现 代 计 算 机（总 第 二 六一期） 收稿日期：２００７－０３－２８修稿日期：２００７－０６－０５ 作者简介：匡银虎（１９７４－），男，硕士，讲师，研究方向为数据库技术 ０引言 校园网中现存的各个子系统之间存在着各种差 异，部署平台的不同，采用的数据库管理系统不同，数 据库在物理上和逻辑上都存在异构。在各个异构系统 之间进行信息通信、数据交换和数据共享比较困难， 造成了数据冗余度大，数据不一致等弊端。这样多种 架构系统并存但却又各自为政的现象，极大的降低了 教学、科研和管理工作的效率。 １异构数据库的概念 异构数据库系统是相关的多个数据库系统的集 合，可以实现数据的共享和透明访问，其体系结构如 图１所示。 图１异构数据库体系结构图 异构数据库体系结构可分为两个部分： 一部分是数据库系统的客户端／服务器结构，不 同的数据库可能对应着相同的客户端，同一个数据库 可能对应着不同的客户端。 另一部分是客户端／服务器转换结构，就是利用转 换程序将各种不同的客户端数据源中的数据进行相 互转换，转换程序是异构数据库实现互联的关键部分。 每个数据库系统在加入异构数据库系统之前本 身就已经存在，拥有自己的ＤＢＭＳ。异构数据库的各 个组成部分具有自身的自治性，实现数据共享的同 时，每个数据库系统仍保有自己的应用特性、完整性 控制和安全性控制。 ＤＢＭＳ的不同表现在表达结构和限制以及语义 两方面。不同的数据模型提供不同的结构原语，例如 相同的信息在关系模型中用关系表达，而在网络模型 中用记录类型表达；不同的数据模型可能支持不同的 限制；不同的数据模型通常对应不同的数据库语言， 即使数据模型相同也可以有不同的语言。数据语义的 不同，指不同的成员数据库的相同或相关数据在含 义、解释或用途方面的不同。异构数据库系统的目标是 对地理上分布的多个异构数据库，在尽可能少的影响 其本地自治性的基础上，构造具有用户所需要的某种 透明性的分布式数据库，以支持对各数据库的全局应 用和各数据库之间灵活的信息交换和共享，面向分布 式的异构数据库，一般是存在于跨平台的网络环境中。 ２中间件技术的应用 采用中间件技术，在表示层与应用层之间增加一 个中间层，为原有应用层提供身份验证、流量控制、格 式规范化等功能最后提交回原有应用层处理，扩充原 有应用层，从而保留原有应用层，是一种很好的选择。 ２．１数据交换中心的设计 （１）数据交换中心的系统结构 整个体系结构为一个星型结构，数据中心处于中高校异构数据库间的数据交换 匡银虎，张虹波 （宁夏大学物理电气信息学院，银川７５００２１） 摘要：通过对现存于各高校之中的异构数据库的信息进行集成之重要性的分析，提出了通过 ＸＭＬ来解决高校内部各部门数据库间的信息交换，给出了具体的技术实现方法。 关键词：中间件；异构数据库；数据交换 !" ＭＯＤＥＲＮＣＯＭＰＵＴＥＲ２００７．６
数据交换过程详解 前言： 本文主要介绍数据交换过程中常用的数据交换方法和方式以及数据交换在新技术下所面对的“挑战”，方便大家深入理解数据交换过程。普元实施数据交换项目已有多年成功经验，本文也将分享大数据时代数据交换所遇到的问题和应对策略。 目录： 1、为什么要进行数据交换 2、数据交换存在的问题 3、数据交换面临的挑战 4、数据交换破解“数据孤岛” 5、总结 1.为什么要进行数据交换 企业大量的IT投资建立了众多的信息系统，但是随着信息系统的增加，各自孤立工作的信息系统将会造成大量的冗余数据和业务人员的重复劳动。企业急需通过建立底层数据集成平台来联系横贯整个企业的异构系统、应用、数据源等，完成在企业内部的ERP、CRM、SCM、数据库、数据仓库，以及其它重要的内部系统之间无缝的共享和交换数据。 数据是在流通、应用中创造价值的，这就涉及“数据共享”和“数据交换”。在实施数据交换的过程中，不同的数据内容、数据格式和数据质量千差万别，有时甚至会遇到数据格式不能转换或数据转换格式后丢失信息等棘手问题，严重阻碍了数据在各部门和各应用系统中的流动与共享。因此，对企业内各系统异构底层数据进行有效的整合已成为增强企业商业
竞争力的必然选择。 2.数据交换存在的问题 企业对数据服务的需求日趋迫切，如何有效的管理数据、高效的提供数据服务是目前企业对所面临的关键挑战。目前集团层面客户信息分散，各子公司之间的客户信息无共享。内部系统获取客户数据来源系统分散，方式多样难以管理，且获取客户数据时效性较低，供数标准不统一，缺乏统一的客户数据服务平台。 1.数据平台中数据内容繁多，难以全面掌控。 通过多年的信息化建设和运营，企业已经建立了完善的业务应用系统，有效的支撑了核心业务的创新和发展，但随着应用系统的增多，数据量和数据应用环境增大，在对这些数据进行使用的过程中逐渐存在不合理、不统一的问题。 2.数据平台中数据的流转和逻辑过程复杂，难以追溯数据来源。 许多企业目前没有统一的数据资产标准，各业务系统中数据质量参差不齐，存在信息孤岛现象，不同部门同一名称数据可能有不同的含义，同一个数据可能又有不同的命名，数据有效交互和共享存在问题。存在部分系统数据更新不及时的问题，核心业务数据无法朔源，数据的准确性和及时性较低，现有报表在建模时几乎每个报表都要重复建模，人为参与工作过多且层次复杂，无法高效的对流程及指标进行精确监控及分析，数据的利用效率和模型重复使用率较低。 3.业务部门对数据结构和质量无法管控 目前数据管控的发展方向和需求是由业务部门提出，但业务人员对公司复杂的系统无法进行全面深入掌握，特别是技术层面。为了使业务部门从数据结构到数据质量上更好的管控，梳理业务系统与数据库结构关系，成为目前急需解决的问题之一。
