面向服务框架

面向服务框架（精选十篇）

面向服务框架 篇1

供应链的研究始于20世纪60年代。传统的供应链管理主要作用于制造业,但是随着服务业的快速发展以及服务外包的兴起,供应链管理已作为一种新的管理模式应用于服务业。服务企业正在以市场为导向,实现从企业与企业的竞争向供应链与供应链的竞争过渡[1]。服务供应链管理是指在专业服务中从最早的供应商到最后的客户中发生的信息管理、流程管理、能力管理、服务绩效和资金管理[2]。由于服务与产品的巨大差异,传统的产品供应链架构已经不能满足服务企业的业务流程运作。

近些年的服务供应链研究集中于将新的信息技术与服务供应链设计相结合,其中面向服务架构(Service Oriented Architecture)成为最受期待的IT信息技术架构。SOA代表的是一种开放的、敏捷和可扩展的架构,它是一种IT策略,可以将企业中离散的功能服务组织起来,成为可互操作、基于标准的服务。这些服务可以被快速组合和重用以满足业务需要[3]。鉴于SOA与服务供应链的价值取向的内在逻辑一致性,本文将重点探讨如何将SOA应用于服务供应链模型的设计中。

2 文献综述

随着服务业与IT技术的发展,基于SOA的服务供应链框架研究成为一种趋势,同时研究的重点从基本的的服务供应链模型设计转向了新的服务供应链架构设计。国内的相关研究也比较多。吕新艳[4]设计了基于SOA的物流服务平台的通用框架,其框架中包括了注册中心、物流信息服务提供商、物流运作实体,并实现了加盟服务、信息共享服务以及基础物流服务三部分。李学军[5]以物流信息系统架构为研究对象,提出一种基于SOA物流信息系统架构。在其研究中,他认为SOA能有效解决现有物流系统中存在的问题,另外,当前的SOA的解决方案主要是以技术改良为核心,并未在供应链中得到广泛应用。王先平[6]提出了面向服务架构的企业间物流信息系统的集成思想及其结构模型,以实现企业间信息互通。通过构建供应链快速响应系统,张启文[7]证明了基于SOA的企业服务总线(Enterprise Service Bus,ESB)系统集成架构是解决异构问题的有效方法。同样的,孙利[8]通过在某公司的基于SOA的物流信息系统中构建企业服务总线并对子系统进行服务封装,实现了信息不受限制的互相互通和业务的灵活变更,从实例的角度验证了SOA在解决异构问题的实用性。

3 SOA理论在服务供应链设计中的适用性分析

3.1 面向服务架构

面向服务架构是一个组件模型,它为企业提供了一种构建IT系统的标准和方法。SOA不同于早期的基于组件的框架,它具有以下几个特点:(1)服务的松散耦合性:SOA鼓励松散耦合的服务,即独立运行服务及较大的功能范围的服务模块。(2)不同平台间的可互操作:不同平台的可互操作由SOA中的服务接口定义及基于XML的数据依赖来完成。(3)服务的透明性:SOA中的企业消息总线避免了点对点的链接,它可以将消息传送到合适的端点通道。(4)服务组合:SOA的一个主要目标是将服务组件作为建筑单元生成组合服务及协同。(5)服务注册与发布:SOA采用Web服务技术,Web服务结构中核心元素UDDI提供一个中立于平台的注册表。

3.2 面向服务的服务供应链架构优势

面向服务的服务供应链架构的优势包括:(1)基于SOA的服务供应链能解决异构环境下的不同应用以及企业之间的通信问题,所以构建基于SOA的服务供应链结构可以以现有系统为基础,不需对整个系统进行大规模的修改。(2)SOA的重用性使整个架构具有强的可塑性和重用的可能性。基于SOA的架构能够组合松散耦合的物流业务中的独立服务,提供优质和快速的服务响应,使供应链变得更加敏捷、动态,以便更好的满足各种物流业务需求。(3)良好的架构设计可以提高整个系统的开发速度。在统一的架构下,当作为新成员的服务应用或者服务企业需要进入该架构,统一化的开发环境和对服务组件的重用性,使设计、开发、测试时间大大减少。(4)从长远的开发的角度来看,SOA降低了整个系统的开发成本。(5)在SOA的架构中,服务对于企业来说是透明的。企业能容易的发现、调用、组合服务,形成一个高效灵活的业务流程,从而大大降低了服务供应链中遇到的风险。

3.3 服务供应链的基本结构模型

服务供应链理论尚未成熟,相关的结构模型尚处于争议之中。本文应用产品供应链管理思想来构建服务供应链模型,如图1所示。该模型融合了实体流和信息流。模型中的节点包括了服务供应链的终点---最终客户,特定服务能力的若干经营单位---间接服务供应商、直接服务供应商、整合服务集成商,核心产品---服务。整个服务供应链的活动包括需求管理、客户关系管理、供应商关系管理、能力管理、服务传递管理等。不同于制造业,服务产品本身具有不可触摸性、不可分割性、易逝性等特性,这些特性决定了服务供应链并不能像产品供应链那样实现多层次化。服务提供商不能跨过整合服务集成商直接面向客户,同时服务集成商若无法单独提供给客户服务解决方案,它选择的服务提供商应是整合服务集成商。

