共享交换设计。
目前市场上的数据资源共享平台存在以下问题：
1.数据资源目录发布为管理员一键审批，在指挥控制领域的纵向树型组织结构中有较强的局限性，无法满足指挥控制领域实际场景中的应用需求，管理员角色的单节点审核无法实现对发布数据资源目录的质量控制和数据资源目录对外发布要求。
2.不同信息系统间数据无法互通，数据更新无法及时传递至订阅单位，缺乏谨慎健全的数据共享交换方式；
3.缺乏对数据生命周期对管理，形成大量失效冗余数据沉淀，缺乏对数据的全生命周期可追溯性管理。
宗军君等对数据资源共享服务平台的应用进行研究，探讨数据资源共享平台的工作流程和体系架构；程葛瑶等对基于信任评估的指控数据共享机制进行研究，提出TLRC容错编码以支撑指挥控制环境中的合法数据访问；李诗华等对联合作战智能指挥控制数据中台构建问题进行探析，分析并提出了指控场景下数据交换的新需求，以上研究分别从指控场景对数据共享的需求、数据共享服务平台、指控数据共享的合法安全性等角度对指挥控制场景下的数据资源共享问题进行了讨论，但缺乏对指控领域数据共享机制及平台的深入研究，没有提出敏捷交互下的高效数据共享机制，缺乏对指挥控制协同任务中数据共享平台改进设计的相关研究。
基于此现状，本专利提供一种基于元数据的资源共享交换设计方法，通过数据资源共享平台实现多源异构数据的流程化规范管理以及实时高效的资源共享。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是如何提供一种基于元数据的资源共享交换设计方法，以解决现有技术缺乏对指控领域数据共享机制及平台的深入研究，没有提出敏捷交互下的高效数据共享机制，缺乏对指挥控制协同任务中数据共享平台改进设计的相关研究的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提出一种基于元数据的资源共享交换设计方法，该方法包括数据共享机制流程和数据资源共享处理流程，数据共享机制流程包括数据源管理步骤、数据接入步骤和元数据管理步骤，数据资源共享处理流程包括数据资源编目步骤、数据资源目录发布步骤和数据资源目录申请步骤；
数据源管理步骤：把分散在各协同层级的海量数据汇集起来，形成底层数据资源；
数据接入步骤：通过ETL实现对结构化数据、半结构化数据以及非结构化数据的抽取、清洗及转换；
元数据管理步骤：将经过清洗、转换的数据进行元数据管理，整理为具有统一元数据的标准数据；
数据资源编目步骤：授权各层级的子部门对各自经过导入、清洗后的统一标准下的数据资源进行编目形成数据资源目录，并提交发布申请；
数据资源目录发布步骤：对数据资源目录发布审批进行流程细化，实现数据资源发布的协同多节点审批，通过审批流程后，该数据资源目录实现对外公开发布，可通过【目录检索】查询到该目录信息；
数据资源目录申请步骤：所有用户均能对目录检索中所能查找到的数据资源提交订阅申请，提交申请后按照预设流程进行审批，通过审批后，用户即可获取到该数据资源，从而完成数据资源的共享与交换的全过程。
进一步地，数据资源编目步骤中，在资源编目时对数据资源进行手工挂载，实现资源目录与真实数据资源的无缝融合。
进一步地，所述数据资源目录发布步骤具体包括如下步骤:
步骤S11：改进数据资源目录提交发布后的审批流程；通过预设流程模板，允许用户在提交发布后按照预设的审批流程进行层级审批；
步骤S12：层级审批过程中如有任一节点驳回，则需填写驳回原因并将该流程直接驳回至提交发布申请的用户；
步骤S13：经驳回的发布申请需重新提交，重新进行步骤S12的操作，各节点同意该申请后，最终实现对外发布；
步骤S14：在目录检索页面，该平台的所有用户都能检索到该通过审批的数据资源目录，并根据需要提交资源订阅申请。
进一步地，所述步骤S12中，根据提交用户的角色生成审批流程节点，最多不超过三个层级。
进一步地，数据资源目录申请步骤中，采用按需分配与主动推送相结合的方式，允许用户在申请资源时选择是否需要主动推送，如选择主动推送则能实时获取该数据资源的更新迭代信息。
进一步地，该方法还包括数据资源管理步骤，数据资源管理步骤用于根据其数据业务类型将其分类为不同维度的数据，不同维度的数据包括基础数据、公共数据、动态数据和管理数据。