基于XML的异构数据集成方案 一、设计任务 设计出基于XML的异构数据集成方案，具体要求： i.数据源包括：结构化数据、非结构化数据和半结构化数据 ii.实现功能包括：能够用统一的方式实现查询等处理 iii.应用的技术为XML技术，实现异构数据集成 二、设计应用的具体集成方法 2.1异构数据集成方法简介： 异构数据集成方法包括：模式集成和数据复制方法。 1、模式集成方法中的数据仍保存在各数据源上，由集成系统提供一个虚拟的集成视图(即全局模式)以及全局模式查询的处理机制。用户直接在全局模式的基础上提交请求，由数据集成系统处理这些请求，转换成各个数据源在本地数据视图基础上能够执行的请求。 2、数据复制方法将各个数据源的数据复制到与其相关的其它数据源上，并维护数据源整体上的数据一致性、提高信息共享利用的效率。 3、模式集成包括：联邦数据库和中间件集成方法是现有的两种典型的模式集成方法。 4、数据复制方法：数据仓库方法。 2.2异构数据集成方案分析 1.联邦数据库数据集成 联邦数据库是数据库集成的最简单结构，将所有组件数据库进行一对一的连接为了实现各个数据库和其它数据库数据之间的互操作，需要解决各个数据库之间的格式冲突问题，就要为每一个数据库向其它数据库的数据类型转换提供转换规则。这就是说这样的异构数据库系统需要建立N X（N一1）/2个转换规则，或者说要编写N X (N一1)/2段代码来支持两两之间的查询访问。 在联邦数据库数据集成方式中，如果要向系统中加入新的节点，就需要再建立很多转换规则，并且为系统之间只有通过编写软件来实现互相的信息正确地传递，这样做既费时又费工。如果各个子系统需要修改，那么会带来更多的问题，大大影响了系统的可扩展性、移植性和稳定性。其模型示意图如下图所示：
数据交换技术 教学目标： （1）了解三种数据交换技术及用途； （2）能比较三种数据交换技术的优缺点； （3）理解IP电话的工作原理； （4）培养学生分析、比较问题的能力。 教学重点：三种数据交换技术 教学难点：比较三种数据交换技术的优缺点 教学用时：1课时 教学过程设计： 一、创设情境，引入问题。 （数据交换技术是一个比较抽象的内容，学生不易理解，以学生相对较熟悉的生活例子作为铺垫，通过情境设计，先培养学生分析问题的思维方法，通过知识的类比、迁移，使学生对所学知识能有更深刻的认识。） 1、问题提出 问题：假设有一火箭需通过铁路从制造厂运到发射场，现有三种方案：专列专线、专列非专线、非专列非专线，现要求大家一起讨论这三种方案的优劣。 前提条件：假设使用每一线路所需费用 均相等。 2、问题分析 （在讲这部分时，应该引导学生对速度、 对火车头的依赖、铁路利用率（即费用）进 行比较，培养学生分析问题的能力，为后面 的实践题打下基础。） 甲线：专门使用一列火车来运输火箭， 并使用专线，其他车次不得占用。 乙线：专门使用一列火车来运输火箭，但不使用专线，该火车按照正常的火车时刻表，服从铁路部门的调度。如：现按照正常的车次进入第一个站点停靠，听候调度，有合适的火车头和线路才能继续往下一站点，如此循环，直至将火箭运到目的地。 与甲线相比，使用乙线的优点、缺点有哪些？大家一起来分析（速度：比甲线慢；费用：由于与其他火车共用一条线，可降低费用；对火车头的依赖：火箭整体总量较大，需要较大功率的火车头才能推动，所以对火车头的依赖较大。） 丙线：不使用专门的火车来运输，而是将火箭进行拆分，拆分之后火箭与普通货物一样进行运输。可见这是在乙线运输方案的基础上进行的改进，由于火箭拆分之后可看成与普通货物同等对待，对火车头的依赖较小，可挂靠在任一火车头上。一来可以有效地提高运输速度，二来可以提高铁路的利用率，与其他货物均担费用，降低了运输火箭的费用。由此可见，相对于乙线，丙线的方式更加灵活。但相比之下它也有个缺点：运输前后需要对火箭进行拆分和组装。 下面我们通过表格来比较这三种运输方式的优劣。
3 2010204206收到,2010206223改回 33 李 沐,女,1985年生,在读硕士,研究方向:人工智能。 文章编号:100325850(2010)0820037204 基于X ML 的异构数据交换技术的研究 Research on Heterogeneous Da ta Exchange ba sed on X ML 李 沐 谢红薇 (太原理工大学计算机与软件学院 太原 030024) 【摘 要】随着电子政务的不断发展,政府的各个部门间需要交换的数据日益繁重,因此,基于电子政务的异构数据交换技术的研究显得格外重要。论文提出了基于XM L 的异构数据交换技术,使用XM L 可以将来自异构系统的不同数据源的数据很容易的集成在一起,应用软件可以在中间层的服务器上对后台数据库的数据进行集成,然后以XM L 格式发送给客户端或其他服务器。客户端在接收到数据以后,可以使用本地软件来解析数据,并对数据作进一步处理,这样就能有效地解决网络中日益繁重的异构数据交换问题。