4 面向服务的服务供应链设计

4.1 面向服务的服务供应链层级模型

不同于以产品为主要活动导向的产品供应链结构模型,服务供应链是以服务为核心、实体信息流为渠道的一种特殊的供应链。所以服务供应链的设计必须考虑以下几个因素:敏捷、动态、面向客户需求、网络性、服务的可重复利用。结合服务供应链的特点,在服务供应链基本结构模型的基础上,本文尝试构建出面向服务的服务供应链层级模型,如图2所示。

其中,服务组件是独立的可实现某服务功能的基本单位,企业是提供服务活动的基本单位。独立于服务供应链层级的服务中心有:信息服务总线,服务注册中心。每部分具体内容如下。(1)信息服务总线:采用了SOA概念中的企业服务总线的概念,其目的是为整个企业的信息流建立独立的传输通道,避免与服务流相冲突,提高信息流传送的效率。同时,信息服务为整个供应链共享信息,为供应链中的所有实体企业提供信息服务。(2)服务注册中心:主要负责管理整个服务供应链的服务确认、新服务的添加、服务的删减、服务查询、服务安全保证等。在服务供应链中,它充当服务代理和服务信息提供的角色。服务注册中心将其提供的功能以服务的形式对外开放,供服务集成层、服务组合层、服务组件层发现和调用。同时其数据供信息系统使用。

面向服务的服务供应链层级架构共分5层,包括:实体层、服务组件层面、服务组合层、服务集成层、客户层。每部分具体内容如下。(1)实体层:实体产品层与其它层协同合作,目的是为客户提供更为全面的服务。(2)服务组件层:该层包涵了整条服务供应链所有独立的单位服务活动。它是最底层的服务提供商的层级。其不对服务做组合或者分解活动,所有的服务是单独的可重用的单位服务。其服务作为基本服务单元需要在服务注册中心进行注册。(3)服务组合层:该层对应服务供应链模型中的直接服务供应商。服务组合层将服务组件层中的一个或者多个服务组件缝合在一起,包装成组粒度较大的服务,并将新的服务功能组合成新的服务组件。另外,服务组合层也可在本层中组合服务,类似于业务流程。与面向客户服务层相同,服务组合层所提供的和创造的新的服务都需要在服务注册中心进行注册。(4)服务集成层:在该模型中,服务集成层是整条服务供应链模型的核心。服务集成作为一个关键节点,它分别链接客户层和服务组合层。该层有三个主要功能:一是接收分析客户层传来的服务需求,将需求分解并通过信息服务请求调用服务组合层的服务;二是整合服务组合层的服务,提供完整的服务方案给客户层;三是管理自己已整合的服务和其它层发送过来的服务,并通过服务注册中心将所有服务进行注册管理。(5)客户层:客户层主要成员是客户---服务的接收者。客户将自己的服务需求发送给信息服务总线,信息服务总线将服务需求信息发给服务集成层,然后服务集成层对需求进行分析,再由服务集成商提供特定服务给客户。在此过程中,供应链中的服务信息在所有相关企业共享,并记录在服务注册中心。同样的供应链中的利益相关者也可以通过客户层对整个服务供应链进行访问,进行常规操作。

4.2 面向服务的服务供应链企业级架构

根据所设计的服务供应链模型,本文构建了面向服务的服务供应链的企业级架构,如图3所示。该架构将企业中的应用程序的不同功能单元,通过服务间定义良好的接口和契约联系起来,利用EBS将服务封装并发送到业务流程层,在业务流程层中进行重组提供给前台业务系统用户使用。

(1)服务提供层:服务提供层包含企业基础服务及基础设施。它是一个异构环境,其中包括由不同技术组成的服务系统,例如,ERP、CRM、数据库、内部网、遗留应用等。也有服务信息和贸易伙伴的接口,通过此接口可以扩展架构。(2)ESB(Enterprise Service Bus):提供不同通信协议之间互相操作的中间件应用程序。ESB通过不同的适配器---HTTP、FTP、JMS等---连接不同的业务程序与路由,对经过其的数据及消息的进行XML转换并加密解密。同时ESB还对服务进行管理,实时监控文档和信息流并对特定节点做日志记录。(3)业务流程层:该层通过业务流程的建模、开发、部署和监控实现企业战略。它包括基础服务与业务服务。业务流程层通过对基础服务的再组合,创造业务服务以满足企业目标。(4)前台业务系统:通过Web技术建立前台业务系统。该系统是连接用户与服务的窗口。系统根据不同的用户及不同的服务请求提供不同的服务。

5 结束语

近些年来,SOA作为一种有新兴的、有效的、高适应性的企业级系统架构逐渐被人们所接受。面向服务架构从IT系统架构逐步推广并适用于供应链的设计中,如何将面向服务架构和服务供应链较好的结合应用是一个热点研究。本文将面向服务架构的思想应用于服务供应链,设计出面向服务架构的服务供应链层级模型,拓展服务供应链研究内容。但是,本文的服务供应链设计的研究仍有一些不足,缺少实例证明其有效性。另外基于SOA的服务供应链企业架构尚处于理论研究中,如何将理论和实际结合,需要在将来的研究中进一步探讨。

摘要：随着服务业与IT技术的发展,面向服务架构的服务供应链研究已成为一种趋势。文中的研究目的在于设计面向服务架构的服务供应链运作框架以满足服务业的发展需要。在已有的服务供应链基本结构模型基础上,提出了面向服务架构的服务供应链层级模型和企业架构。其中层级模型包括实体层、服务组件层面、服务组合层、服务集成层、客户层;企业级架构包括服务提供层、ESB、业务流程层、前台业务系统。

关键词：服务供应链,面向服务架构,层级模型,企业级架构

参考文献

[1]甘卫华.服务供应链的理论与实践[M].北京:冶金工业出版社,2010:35-41.