进一步地，在数据资源管理步骤中，对数据资源目录设置版本管理。
进一步地，对资源目录设置版本号属性，对每次目录发布审批的结果进行记录，每次发布更新，版本号自动加一，通过版本号的方式，对资源目录的每次挂载数据资源以及相关内容的变更进行管控。
进一步地，在数据资源管理步骤中，对数据进行生命周期管理。对数据资源目录增加有效周期属性，通过系统时间判定该资源目录是否已失效，并对已经失效的资源目录进行失效处理。
进一步地，通过元数据管理步骤中的历史数据管理建立数据资源目录与数据更新的映射绑定，进而完成数据库表同步更新至资源目录，最终实现平台数据资源的动态更新和可追溯。
(三)有益效果
本发明提出一种基于元数据的资源共享交换设计方法，与现有技术相比，针对目前数据中台管理模式粗放的特点，本发明提出的技术方案中建立了对于数据版本的可追溯性管理用于记录数据变更发布信息，同时引入针对数据资源目录发布过程的流程化管理实现指挥控制领域权责落实的数据质量管理要求。通过平台试运行在仿真环境下验证其在20个不同规模下的协同任务组数据共享效能(包括数据共享效率、数据冗余率)的提升作用，基本满足了指挥控制领域高动态化、实时性场景下对数据共享交换效率和数据质量控制管理需求。
附图说明
图1为本发明的数据共享机制流程图；
图2为本发明数据资源共享平台架构图；
图3为本发明数据资源共享处理流程图；
图4为本发明数据资源目录发布/订阅申请流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
本发明的目的是提供一种面向指挥控制领域的数据资源共享平台的设计方法，通过对数据共享交换方式的设计，符合指挥控制领域高时效性、权责落实的场景要求。
本发明针对指挥控制领域的数据资源共享机制进行研究，在现有数据中台的基础上对数据资源共享交换过程从以下方面进行改造设计：
1.为确保对外发布的数据资源受控，通过对其审批过程的分析，建立与其实际情况相适应的审批流程，将数据资源目录的发布审批与工作流相结合，对粗放管理模式下的审批规则及过程进行细化，落实权责；
2.按部门、数据业务类型等不同维度建立相关知识库、专题库进行分类管理、标签管理，支持通过关键字进行资源检索，对资源订阅申请进行逐层审批同时建立以按需分配和主动推送相结合的方式对数据资源进行共享；
3.对数据资源目录进行版本管理，实现数据的可追溯；对数据资源进行生命周期全过程管理，设置数据资源的有效性周期，并按其周期对数据资源进行定时更新。
本发明的基于元数据的资源共享交换设计方法包括数据共享机制流程和数据资源共享处理流程，数据共享机制流程包括数据源管理步骤、数据接入步骤和元数据管理步骤，数据资源共享处理流程包括数据资源编目步骤、数据资源目录发布步骤和数据资源目录申请步骤。
图1是本发明的数据共享机制流程图。如图1所示，本发明的数据资源共享机制主要包括数据源管理步骤、数据接入步骤和元数据管理步骤。
数据源管理步骤：把分散在各协同层级的海量数据汇集起来，形成底层数据资源。在数据汇聚过程中，要解决数据分散且异构的问题，使用各种现有技术手段来实现数据的抽取、清洗、转换及集成；
数据接入步骤：通过ETL等技术手段实现对结构化数据(Oralce、MySql、达梦、金仓等数据库数据)、半结构化数据以及非结构化数据(图片、音视频、文件等)的抽取、清洗及转换；
元数据管理步骤：将经过清洗、转换的数据进行元数据管理将其整理为具有统一元数据的标准数据；
进一步地，数据资源共享机制还包括数据资源管理步骤，数据资源管理步骤用于根据其数据业务类型将其分类为基础数据及公共数据、动态数据、管理数据等不同维度的数据。
图3是本发明的数据资源共享处理流程图。如图3所示，本发明的数据资源共享处理流程包括数据资源编目步骤、数据资源目录发布步骤和数据资源目录申请步骤，其中，
数据资源编目步骤：授权各层级的子部门对各自的数据资源目录进行编目，并提交发布申请。在资源编目时对数据资源进行手工挂载，实现资源目录与真实数据资源的无缝融合。
图4是本发明的数据资源目录发布/申请流程图，如图4所示。
数据资源目录发布步骤：对数据资源目录发布审批进行流程细化，实现数据资源发布的协同多节点审批。