【关键词】XM L ,数据交换,异构系统 中图分类号:T P 3111138 文献标识码:A ABSTRACT W ith the continuous developm ent of e 2governm ent ,data w h ich needs to be exchanged betw een vari ous governm ent departm ents is becom ing heavier 1T herefo re ,the research based on data exchange of e 2governm ent system s in heterogeneous system s is particularly i m po rtant 1U se the X M L can integrate the data from different data sources very easy 1A pp licati on softw are can integrate data from back 2end database server in the m iddle level ,and then ,send data to the client o r o ther servers in X M L fo r m at 1T he local softw are can parse the received data ,and use the data fo r further p rocessing 1T h is can so lve the increasingly seri ous p roblem of heterogeneous data exchange in the netw o rk 1KEYWOR D S X M L ,data exchange ,heterogeneous system s 近年来,随着信息技术的不断发展,政府的各个部门都建立了基于各种数据库的信息管理系统,由于建设初期各种资源和技术的限制,各个部门采用的网络环境、操作系统和数据库系统都有所差异,因此数据共享比较困难,形成了众多信息孤岛。然而随着电子政务的不断发展,各部门之间需要交换的数据日益繁重,异构系统数据交换技术的研究显得格外重要。 异构系统的异构性主要包括以下几个方面:①网络环境的异构:网络的拓扑结构、通信协议的异构等;②操作系统的异构:操作系统可以是L inux 、U n ix 、W indow s 等;③数据库管理系统的异构:可以是数据模型相同厂商不同的数据库系统,如SQL Server 、O racle 、DB 2等,它们都是关系数据库,但数据的存储模式不同,数据处理语言也不同;也可以是数据模型不同的数据库系统,如层次模型、网状模型、关系模型以及面向对象模型等。目前,政府部门的数据异构主要是数据库管理系统的异构,因此异构交换技术主要实现的是异构数据库系统间的数据交换。 目前常见的异构数据交换技术可以分为电子数据交换(ED I )方式、中间数据库法、中介层方式、数据仓库方式、中间数据方式等几种方式,各有其优缺点[1]。本文提出一种理想的基于XM L 技术的异构系统数据交换技术,此技术是通过数据交换中间件实现的,它可 以处理日益繁多的电子政务需要交换的数据。由于XM L 文档本身是纯文本格式的,良好的数据存储格式使得XM L 文档能方便有效的在网络中传输,而且XM L 采用结构化的方式来组织数据,使数据具有统一的格式,方便其他应用程序对数据做进一步处理,因此,XM L 是目前最好的数据交换的标准。 1 XM L 技术的优势 XM L 是Ex ten sib le M arkup L anguage 的缩写,意为可扩展置标语言,用于置标电子文档,使其数据具 有结构化的格式[3]。XM L 作为SG M L 的一个子集,保留了SG M L 的强大功能,降低了SG M L 的复杂性,使其具有强大的扩展性和灵活性。在各种应用中XM L 都有一定的优点,如:①由于XM L 本身是纯文本格式的,可以很轻松的实现数据在W eb 上发布,而且描述的数据具有统一的格式,其他程序可以对数据作进一步处理,有利于开发灵活的W eb 应用程序;②XM L 采用结构化的方式描述的是数据的本身,数据的显示要使用CSS 和XSL 以及XSL T 来控制,这样用户可以使用丰富的样式来显示数据;③使用XM L 可以将来自不同数据源的数据很容易的集成在一起,应用软件可以在中间层的服务器上对后台数据库的数据进行集成,然后以XM L 格式发送给客户端或其他服务器,
异构数据库的跨库检索技术综述 黄镝 上海交通大学图书馆上海200030 [摘要] 异构数据库的跨库检索是电子资源整合的核心技术，本文介绍了异构数据库的特征、异构数据库的连接和数据交换技术；探讨了跨库检索系统应具备的功能和应注意的问题，并对国外一些有影响的跨库检索系统进行了介绍。 [关鍵词] 异构数据库跨库检索数据库连接Webfeat MetaLib [分类号] G250.73 Review of Cross Searching Technique for Heterogeneous Database Huang Di Shanghai Jiaotong University Library, Shanghai 200030 [Abstract] Cross searching technique for heterogeneous database is core technology of integrating electronic resource. The paper has introduced the character of heterogeneous database, the technology of heterogeneous databases connection and information exchanging. It also discussed the function of cross retrieval system for heterogeneous databases. The paper has also included a survey of foreign products in cross database searching. [Keywords] Heterogeneous databases Cross database searching Database connection Webfeat MetaLib 1．