[2]Lisa M Ellram.Understanding and Managing the ServiceSupply Chain[J].Journal of Supply Chain Management,2004:17-32.

[3]Jeff Davis.Open Source SOA[M].Publishing House ofElectronics Industry,6-15.

[4]吕新艳.SOA在通用物流服务平台设计中的应用[J].计算机系统应用,2006,(11):33-36.

[5]李学军.基于SOA的物流信息系统架构研究[J].物流技术,2007,(1):104-107.

[6]王先平.SOA在物流系统中应用研究[J].计算机工程与设计,2008,(2):303-305.

[7]张启文,徐琪.基于SOA和ESB的供应链快速响应系统集成研究[J].计算机应用,2009,(09):24-26.

面向农村服务群众 篇2

中共南岗区红旗满族乡卫生院支部委员会

红旗卫生院成立于2004年，现有内科、外科、妇科等10余个科室。全院现有职工48人，其中高级职称2人，中级职称2人。医院于2005年成立党支部，现有党员9人。学习实践科学发展观以来，我们坚持“面向农村、服务群众”的指导思想，在乡党委的领导下、在区卫生部门的系统指导下，结合医院实际，确定了“民为本、民为先、民受益”的管理理念，确立了“践行科学发展观，打造一流乡镇卫生院”的活动主题，把学习实践科学发展观与服务群众紧密结合起来，满腔热情地为群众服务，使医护工作者真正成为群众的家人、患者的亲人，得到了患者的认可，赢得了群众的信任。初步达到了“党员干部受教育，科学发展上水平，人民群众得实惠”的活动目地，实现了“大病不出乡，小病不出村”的目标，由建院之初医务人员严重匮乏，医疗设备极其简陋，连做一个最简单的阑尾炎手术都不能做，医护人员开支、购置医疗设备都是院领导集资解决的农村三流医院成为今天能成功开展甲状腺全切除术、胃癌根治术、卵巢癌根治术，还有效治疗了多例急性重症胰腺炎等多种疑难病症的全省农村一流卫生院。先后被评为黑龙江省“金牌服务单位”、南岗区“工人先锋号”、红旗满族乡“优秀党支部”荣誉称号。

一、以改善医患关系为牵动，在抓学习、重素质上求提高

院党支部在学习实践活动中，坚持把学习摆在突出位置，结合医院实际，创新学习形式、丰富学习内容，务求实效，重在成果，确保“学习”与“实践”不脱节。一是组织领导到位。成立了以党支部成员，科室主任、医院团支部共同参与的学习教育活动组，做到分工明确，责任到人，各司其职，确保学习活动顺利开展。二是宣传发动到位。订购学习实践科学发展的有关资料、领导讲话精神，明确学习实践科学发展观的重要意义，联系我院五年来的所取得的成就，使广大职工认识到贯彻科学发展观农村发生的巨大变化，营造浓厚学习氛围。三是学习人员到位。坚持每周五学习日制度，对值班人员、特殊情况外出人员做到专人负责补课，确保全覆盖，无遗漏。四是学习落实到位。乡党委要求各部门制定部门学习计划、个人学习，采取个人自学与集中学习相结合，学习原文与专题讨论相结合，学习笔记与学习心得相结合等形式，定期邀请市、区委党校教师进行专题辅导，做到有检查，有记录，扎实有效地抓好学习活动；五是实践与工作结合到位。由医院党支部牵头、团支部组织开展一次“读一本好书”活动。组织全体医护人员立足个人实际，每人读一本利于身心健康、利于推动工作、利于科学发展的好书，并组织全体人员进行“读一本好书”心得谈。六是开展载体活动到位。针对少数医务人员不安心本职工作，对患者漠不关心、对医院发展事不关己的行为，我们先后组织开展了“患 者就是朋友，患者就是亲人”、“责任、服务、集体、荣誉”和 “创建一流班子、建设一流队伍、培养一流作风、创造一流业绩、树立一流形象”为载体的主题实践活动，颠倒位置、换位思考，教育广大医护人员树立良好的医德、倡导良好的医风、构建和谐的医院，把温情送给患者、温暖送到病房、温馨送到病床。通过深入学习，有效增强了党员和医务人员贯彻落实科学发展观的自觉性，思想认识有了新提高、工作作风有了新转变、服务群众有新举措、医患关系有新变化。就诊的患者有人上前相迎，入院的患者有人嘘寒问暖、出院的患者有人热情相送；有5位医生主动退还了患者的红包计15000元，参加义诊的党员医护人员92人（次），接受义诊的群众达到1500人次，收到患者表扬信15封。