步骤S11：改进数据资源目录提交发布后的审批流程。通过预设流程模板，允许用户在提交发布后按照预设的审批流程进行层级审批。
步骤S12：层级审批过程中如有任一节点驳回，则需填写驳回原因并将该流程直接驳回至提交发布申请的用户。为防止审批流程冗余造成的效率低下，根据提交用户的角色生成审批流程节点。最多不超过三个层级。
步骤S13：经驳回的发布申请需重新提交，重新进行步骤二的操作，各节点同意该申请后，最终实现对外发布。
步骤S14：在目录检索页面，该平台的所有用户都能检索到该通过审批的数据资源目录，并根据需要提交资源订阅申请。
进一步地，在数据资源管理步骤中，为实现数据资源目录历史记录的可追溯性，对数据资源目录设置版本管理。
对资源目录设置版本号属性，对每次目录发布审批的结果进行记录，每次发布更新，版本号自动加一，通过版本号的方式，对资源目录的每次挂载数据资源以及相关内容的变更进行管控。
数据资源目录申请步骤：数据资源共享平台的所有用户都可对目录检索中所能查找到的数据资源提交订阅申请。提交申请后按照预设流程进行审批，通过审批后，用户即可获取到该数据资源，从而完成数据资源的共享与交换的全过程。
为及时实现对更新数据资源的获取，采用按需分配与主动推送相结合的方式，允许用户在申请资源时选择是否需要主动推送，如选择主动推送则能实时获取该数据资源的更新迭代信息，从而实现“一次申请，多次更新”的灵活性资源共享方式。
在跨层级跨部门的协同任务配合过程中，该方式可以极大的缩短各部门之间的协调沟通时间，有助于协同任务及时向前推进，突破不同领域军兵种的信息差问题。
进一步地，在数据资源管理步骤中，对数据进行生命周期管理。对数据资源目录增加有效周期属性，通过系统时间判定该资源目录是否已失效，并对已经失效的资源目录进行失效处理。
指挥控制过程中的协同任务通常具有较强的时效性和专用性，如对于不同类型的数据，其生命周期差异较大。对相对静态的基础数据而言，生命周期较长，在删除或废弃之前需经过多次修改；而对于突发指挥控制任务下的动态指挥数据，其生命周期较短，可能新增之后直接终止。在突发指控任务执行期间创建的大量数据资源目录，此任务阶段结束后，该资源目录不再有继续使用的适宜场景，长期大量的冗余资源目录会降低资源共享平台服务的效能，因而需要对其进行弃置。基于以上指控场景下对数据资源生命周期的管理需求，数据资源共享平台支持对数据资源新增、修改、删除并对此过程进行记录，通过元数据管理中的历史数据管理建立资源目录与数据更新的映射绑定，进而完成数据库表同步更新至资源目录，最终实现平台数据资源的动态更新和可追溯。
根据以上内容，本发明对数据资源目录增加如下属性：
表1新增属性列表
Figure BDA0003864800550000071
通过以上内容的新增，完成数据资源共享平台在指挥控制领域的适配，增强其面向指挥控制场景进行数据交换共享的适应性和实时性，提升其服务效能，以数据驱动服务，实现对过程数据的统计和积累，最终为指挥决策提供数据支撑。
图2是本发明的数据资源共享平台架构图。如图2所示，本专利的数据资源目录管理平台以基础设施和存储支撑平台为底座，构建出以数据源管理、数据接入、原始库、元数据管理、元数据库、审批管理、数据资源目录管理为核心的平台架构。建立数据源管理--数据接入--元数据管理--数据资源编目-数据资源目录发布--数据资源目录申请的数据流链路。
数据源管理实现跨层级、跨部门的海量数据源的统一管理；数据接入基于ETL数据融合方式，通过创建数据抽取同步任务、作业，实现结构化数据、半结构化数据和非结构化数据的采集接入、清洗转换及加载等；元数据管理通过为抽取到的数据建立统一标准，并依据统一标准对元数据进行治理，从而将异构数据处理为标准数据；最后数据资源目录和审批管理通过多层级分类目录树及审批流实现数据资源编目、数据资源对外发布共享及订阅申请的审批管理等，最终实现数据资源面向指控场景下的业务需求可进行多层级、高效的共享交换，对外提供数据共享服务。