引言 近几年，图书馆通过引进和自建数据库，已使电子资源的建设具有相当规模，电子文献在文献服务中所占的比重也不断增加。在继续加强电子资源建设的同时，图书馆开始更加关注电子资源的管理工作，整合已有的资源，将不同类型、不同结构、不同环境、不同用法的各种异构数据库纳入统一的检索平台，以便于用户更方便、更高效地获取信息。 2．数据库的异构特征 图书馆要整合的数据库主要包括：书目数据库(OPAC)、题录/文摘数据库、全文数据库、电子期刊和电子图书、相关的WEB网站等。这些数据库分布在不同的服务器，由不同的信息服务公司和出版社提供、或由图书馆自建，成为各具不同特性的异构数据库，其异构特征表现为以下几个方面： 2.1 数据模型的异构分层次、网状、关系和面向对象4种。 2.2 数据结构不同如ORACLE与Sybase数据库物理模型异构、数据结构不同，而有些数据还是半结构或非结构的。 2.3 系统控制方式不同有集中式与分布式。 2.4 计算机平台的异构从巨、大、中、小型机到工作站、PC。 2.5 通信协议的不同有Z39.50、HTTP及非标准等。 2.6 通信结构模式的不同有主从结构、客户机/服务器模式、浏览器/服务器模式。 2.7 操作系统的异构有UNIX、NT、OS／2、Apache、Sun Solaris、Linux等。 2.8 网络的异构有LAN、WAN、以太总线结构与令牌环结构等。 3．异构数据库连接与存取的相关技术
假设：我们要到上海海洋馆参观，那我们就要借助一些交通工具，比如先做长途汽车到达中兴路汽车站，然后在火车站座地铁，到达海洋馆附近的地铁站点，最后步行到达海洋馆，其间我们要通过若干个中转点才能到达目的地。计算机世界中也是如此，发送方和接收方通信也是如此，必须经过若干个中间节点的转接，这就是今天我们要学的数据交换技术。 一、数据交换技术 数据交换技术主要有三种类型：电路交换、报文交换和分组交换 1、电路交换技术 【实例】：打电话 2、报文交换技术 【实例】：发电报 3、分组交换技术 【实例】：IP电话 二、几种交换技术的比较 (1)电路交换。 在数据传送开始之前必须先设置一条专用的通路。在线路释放之前，该通路由一对用户完全占用。 (2)报文交换。 报文从源点传送到目的地采用"存储一转发"的方式,在传送报文时，一个时刻仅占用一段通道。在交换节点中需要缓冲存储,报文需要排队,故报文交换不能满足实时通信的要求。 (3)分组交换。
交换方式和报文交换方式类似，但报文被分成分组传送,在数据报分组交换中，目的地需要重新组装报文，分组交换技术是计算机网络中使用最广泛的一种交换技术。 假设：我们要到上海海洋馆参观，那我们就要借助一些交通工具，比如先做长途汽车到达中兴路汽车站，然后在火车站座地铁，到达海洋馆附近的地铁站点，最后步行到达海洋馆，其间我们要通过若干个中转点才能到达目的地。计算机世界中也是如此，发送方和接收方通信也是如此，必须经过若干个中间节点的转接，这就是今天我们要学的数据交换技术。 一、数据交换技术 数据交换技术主要有三种类型：电路交换、报文交换和分组交换 1、电路交换技术 【实例】：打电话 2、报文交换技术 【实例】：发电报
收稿日期：2001-07-13 作者简介：蔡延峰（1975-），男，山东济南人，南京航空航天大学经济管理学院硕士研究生，研究方向：工业工程管理信息系统。 文章编号：1006-2475（2002）01-0041-03 异构数据库间的数据转换 蔡延峰，蔡启明 （南京航空航天大学经济管理学院，江苏南京 210016） 摘要：异构数据库管理系统间进行数据转换是当今开发人员经常遇到的问题。本文基于实际经验，简单论述了不同数据库管理系统间进行数据转换的不同解决方案。 关键词：数据库管理系统；数据转换；数据管道；联邦数据库系统中图分类号：TP311.13 文献标识码：B Translating Data between Asynchronous Structure Database Management Systems CAI Yan-feng ，CAI Oi-ming （Schooi of Management and Economics of NUAA ，Nanjing 210016，China ） Abstract ：Data transiating between asynchronous structure database management systems is a probiem that deveiopers often meet today .Based on practicai experiences ，the paper discusses simpiy the schemes to soive the data transiating between asynchronous structure database management systems. Keywords ：DBMS ；data transiating ；data pipeiine ；FDBS 0引言 信息技术的发展给企业的生产和管理带来了极大的方便，Intranet 和Internet 的广泛使用和迅速普及 也提高了社会实体间的联系和资源共享。然而，由于信息技术的更新和实体间选择的差异，不同部门使用不同的数据库管理系统是十分普遍的现象。 