二、以查找突出矛盾为促动，在抓查摆、创形式上求突破

院党支部紧紧围绕 “四个不让”即“不让各项工作在我这里耽误、不让细节差错在我这里发生、不让不良风气在我这里出现、不让医院形象在我这里受损”这一主题，着力在提高认识、找准问题上下功夫，认真查找医患之间存在的突出矛盾和问题。一是调研形式突出 “实”。改变以往征求意见设题目、划范围的方式，医院领导组织医护人员与群众面对面讨论，征求意见，真情交流，畅所欲言。群众针对医院的实际唠心里嗑，说实在话。二是调研层面突出“广”。党支部邀请了村干部、患者、患者家属、党员、群众等不同层面的代表，通过召开座谈会、交心会、恳谈会、发放调查 问卷、公布电话等形式，广泛征求各方面的意见和建议，找准医院与患者之间存在的突出问题。共召开各种形式的会议12场、130人次；发放征求意见表800余份；征求意见56条，经过梳理，共汇总出意见建议14条。并将意见反馈到全体医护人员。为大家切实把问题找准找实，找准努力方向、定准整改措施，反思问题、对照剖析提供了依据。三是查找问题突出“准”。对征求的意见，党支部组织专人梳理、汇总，找准制约红旗卫生院发展的主要问题，影响医患关系的主要矛盾，以“患者的呼声是我们改进的重点、患者的需求是我们改进的方向、患者的满意是我们改进的目标”为落脚点，查找了“脸难看、事难办、唠家常、就医难”等6个问题。四是服务群众注重“效”。乡各职能部门，针对群众提出的意见，从小事入手，服务群众。建立并实施了“党员承诺公示制”；分别在7个科室设立了11个“党员示范岗”，通过公示岗位标准、公示承诺内容，公示党员身份，开展挂牌服务等，接受群众监督，切实把整改工作贯穿学习实践活动始终，力求实效。

三、以良好医患关系为推动，在抓整改、树形象上求实效。

院党支部在深入查找制约科学发展的突出问题的基础上，把解决问题贯穿始终,在学习调研阶段，对查找出来的问题,立知立改、立改立行，创造条件多方解决。一是环境改造人性化，让群众看病“舒心”。不断加大硬件建设及环境改造力度，先后投入资金１40余万，添置了手术床、日历 彩色多普勒超生诊断仪、高频Ｘ线机等诊疗设备；从10月份起为病房24小时供暖、供应开水，解决了住院病人取暖难、饮水难的问题；对三楼所有病房棚面做保温、增添二层铝合金窗、在地热基础上加装饰暖气片，从根本上解决了室内温度低问题。同时，对院外环境进行改造，修建篮球场，安装路灯，方便职工及病人夜晚出行。二是收费项目公开化，让群众看病“放心”。结合学习实践活动的开展，重点针对农民群众普遍反映的“看病贵”问题，投资20余万元安装使用了医疗办公软件，节省划价环节，收费准确、管理规范，工作效率有了极大的提高；我们推行了院务公开、费用查询、收费公示等各项改革，实行了住院费用“一日清单”制度，住院患都每天医药费用都由患者本人或家属签字认可，真正让病人对医药费用一目了然，心中有数。同时，聘请了15名社会监督员，公开了投诉电话，设置了意见投诉、举报箱，广泛接受社会监督。三是服务群众经常化，让群众看病“称心”。取消挂号后续，简化了就医流程，患者通过分、导诊和直接就诊，对出院患者及时办理手续、对新农合患者实行垫付制，当日报销医疗费，最大程度地方便患者；成立“党员服务队”深入村屯、敬老服务中心为老党员、老军人、孤寡老人、贫困户义诊，送医送药上门，服务群众到家，截至目前为止共义诊8次、1200人次；送药价值人民币1.5万元；开设“购药窗口”24小时为群众服务，让群众买到真药、放 心药；减少药品、材料消耗，降低医疗成本，医疗收费低于国家标准，最大限度地减轻农民经济负担；全院9名党员与9个特困家庭结为扶贫对子，免费为其治疗，为弱势群体10余人次免费提供医疗服务；在“党员服务队”影响带动下，医护人员自发成立3支医疗小分队，开展医疗下乡活动，自开展科学发展观活动以来，已深入到9个村屯，为235名农民患者提供了医疗服务，并为特困人群减免医药费2.3万元。目前，我院已经完成了2个阶段4个环节的全部活动任务,梳理出的14条意见建议已落实8项，正在整改3项，长期整改3项.为了使整改工作扎实有效，切实解决实际问题，我们在工作中还存在一些问题需要上级有关部门的大力支持。一是进一步加大扶持农村卫生医疗的力度，请有关部门协调大医院专家学者定期到农村医院支农、临床培训，同时接纳我院医护人员到大医院交流并接受培训，提高农村医院技术水平，提升乡镇卫生院知名度；二是由于乡镇经济快速发展，人口不断积聚，我院设备简陋、不足的问题日益凸显，希望上级有关部门能够在政策、资金上扶持，改善我院医疗条件；三是我院党支部书记白玉军同志以良好的医德、精湛的医术赢得群众的信任，被群众称为“战胜军式的好医生”，我们希望上级有关部门加大宣传，通过榜样引领、典型带动，使更多的“白玉军”扎根农村，服务群众。

面向服务框架 篇3

关键词：IP推送；移动应用；智能手机；推送邮件

中图分类号：TP277文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 03-0000-02

IP Push Framework Design and Application for Energy Saving Smart Phone

Zeng Zidan,Liang Junjie

(Gangzhou Logansoft Information Technology Company,Guangzhou510530,China)

Abstract:To solve the problems of sending messages using SMS and excessive power consumption in sending messages,an energy saving IP Push framework was proposed.In the proposed framework,IP data channels instead of voice channels were used to transmit real-time messages,so the communications costs were saved.In addition,by separately controlling two processors-AP and BP,so that smart phones could be maintained online smart phones,and energy of mobile phones could be saved.The proposed framework was used in a Push Mail system to prove the effectiveness.