与现有技术相比，针对目前数据中台管理模式粗放的特点，本发明提出的技术方案中建立了对于数据版本的可追溯性管理用于记录数据变更发布信息，同时引入针对数据资源目录发布过程的流程化管理实现指挥控制领域权责落实的数据质量管理要求。通过平台试运行在仿真环境下验证其在20个不同规模下的协同任务组数据共享效能(包括数据共享效率、数据冗余率)的提升作用，基本满足了指挥控制领域高动态化、实时性场景下对数据共享交换效率和数据质量控制管理需求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于元数据的资源共享交换设计方法，其特征在于，该方法包括数据共享机制流程和数据资源共享处理流程，数据共享机制流程包括数据源管理步骤、数据接入步骤和元数据管理步骤，数据资源共享处理流程包括数据资源编目步骤、数据资源目录发布步骤和数据资源目录申请步骤；
数据源管理步骤：把分散在各协同层级的海量数据汇集起来，形成底层数据资源；
数据接入步骤：通过ETL实现对结构化数据、半结构化数据以及非结构化数据的抽取、清洗及转换；
元数据管理步骤：将经过清洗、转换的数据进行元数据管理，整理为具有统一元数据的标准数据；
数据资源编目步骤：授权各层级的子部门对各自经过导入、清洗后的统一标准下的数据资源进行编目形成数据资源目录，并提交发布申请；
数据资源目录发布步骤：对数据资源目录发布审批进行流程细化，实现数据资源发布的协同多节点审批，通过审批流程后，该数据资源目录实现对外公开发布，可通过目录检索查询到该目录信息；
数据资源目录申请步骤：所有用户均能对目录检索中所能查找到的数据资源提交订阅申请，提交申请后按照预设流程进行审批，通过审批后，用户即可获取到该数据资源，从而完成数据资源的共享与交换的全过程。
2.如权利要求1所述的基于元数据的资源共享交换设计方法，其特征在于，数据资源编目步骤中，在资源编目时对数据资源进行手工挂载，实现资源目录与真实数据资源的无缝融合。
3.如权利要求1所述的基于元数据的资源共享交换设计方法，其特征在于，所述数据资源目录发布步骤具体包括如下步骤:
步骤S11：改进数据资源目录提交发布后的审批流程；通过预设流程模板，允许用户在提交发布后按照预设的审批流程进行层级审批；
步骤S12：层级审批过程中如有任一节点驳回，则需填写驳回原因并将该流程直接驳回至提交发布申请的用户；
步骤S13：经驳回的发布申请需重新提交，重新进行步骤S12的操作，各节点同意该申请后，最终实现对外发布；
步骤S14：在目录检索页面，该平台的所有用户都能检索到该通过审批的数据资源目录，并根据需要提交资源订阅申请。
4.如权利要求3所述的面向指挥控制的数据资源共享平台设计方法，其特征在于，所述步骤S12中，根据提交用户的角色生成审批流程节点，最多不超过三个层级。
5.如权利要求1所述的面向指挥控制的数据资源共享平台设计方法，其特征在于，数据资源目录申请步骤中，采用按需分配与主动推送相结合的方式，允许用户在申请资源时选择是否需要主动推送，如选择主动推送则能实时获取该数据资源的更新迭代信息。
6.如权利要求1-5任一项所述的基于元数据的资源共享交换设计方法，其特征在于，该方法还包括数据资源管理步骤，数据资源管理步骤用于根据其数据业务类型将其分类为不同维度的数据，不同维度的数据包括基础数据、公共数据、动态数据和管理数据。
7.如权利要求6所述的面向指挥控制的数据资源共享平台设计方法，其特征在于，在数据资源管理步骤中，对数据资源目录设置版本管理。
8.如权利要求7所述的面向指挥控制的数据资源共享平台设计方法，其特征在于，对资源目录设置版本号属性，对每次目录发布审批的结果进行记录，每次发布更新，版本号自动加一，通过版本号的方式，对资源目录的每次挂载数据资源以及相关内容的变更进行管控。
9.如权利要求6所述的面向指挥控制的数据资源共享平台设计方法，其特征在于，在数据资源管理步骤中，对数据进行生命周期管理；对数据资源目录增加有效周期属性，通过系统时间判定该资源目录是否已失效，并对已经失效的资源目录进行失效处理。
10.如权利要求9所述的面向指挥控制的数据资源共享平台设计方法，其特征在于，通过元数据管理步骤中的历史数据管理建立数据资源目录与数据更新的映射绑定，进而完成数据库表同步更新至资源目录，最终实现平台数据资源的动态更新和可追溯。
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