即使一个经过信息规划的企业，随着数据库技术的发展和市场的变化，都可能采用不同的数据库系统。以本人所做课题为例，南京金城集团是国营大型企业，下属十几个企业，不同时期不同下属企业安装了不同的数据库管理系统，如SOL Server ，Oracie 和 DB2等。因此在网络环境下， 异种数据库间数据转换的要求是十分普遍的。另外，当数据库升级时，要想最大限度地利用现有资源、避免重复开发的浪费也必须解决异种数据库操作的问题。在数据库采用外部数据时也存在着异种数据库操作问题。 本文以SOL Server 和Oracie 之间的数据转换为 例进行说明，其余数据库管理系统间的数据转换与此 类似。 1SOL Server 和Oracle 间的比较 不同的数据库管理系统（Database Management System ） 来自不同的厂商，运行在不同的软、硬件平台上，具有很多互不兼容的特性，每种DBMS 都有一套自己的数据类型、数据结构和数据定义、操作语言，所以一个应用系统必须与某个DBMS 绑在一起进行编译、链接和运行而不能直接存取其他DBMS 的数据。SOL Server 数据库管理系统是建立在Microsoft Windows NT 操作系统的基础上， 它提供了一个功能强大的客户/服务器平台，是能同时支持多个并发用户的关系数据库系统。 Oracie 数据库管理系统是Oracie 公司开发研制 的，它是至今为止数据库管理系统的领导者。它具有强大的安全性、移植性和兼容性，由于性能强大、结构复杂，和其他数据库管理系统比较起来相对难于掌握。 SOL Server 和Oracie 两者相比较具有较大的差 2002年第1期 计算机与现代化 JISUANJI YU XIANDAIHUA 总第77期
文章编号：１００７—１４４Ｘ（２０１０）０５—０６９９—０４文献标 一种面向服务的异构系统间数据交换平台设计 孙璐 （华南理工大学自动化科学与工程学院，广东广州５１０６４１） 摘要：数据交换技术是电子政务领域中协同业务平台建设的技术关键点。介绍了一种基于ＸＭＬ及ＷＳｅｒｖｉｃｅｓ技术的数据交换系统，该系统利用ＸＳＤ定义交换数据的格式，利用ＸＳＬＴ定义交换数据的转换规则利用ＸＭＬ表达交换数据的内容，利用ＷｅｂＳｅｒｖｉｃｅｓ技术构建数据交换系统的核心，并配套专门开发的配置管理工具，以实现异构数据库间的无缝数据交换。 关键词：数据交换；异构系统；Ｗｅｂ服务；扩展标记语言 中图分类号：ＴＰ３１５ＤＯＩ：１０．３９６３／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７—１４４Ｘ．２０１０．０５． 如何实现异构系统问的数据交换一直是电子政务领域中的一项研究热点，由于各业务系统中的数据都驻留在其后台数据库中，因此在本质上，实现业务数据的交换共享等同于实现异构数据库问的数据交换共享。１Ｊ。 从技术实现的角度来看，实现异构系统问的数据交换最直接有效的手段是系统问相互开放数据库层有限的信任权限怛Ｊ，如开放某些数据库对象的有限访问权限（Ｓｅｌｅｃｔ、Ｉｎｓｅｒｔ、Ｕｐｄａｔｅ）。但这种策略在业务上往往是不允许的，原因是隶属于不同业务部门的业务系统具有不同的安全边界，数据交换的双方都不愿意向对方暴露自己的数据库实现细节。同时，即使对数据需求方而言，其感兴趣的数据往往是对方数据库中的一小部分（甚至仅仅是发生了业务的那部分），从业务要求上其更希望对方主动将其需要的数据以其希望的格式提供出来，而不是自己去对方数据库中搜索。因此，通过建立一个交换双方都信任的中问数据交换平台，利用该平台传递交换数据是解决上述业务需求的一个正确思路。 １数据交换平台的一般业务模型 与数据需求方主动从数据提供方“拉”（搜索）数据的共享方式不同，要实现上述意义上的数据交换，要求数据提供方能够按照规则将符合数据需求方要求的数据主动“推送”出来。３Ｊ，图１为一种可实现上述需求的数据交换平台的务模型。 数据提供方丽侗数据业务系统Ａ龄鑫睦型鑫睦型０≤歪ｄ业务 数据交换平台 图１数据交换平台的一般业务模型图１中，业务系统Ａ将需要传递给业Ｂ的数据推送至中问数据交换平台，业务再从数据交换平台上将数据取走。 图１所示的数据交换平台仅是一个型，要真正应用还应解决以下几个关键问题（１）被交换数据的格式及内容表达。据交换的双方而言，如何协调异构系统问差异、统一被交换数据的格式定义，以及被据的内容表达是首先需要解决的问题。 （２）对中间数据交换平台的访问方一，以消除原有业务系统问的技术差异。 （３）防火墙影响消除。对于跨越公众的两个业务系统而言，防火墙策略将影响据交换平台的部署及访问。 （４）安全策略。对中问数据交换平台必须是受控的。 笔者提供了一种基于Ｊａｖａ及ＸＭＬ技向Ｗｅｂ服务的异构系统间数据交换平台Ｍ 收稿日期：２０１０—０４—１２． 作者简介：孙璐（１９６８一），男，江苏镇江人，华南理工大学自动化科学与工程学院讲师万方数据
异构数据交换综述 摘要 本文介绍了异构数据交换的基本概念和研究现状，阐述了异构数据的特点，阐明了异构数据交换的方式与相关技术，并对异构数据交换的前景做出了展望。 关键词：异构数据，数据交换，数据集成，XML A Review of Heterogeneous Data Exchange Abstract This paper introduces the basic concepts of heterogeneous data exchange and research status, describes the characteristics of heterogeneous data, illustrates the way the exchange of heterogeneous data and related technologies, and prospects for the exchange of heterogeneous data . Key Words:Heterogeneous data,Data exchange,Data Integration,XML