Keyword:IP push;Mobile application;Smart phone;Push mail

一、绪论

在移动应用中使用IP Push技术存在着电量消耗较大的问题。IP Push技术为移动应用提供了基于数据通道的即时消息传送功能。然而，由于IP Push要求手机与服务器一直保持着网络连接，这会导致持续的大用电量，因此，手机的电量消耗较大。

为了解决上述问题，我们采用具有节能技术的手机终端作为IP Push框架的移动终端。这类终端在保持网络连接的同时，有区别地控制的两个处理器——AP（Application Processor，应用处理器）和BP（Baseband Processor，基带处理器）的运作时间：当只有通信连接而没有业务数据交换时，让AP处理器处于休眠状态，这样来节约的电量；而同时BP与基站一直保持连接，并负责监视服务端是否传来了业务数据，如果有业务数据传送，则唤醒AP来处理业务数据。

上述的面向节能智能手机的IP Push框架设计，让我们获得如下的好处：（1）采用IP数据通道而不是语音通道来进行即时信息的传送，这样节能了通信的成本；（2）通过有区别地控制两个处理器）——AP和BP，让智能手机保持长期在线的同时，节约了手机的用电量，提高了手机的使用效率。

二、IP Push技术

Push技术让手机用户与各类信息资源之间保持紧密的联系，这样，用户可以随时随地获取到其关心的信息。当前，Push技术的实现主要是通过SMS（Short Message Service，短信服务）来实现——当在互联网中的服务器接收到用户感兴趣的信息时，通过SMS通道，将一条SMS信息发送到手机端，手机端收到該信息后，即启动相关的程序，连通网络到服务器上读取出信息并呈现给用户。

Push实现的另一种方式是采用IP网络。通过IP网络，手机客户端可以发送一个Socket请求到服务器，告知服务器客户端需要这个用户的新信息通知，然后保持该连接。当服务器收到一条信息符合手机客户端的请求信息时，它会与服务器客户端进行连接，并通知服务器客户端该用户有一条新信息，然后，服务器客户端就会通过前面的Socket连接来回复新信息请求，这样，手机客户端就能收到该信息。这种Push技术就是IP Push。IP Push是基于互联网的IP协议构建的。客户端保持着一个服务端可知的IP地址，这样的IP Push系统中，服务端和客户端之间长期保持着Socket连接。当服务器有新消息要发送给客户端时，服务器会在第一时间将这件消息推送给客户端，从而实现信息的推送。

三、节能模型

IP Push的节能模型是建立在智能手机的AP和BP分离的基础上的。因此，我们先描述AP和BP，然后介绍节能模型。

（一）基带处理器和应用处理器

操作系统、用户界面和应用程序都在Application Processor（AP）上执行，AP一般采用ARM芯片的CPU。而手机射频通讯控制软件，则运行在另一个分开的CPU上，这个CPU称为Baseband Processor（BP）。

把射频功能放在BP上执行的主要原因有三方面：（1）信号调制、编码、射频位移等射频控制函数都是高度时间相关的，因此，我们需要把这些函数放在一个运行实时操作系统的主CPU上执行，这样才能保证其运行的实时性；（2）是一旦BP被设计和认证为好了的，不管采用的操作系统和应用软件怎么变化，它都可以正确地执行通讯功能。操作系统和驱动的bug也不会导致设备发送灾难性的数据到移动网络中；（3）由于AP和BP是分开的设备，因此，手机设计者可以更加自由地设计用户界面和应用软件，而不用担心应用软件会影响到通讯功能。

（二）节能模型

手机对电能消耗的主要环节是AP的运行，因此，减少AP的运行时间是手机节能的关键。在本文的节能模型中，AP在不处理业务时处于休眠状态，而此时BP则与服务器之间保持着Socket连接。当BP收到服务器的业务信息时，它将唤醒AP进行业务处理。AP处理完业务后，又进入休眠状态。

四、框架设计

（一）框架设计图以及时序图

（二）各部分说明

1.AP：Application Processor的简称，称为应用程式处理器。操作系统、用户界面和应用程序都在AP上执行。AP一般采用ARM芯片的CPU。

2.BP：Baseband Processor的简称，成为基础通讯处理器，是控制手机射频通讯控制的。

3.基站：公用移动通信基站，是无线电台站的一种形式，是指在一定的无线电覆盖区中，通过移动通信交换中心，与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。

4.Socket中转站：用于转发手机与业务服务器之间Socket连接。由于手机的IP不断的变化，需要有专门的Socket中转站来进行Socket的维护。

5.IP注册服务器：用于建立手机用户与手机IP的映射关系。

6.业务服务器：用于处理业务逻辑的服务器。如Mail服务器等。

（三）IP更换

手机与外界通讯是通过基站发射信号而取得信息。当手机位置发生改变时，手机BP自动寻找信号最强的基站进行连接，以确保通讯正常运行。由于所接入的基站发生了改变，手机上网的IP会重新分配，也正因如此，手机与服务器的Socket连接也会因此而断开。