目录 1 引言 (1) 2 研究现状 (1) 3 异构数据分析 (2) 3.1 异构数据 (3) 3.2 冲突分类 (3) 4 异构数据交换方式 (6) 4.1 异构数据的发布 (7) 4.2 异构数据的集成 (7) 4.3 交易自动化 (8) 5 异构数据交换的方法与技术 (8) 5.1 基于XML的异构数据交换技术 (9) 5.2 本体技术 (11) 5.3 Web Service技术 (12) 6 展望 (12) 参考文献 (14)
第３９卷 第９期西南师范大学学报（自然科学版）２０１４年９月Ｖｏｌ．３９ Ｎｏ．９ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｃｈｉｎａ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ）Ｓｅｐ．２０１４ ＤＯＩ：１０．１３７１８／ｊ．ｃｎｋｉ．ｘｓｘｂ．２０１４．０９．０１８ 异构数据库高效数据交换引擎设计① 黄学彬１， 赵 春２， 郑 伟１ １．四川大学锦城学院教务部，成都６１１７３１；２．四川大学锦城学院计算机科学系，成都６１１７３１ 摘要：针对异构数据库之间数据交换软件的数据交换不规范、网状数据不通畅、数据同步无保证等问题，设计了一个通用安全高效的数据交换引擎．该设计采用影子表法获取数据，利用文本差异比较得出变化的数据量，并运用差异分析算法解析出数据变化结果集．设计中的数据交换规则与数据更新结果存储均采用了ＸＭＬ文件格式作为媒介，为了保证数据的安全性与可靠性，设计要求对需要传输的数据进行加密处理，并采用可靠的ＴＣＰ作为数据传输协议的载体．实验表明，该文设计的异构数据库交换引擎可以高效率地完成异构数据库之间可靠、安全的数据交换． 关 键 词：异构数据库；高效数据交换；ＸＭＬ；差异分析；影子表法 中图分类号：ＴＰ３９１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１０００－５４７１（２０１４）９－０１００－０９ 在信息化不断发展的过程中，企业用户的应用也在不断扩充，企业自己的新应用也在不断增加，进而都会面临不同软硬件平台、不同类型的数据库之间的数据交换问题［１］．不同软硬件平台、不同语义设计、不同网络环境等多种模式的并存造成了不同数据库之间的数据交换不规范、数据同步与数据安全无保证等问题，并由此产生了“信息孤岛”的现象［２］． 现有的软件已经很难解决这种异构数据库之间的数据交换难题［３］．数据库管理系统（ＤＢＭＳ，ＤａｔａｂａｓｅＭａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）为了最大程度地解决这个难题，一般都提供了相应的数据交换工具，但因与具体的ＤＢＭＳ耦合性太强，以至于失去了通用性［４］；中间件技术虽然可以很好地解决这个难题，但是中间件技术由于本身比较复杂，不容易实现，而且还需要昂贵的软硬件资源［５－６］，对于一般的企业来说负担太重，从而很难实现普及；中间数据法采用一种公共的数据格式作为媒介进行数据交换，通过双方既定的协议完成最终的功能，该方法成本较低，可扩展性强［７－８］，但是实现中必须考虑网络环境、运行效率以及数据的安全性［９－１０］．本文将采用中间数据法设计一个灵活高效、简洁透明的异构数据交换系统，该异构数据库数据交换引擎（ＨＤＥＤＥＥ，Ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ Ｄａｔａｂａｓｅ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｄａｔａ Ｅｘｃｈａｎｇｅ Ｅｎｇｉｎｅ）只需要简单的配置即可准时性地完成异构数据库之间数据安全可靠的互相访问． 为了设计出简单易用、成本低廉、并且通用的数据库交换引擎，我们有必要对其进行适当的分析，从而了解其基本特性，以找出合适的解决方案． １ 异构数据库系统分析 异构数据库系统是对分布式数据库系统的集成和发展［１０］，它们最根本的区别是分布式数据库系统拥有自己单独的逻辑数据库，只有一个ＤＢＭＳ，该ＤＢＮＳ为其整个系统提供一致的插入、查询、删除、更新等 ①收稿日期：２０１４－０２－２９ 基金项目：四川省应用基础项目“基于互联网应用的企业智能消息系统ＥＩＭＳ研究与实现”资助（１０ＪＣ０３３５）． 作者简介：黄学彬（１９６８－），男，四川蒲江人，博士，副研究员，主要从事计算机软件及互联网应用研究．