手机BP要及时捕抓IP更换的信息。手机BP是在一直监测周围基站信号，哪个基站信号强，它就自动接入信号最强的基站。只要接入的基站发生改变，手机的上网IP就会重新分配。根据这个原则，手机BP发现基站ID发生改变时，可断定手机上网IP已被重新分配，也就是说，IP已变更。在此时，BP应检测手机的最新的IP信息，同时告之Socket中转站手机IP已更换。

（四）保持

当手机IP更换时，为了保持与服务器的Socket连接，手机的BP及时告之Socket中转服务器断开旧的连接，建立新的Socket连接，并要求IP注册服务器把旧的IP映射关系给删除，建立新的手机IP映射关系，以确保Scoket中转服务器与手机BP进行Socket通讯。

（五）AP休眠时间计算

手机对电能消耗的主要环节是AP的运行，因此，减少AP的运行时间是手机节能的关键。AP休眠时间的关键点如下：

1.前台操作结束后；

根据《智能手机用户习惯报告》的调查结果，当用户没对前台操作超过10s，AP可以认为前台操作已结束。

还有一种情况，当用户关闭屏幕，代表用户已经不需要前台操作，AP可认为前台操作已结束。

如此时应用通讯已断开以及应用程序已结束，AP可以进入休眠状态。

2.应用通讯断开后；

当AP负责的应用通讯，在5S内没有任何新的通讯消息发起，AP可认为应用通讯是已经断开。如此时前台操作已结束以及应用程序已结束，AP可以进入休眠状态。

3.应用程序结束或休眠后；

当AP负责的应用程序已被用户关闭，或被用户最小化时，在5S内没有任何新应用程序开启，AP可认为应用程序是已经结束或休眠。如此时前台操作已结束以及应用通讯已断開，AP可以进入休眠状态。

五、应用——Push Mail

PushMail指的是利用推送技术，将电子邮件直接传送到移动终端。简单的说，就是系统直接将电子邮箱中刚刚收到的邮件即时发送到用户手中，不像传统移动邮件系统那样必须依赖移动终端定期接/收邮件或用户主动检查邮箱，所以客户终端上时刻都能够与所指定的信箱维持同步的资料。

手机BP负责保持和基站的连接，同时就等于保持网络连接。通过网络，手机客户端基于BP发送一个HTTP请求到服务器，告知服务器客户端需要这个用户的新邮件通知，当服务器收到一封新邮件时，就会回复这个HTTP请求；手机的BP收到回复后，唤醒AP进行新邮件的收取，而BP继续与服务器建立连接，等待下一封信。此时，客户端可通知用户收到了新邮件，让用户查看新邮件。当用户查看完新邮件后，如当前没有其他前台操作，AP可以进入休眠状态，以节约电量。

参考文献：

[1]陈永建.基于PULL的PUSHMAIL邮件系统设计与实现[D].厦门大学,2008,5

[2]中国手机研发网.智能手机中的AP与BP介绍[EB/OL].http://www.1mp.cn/DataShow.aspx?id=8056,2011,1,10

[3]许剑勇,邵世煌,蒲芳.WAP PUSH技术及其应用[J].现代电信科技,2003,1

[4]房晓溪.asp.net手机网络设计教程[M].中国水利水电出版社,2008

[5]李涛.Push Mail业务系统技术方案浅析[J].邮电设计技术,2008,11

面向海量数据的在线流数据服务框架 篇4

进入21 世纪,数据以令人惊讶的速度增长,我们的生活被海量数据所包围。根据IDC的预测,在2005 年到2015 年这十年的时间内,全球数据总量将从2000 EB增长到近8000 EB[1]。如此庞大的数据规模为数据的分析和处理提出了更多的挑战。从实时采集、在线处理的角度来说,互联网数据可以视为一种典型的流数据。

在互联网应用中有一种多应用共享流数据的场景,多个应用需要在一定的时效期内访问该数据,对其进行在线分析和计算。这种场景广泛存在于目前比较流行的互联网搜索挖掘系统中,其难点主要体现在流数据处理的时效性和应用的高效性两方面。一方面,流数据源源不断地到来,随着时间的增长,累积的数据规模将会非常巨大,这会对数据存储造成很大的压力; 另一方面,多个应用都需要访问数据。如果不能有效地组织多个应用对流数据的处理关系,提高数据访问的效率,则很难使应用的处理速度匹配上流数据处理的时效要求,因此必然导致部分数据需要先存储然后再重新加载处理,这将造成大量不必要的I / O开销和计算资源浪费。为了提高流数据处理的时效性和应用的高效性,迫切需要一种支持多应用共享的在线流数据处理方法。

针对流数据的处理,金澈清[2]等分析了流数据的产生根源以及流数据速度快、规模宏大等特点,并给出了流数据管理需要面对的主要问题; 针对流数据的存储,刘云生[3]等提出了一种采用本体技术来解决语义互操作性的流数据存储框架; 李子杰[4]等详细阐述了流数据和传统数据存储及管理方法比较研究,虽然上述对流数据的存储方面给出了很多的方法,但是对于流数据的处理,尤其是在多应用共享的在线流数据的处理,没有给出有效的解决方案。