数据交换的方式 一、数据交换方式概述： 在计算机网络中，传输系统的设备费用常常要占整个计算机网络费用的一半左右，所以当通信用户较多而传输的距离较远时，通常采用交换技术。交换又称为转换，这种交换是通过某些交换中心将数据进行集中和传送，使传输线路为各个用户所共用，从而大大节省通信线路，提高传输设备的利用率，降低系统费用。当前的数据交换技术有三种最基本的方式：电路交换、报文交换、分组交换。一个数据通信网的有效性，可靠性和经济性直接受网络所采用的交换方式影响。 二、数据交换的三种方式： 1、电路交换 1.1电路交换的基本工作原理：在数据传输期间，源结点与目的结点之间有一条由中间结点构成的专用物理连接线路，在数据传输结束之前，这条线路一直保持。如果两个相邻结点之间的信道容量很大时，这两个相邻结点之间可以同时有多个物理电路。 1.2电路交换技术实现通信的3个过程： ①电路建立 在传输任何数据之前，必须建立端到端的连接。整个阶段通过源站点请求完成交换网中对应的逐个结点连接过程，以建立起一条由源站到目的站的传输通道。 ②数据传输 源站和目的站沿已建立的传输通道，进行数据或信号传输。这种传输在经过中间结点时几乎没有延迟，并且没有阻塞问题，除非有意外的线路或结点故障而导致电路中断。 ③电路拆除 在完成数据或信号的传输后，就要结束连接。通常是由源站或目标站提出终止通信，各结点相应拆除该电路的对应连接，释放由该电路占用的结点和信道资源。 1.3电路交换的优缺点：
优点： （1）由于通信线路为通信双方用户专用，数据直达，所以传输数据的时延非常小。 （2）通信双方之间的物理通路一旦建立，双方可以随时通信，实时性强。（3）双方通信时按发送顺序传送数据，不存在时序问题。 （4）电路交换既适用于传输模拟信号，也适用于传输数字信号。 （5）电路交换的交换的交换设备（交换机等）及控制均较简单。 缺点： （1）电路交换的平均连接建立时间对计算机通信来说偏长。 （2）电路交换连接建立后，物理通路被通信双方独占，即使通信线路空闲，也不能供其他用户使用，因而信道利用率低。 （3）电路交换时，数据直达，不同类型、不同规格、不同速率的终端很难相互进行通信，也难以在通信过程中进行差错控制。 2.报文交换 2.1报文交换的基本工作原理：无需在两个站点之间建立一条专用通路，其数据传输的单位是报文，长度不限且可变。传送过程采用存储-转发方式，即发送站在发送一个报文时把目的地址附加在报文上，途经的网络结点根据报文上的目的地址信息，把报文发送到下一个结点，通过逐个结点转送，直到目的站点。每个结点在收下整个报文后，暂存报文并检查有无错误，然后利用路由信息找到下一个结点的地址，再把整个报文传送到下一个结点。在同一时间段内，报文的传输只占用两个结点之间的一段线路。而在两个通信用户间的其他线路段，可传输其他用户的报文，不像电路交换那样必须占用端到端的全部信道。在电路交换网络中，每个结点是一个电子设备或是机电结合的交换设备，这种设备发送和接收的速度一样快。报文交换结点通常是一台小型计算机，它具有足够的存储空间来缓冲收到的报文。 2.2报文交换的优缺点： 优点： （1）报文交换不需要为通信双方预先建立一条专用的通信线路，不存在连接建立时延，用户可随时发送报文。
第二章数据通信的交换方式 两个异地终端之间若要进行数据通信时，我们可以建立专用线路把两终端连接起来即可。如果一个终端要与多个终端进行通信，终端间都照此办理，那末进出一个终端的线路将会太多。如图2-1所示的六个终端间进行数据通信，就需要15条线路（全连方式）。这样的结果，一是线路利用率太低。因为终端之间通信的业务量总是不均匀的，一天内只有部分时间较忙，其余时间将会闲着不用；二是不经济，终端与终端都需线路直接连接，线路数量多，投资大。 图2-1 六个终端之间的连接（全连接方式） 图2-2 信息交换示意图 解决的办法是将各地的终端连至一个交换设备上，该交换设备能按用户的要求将需要进行数据通信的终端连接起来完成信息的交换任务，如图2-2所示。
在信息传输方面，由于数据通信网与电话通信网相比，有它自己的特点（实 时性要求不如电话通信网那样高），因而，在数据通信网中引入一些特殊的交 换方式。 目前，数据通信网中可采用的信息的交换方式有以下三类： ●分组交换方式(Packet Switching) ●电路交换方式( Circuit Switching) ●报文交换方式(Message Switching) 2.1 电路交换 电路交换方式能为任一个入网的数据通信用户提供一条临时的专用的物理信 道（又称电路），这条物理信道是由通路上各节点内部在空间(布线接续)或时 间上(时隙互换)完成信道接续而构成的，这为信源的DTE与信宿的DTE之间 建立一条信道。在信息传输期间，该信道为一对DTE用户所占用，通信结束 才释放该信道。 实现电路交换的主要设备是具有电路交换功能的交换机，它由电路交换部分 和控制部分组成。电路交换部分实现主、被叫用户的连接，构成数据传输信 道；控制部分的主要功能是根据主叫用户的选线信号控制交换网络完成接续。 具有电路交换功能的交换机可采用布线逻辑控制和存储程序控制两种方式完 成接续功能。存储程序控制方式采用计算机技术，把完成控制功能的逻辑操 作，以“程序”的形式预先存储在存储装置的。计算机的中央处理装置根据 储存的程序，执行加减、比较、转移、逻辑变换等基本运算来实现控制功能。 由于在这种方式中，规定控制功能是程序而不是硬件，所以，可以用改写程 序的方法来变更或扩充功能。可以看出，这种方式具有很大的灵活性。布线 逻辑控制方式是把开关接点和电子元器件等通过布线连接起来，完成要求的 逻辑动作。采用这种方式，要变更功能必须变更布线，因而灵活性较差。 图2-3是存储程序控制交换机的构成示意图。其中，固定存储器存放规定交换 机动作的程序和各种数据；随机存储器存储交换网络的忙闲状态、外部各装 置的动作状态、逻辑运算的中间结果等；扫描电路则监视用户线和中继线的