针对多应用共享在线流数据的处理问题,本文首先对多应用流数据共享场景进行分析和抽象,提出一种通用的可应用于多流数据共享场景的在线流数据服务框架,为流数据的统一处理提供了整合数据管理模型,为数据传输与计算提供标准接口。

1 在线流数据处理场景及其主要问题

流数据是一组顺序、大量、快速、连续到达的数据序列,一般情况下,数据流可被视为一个随时间延续而无限增长的动态数据集合[5]。流数据具有实时性、未知性和不可逆性3 个特点[6]。流数据处理[7]是对流数据进行传输、计算和存储的过程。流数据传输提供端到端的流数据传输服务。在多应用共享流数据的场景中,数据源将数据发布到一个消息总线上,多个应用通过消息总线对流数据进行访问。如图1 所示,一个面向互联网的数据分析系统。分析程序会按照业务需求对数据进行访问,共享数据分析系统中的互联网流数据。

这种多个应用共享流数据的场景存在两个突出的特点。首先,互联网流数据随着时间的增长会累积很大的数据量,如果无法及时对这些数据进行在线处理的话,就需要将这些数据进行存储,由此造成存储的压力。其次,流数据很难进行存储或者从存储中获取需要花费巨大的代价。传统流数据如骨干网络中的数据包,无法进行保存,互联网流数据虽然可以存储,但如果完全依赖磁盘存储系统,则在多个应用共享处理数据时必然要涉及到大量的I/O操作,由此造成处理效率的低下。

在典型的互联网搜索挖掘业务场景中,应用数目会在几十个到几百个之间,这些应用需要对数据进行不同的分析和处理。一条数据在这个过程中会被不同的应用访问多次,因此数据访问的开销大小就成为整个流程的瓶颈。所以,多应用共享流数据时应具有高效性,减少不必要的存储浪费和I/O开销。

在多应用共享流数据时,每一个应用在逻辑上都可以访问到一份完整的数据集合。采用流数据的多个副本可以解决共享问题,但是随着应用数目的增加,流数据副本所占用的空间开销会随之呈线性增长,同时维护多个流数据副本需要大量的存储和计算资源。与此同时,流数据会随着时间动态增长,流数据的访问对于实时性有很高的要求。流数据多副本的时空开销和流数据访问的实时性要求之间的矛盾,是解决多应用流数据共享问题的难点所在。亟需找到一种方法构建应用和流数据之间的桥梁,以便能够高效便捷地对应用与流数据进行管理。本文设计的在线流数据服务框架采用内存作为主要存储介质,提高流数据的读写速度,采用索引结构记录应用可以访问的流数据范围,避免了多副本带来的空间开销。

2 设计原则

在线流数据服务框架的设计需要满足高效性和低耦合两个基本原则[9]。第一,高效性的需求来自于流数据的实时性的特点,这就要求所有的流数据处理都要在线进行。为了满足高效性,在线流数据服务框架的设计需要从硬件架构和软件算法两个方面进行考虑和设计。第二,低耦合是检验框架通用性的标准。在线流数据服务框架应该成为多应用共享流数据场景下的通用框架。在线流数据服务框架需要提供流数据的管理和服务两大功能。数据的管理包括数据收集、缓存、应用注册和数据查询等; 数据服务包括流数据交付模式、数据访问规则以及数据访问接口等。

2. 1 数据管理要求

在线流数据服务框架所提供的数据管理包括了索引建立、应用注册、数据查询和内存清理。

1) 索引建立。为了提高数据查询和清理的效率,在对流数据进行管理时需要对流数据建立索引结构。

2) 应用注册。应用需要和流数据进行动态地绑定。在线流数据服务框架需要提供一种应用注册的机制,以有效地管理应用与流数据的动态绑定。

3) 数据查询。在线流数据服务框架需要向应用提供数据查询功能。应用在进行动态绑定之后按需查询流数据。

4) 内存数据清理。在线流数据服务框架采用内存作为主要存储介质。

2. 2 数据服务要求

在线流数据服务框架提供的流数据服务主要包括了流数据交付模式、流数据访问的规则和流数据的接口。

1) 流数据交付模式。为了提供异步的松耦合的在线流数据服务,需要提供一种采用“拉”( Pull) 方式的数据服务。采用了“拉”的数据服务模式就是让应用主动发起数据请求,按照应用自身的行为逻辑进行数据的访问。

2) 流数据访问规则。在线流数据服务框架是针对多应用共享流数据的场景,所以在线流数据服务框架对于每个应用都提供一个逻辑上完整的流数据。每个应用只能对流数据中的数据进行一次访问,而不能反复访问同一个流数据段。如图2 所示,应用1 在t1 时刻完成了流数据的使用注册,那么应用1 从t1时刻起就可以使用流数据,但是在t1 时刻之前的数据对于应用1 来说是不可见的。应用2 在t2 时刻完成了流数据的使用注册,那么应用2 从t2 时刻起就可以开始使用流数据。如果应用1 已经访问了从t1 到t2 时间段内的数据记录集合,那么它不能够再次访问其中的数据。

3) 流数据接口。在线流数据服务框架的流数据接口规定了应用可以以何种条件对流数据进行查询访问。在流数据接口的设计上要保证其简洁性和松耦合。流数据接口应该提供简单的查询条件,让应用进行数据查询。流数据接口的操作不应涉及到流数据的具体内容,以保证接口的松耦合。