《数据交换技术》教学设计 开课人：涂雨露 【教学目标】 知识与技能：掌握三种数据交换技术的工作原理、工作特点及用途。 过程与方法：通过学习数据交换技术的过程，能进一步理解数据的传输。情感态度与价值观：培养学生类比案例、分析问题的能力。 【教学重点】：三种数据交换技术的工作原理。 【教学难点】：比较三种数据交换技术的优缺点。 【教学方法】：讲授法、讨论法、类比法 【教学过程】 一、创设情境，引入问题 1、问题提出 假设有一火箭需通过铁路从制造厂运到发射场，现有三种方案：专列专线、专列非专线、非专列非专线，现要求大家一起讨论这三种方案的优劣。 前提条件：假设使用每一线路所需费用均相等。 2、问题分析 甲线：专门使用一列火车来运输火箭，并使用专线，其他车次不得占用。乙线：专门使用一列火车来运输火箭，但不使用专线，该火车按照正常的火车时刻表，服从铁路部门的调度。如：现按照正常的车次进入第一个站点停靠，听候调度，有合适的火车头和线路才能继续往下一站点，如此循环，直至将火箭运到目的地。 丙线：不使用专门的火车来运输，而是将火箭进行拆分，拆分之后火箭与普通货物一样进行运输。由于火箭拆分之后可看成与普通货物同等对待，对火车头的依赖较小，可挂靠在任一火车头上。 特点优点缺点 甲线速度最快费用最高 乙线费用较低速度最慢、对火车头要求较高 丙线费用最低、速度较快，对火车头 要求低。 运输前后需对火箭进行拆分、 复原工作。
（小结：在这三种方案中是通过提高线路的利用率来有效地降低费用的。）在现实生活中要运输货物，同样，在网络中要传输大量的数据。网络中的数据是通过什么样的方式来进行传输的呢？下面我们来学习三种网络中数据的传输方式，他们的工作原理和我们刚才讨论的三种运输方案有许多相似的地方，大家在学习的时候可以用来做类比。 二、三种数据交换技术 1、电路交换技术 （1）介绍工作原理：电路交换技术即为已对需要进行通信的装置之间提供一条临时的专用传输通道。（引导学生让其与甲线的运输方式进行类比）播放《电路交换技术》动画。 （2）举例 2、报文交换技术 （1）介绍工作原理：报文交换技术不需要事先建立物理线路，它将发送的数据作为一个整体发给中间交换设备。中间交换设备先存储，然后选择一条合适的空闲线路将数据转发给下一个交换设备，循环直至数据发送到目的节点。（引导学生让其与乙线的运输方式进行类比）。 播放《报文交换技术》动画。 说明：在这里报文交换技术采用“存储－转发”机制 （2）报文与电路进行对比 （3）举例：电报系统 3、分组交换技术 （1）介绍工作原理：分组交换技术是报文交换技术的改进，它是将用户传送的数据划分成一定的长度，每个部分叫做一个分组。在每个分组的前面加上一个分组头，用以指明该分组发往何地址，然后由交换机根据每个分组的地址标志，将它们转发至目的地，这一过程称为分组交换。 （引导学生让其与丙线的运输方式进行类比） 分组交换技术是在数据网络中最广泛使用的一种交换技术。
一种结构化数据交换格式及方法 本文提供一种结构化数据交换格式及方法，数据交换包的结构主要由数据项值对与数据记录集两种结构组成，能很简明地描述数据，并使用特殊的不可输入分隔符将数据项分开，包含数据项值对与数据记录集的格式实现，只增加了很少的冗余数据，序列化编码、解码的方法简单，体积小，编码的效率较高，能支持文本和二进制数据，可直接阅读。与XML、JSON等格式相比，有数据包小、数据交换速度快、应用方便等特点，可以把它用在C/S/S架构、B/S/S架构或分布式应用之间的数据通信，异构环境下的数据交换也适用。 标签：XML JSON 结构化数据交换 1 技术背景 随着计算机技术的发展，计算机网络的应用无处不在，应用软件的架构也已脱离桌面式单机时代，发展到C/S（客户/服务架构）、C/S/S(客户/中间件应用服务/数据库服务)、B/S/S(浏览器客户/Web应用服务/数据库服务)和分布式多层异构平台。这些结构都能实现多客户端、多并发和大型数据访问的软件管理信息系统，大大提高了信息流通的速度和效率，吸引了越来越多的企业、个人通过网络从事其相关活动，基于网络的数据交换和业务协作越来越频繁。 数据交换的协议主要是基于TCP/IP、HTTP等底层协议，数据的访问方法不同架构有不同的方式： C/S主要使用数据库服务器专有协议和数据格式，使用如SQL（结构化查询语言）等方法，利用客户端的开发工具（如PowerBuilder，Delphi，Vb等）实现数据的访问。 C/S/S架构客户端使用与中间件应用服务器的专有协议访问，如Oracle Bea Tuxedo使用简单的字串到复杂的FML等多种交换方式实现客户端与中间件的数据交换。中间件与数据库的访问同C/S架构。 B/S/S是基于浏览器瘦客户端，使用HTTP协议与WEB服务器交互，在文本交互方式的基础上发展出如XML、JSON等开放的交换格式。 当前流行的数据交换格式和方案主要有XML、JSON和Google的Protocol buffer等。 XML：以文本格式描述数据的标记语言，缺点是用XML描述的数据比原始数据大很多，而且数据访问解析比较慢，格式复杂，传输占用带宽。服务器端和客户端都需要花费大量代码来解析XML，不论服务器端和客户端代码变的异常复杂和不容易维护，客户端不同浏览器之间解析XML的方式不一致，需要重复编写很多代码，服务器端和客户端解析XML花费资源和时间都较多。 JSON：(JavaScript Object Notation) 是一种轻量级的数据交换格式，它基于JavaScript Programming Language，相对于XML，它更加易读。但JSON中的分隔符只限于单引号、小括号、中括号、大括号、冒号和逗号等可输入字符，若数据内容中本身包含这些字符时，要做转移处理，会增加解析的复杂度，且对于其它语言编码解码相对复杂。 Protocol buffer：是Google公司开源的结构化数据格式，功能类似XML，但结构复杂，编码与解码API比较复杂，编码过程需要专门的编译步骤，压缩的二进制格式，无法直接阅读。 2 一种结构化数据交换格式及方法