3 在线流数据服务框架总体设计

多应用共享数据流的场景可以归纳为一种典型的多对多异步数据访问模型。在解决这类多对多的异步访问问题时采用发布/订阅模型是一种通用的方法。本节按照在线流数据服务的设计原则,将发布/订阅模型作为框架的设计依据,提出在线流数据服务框架。

3. 1 发布/ 订阅模型

发布/订阅模型是一个重要数据访问范式[10],可以用来解决多对多的数据生产和消费问题。该模型通过一个消息队列和数据访问控制机制将应用程序分为发布者和订阅者,发布者负责将产生的消息放在消息队列中,订阅者可以从中获取自己感兴趣的数据。这种发布者和订阅者的松散耦合允许更好的可扩展性和数据的访问控制。

如图3 所示,发布/订阅模型有五个重要的组成部分: 发布者、订阅者、数据容器、注册器和匹配器。发布者产生数据,将数据放入数据容器中。订阅者通过注册器向发布/订阅系统发起注册请求。注册成功后订阅者通过匹配器,访问查询数据容器中的数据。

3. 2 框架组成

如图4 所示,在线流数据服务框架,数据源将流数据写入到内存中; 应用通过注册后使用数据管理引擎提供的服务。在线流数据服务框架包括了数据层、控制层和接口层。数据层负责数据的存储和组织,是框架提供服务的保障。控制层负责处理读写请求,是框架的逻辑处理部分。接口层负责提供网络接口,供应用使用服务。

1) 数据层数据层负责数据的存储和组织,是框架提供服务的保障。数据层分为数据高速通道和备份文件系统两个部分。由于内存读写的系统开销要远远小于对磁盘的操作,所以数据高速通道以内存作为主要存储介质。在线流数据服务框架的数据完全存在于数据高速通道中。在数据高速通道中存在着两种类型的数据,流数据存储和数据索引结构。流数据存储是将流数据按照顺序存放与数据高速通道中; 数据索引结构是使用流数据的字段建立的,以提高流数据的查询效率。由于计算机内存不是一个稳定的存储介质,所以在线流数据服务框架设计了备份文件系统,对于内存中的数据进行备份,保证框架能够提供稳定的服务。

2) 控制层控制层负责处理读写请求,按照读写请求的语义进行数据存储、索引建立、应用注册、数据查询和内存清理等工作。控制层中设计了一个数据管理引擎,引擎中包括了索引建立、注册器、匹配器和内存清理四个部分。索引建立模块负责对流数据索引结构进行写入和更新。注册器负责处理应用的注册请求。应用只有在进行注册之后才可以使用在线流数据服务,注册后的应用由框架统一管理。匹配器处理应用发起的数据查询请求,匹配器对索引进行数据查询,然后将查询到的数据从数据高速通道中提取出来,返回给应用。计算机的内存空间是极度有限的,随着时间的增长,驻留在内存中的数据量会不断增加。内存清理模块对内存中的数据存储和索引结构进行监控和分析,及时对内存数据和索引结构进行更新,将已经过期的数据从存储和索引中清除。数据管理引擎中最重要的部分是数据管理算法,数据管理算法运行在数据引擎的四个组成部分之上,负责应用注册、数据查询和内存清理操作的相关逻辑。

3) 接口层接口层是在线流数据服务框架与客户端进行交互的中介。接口层定义统一的API接口供数据源和应用使用。在线流数据服务框架的接口层采用了远程过程调用的方式对客户端提供服务。接口层定义的接口类型主要包括了读接口、写接口和应用注册接口。

3. 3 流数据管理算法

流数据管理算法[11]运行在框架的数据管理引擎之上,主要解决了框架中的索引建立、应用注册、数据管理和内存数据清理四个问题。下面将给出流数据管理算法的形式化定义。

从流数据的定义可以看出,一条流数据记录同时包含了时间属性和数据属性。首先,一条流数据记录是包含了许多属性字段的数据。其次,在线流数据服务框架对每一条流数据记录提供一个全局唯一的数据记录编号,这样在在线流数据服务框架中一条流数据记录可以采用“数据记录编号—属性集合”形式的“键—值”对来表示。最后,每条流数据还附带着一个时间属性,这样一条流数据记录就可以使用“键—时间—值”这种形式唯一表示。所以,在线流数据服务的数据记录带有三个基本属性: 数据记录id、写入时间t和数据属性集合vset。这三个基本属性中数据记录的时间属性t是由流数据特点决定的; 数据的id属性是为了便于管理而增加的; 数据的属性集合是由数据自带的信息和应用逻辑决定的。为了达到和应用最低的耦合度,在线流服务框架仅仅会对数据记录的时间属性和记录id进行操作,而不会对数据记录的属性集合做任何修改。

定义1 数据记录键值。采用一个整数标示一条数据记录的键值,用符号id来表示。在在线流数据服务中,每条数据记录有唯一的键值,不会与其他数据记录产生重复。

定义2 数据记录时间。在线流数据服务的时间取值范围为( t0,∞ ) ,t0是在线流数据服务的开始运行时间。假设可以将在时间取值范围内的时间进行无限的细分,取出时间点{ t0,t1,…,tn} ,那么每个ti( t = 0,1,…,n) 都可以作为一条数据记录的时间值,用符号t表示。

定义3 属性集合。采用符号vset来表示在线流数据服务中数据记录的属性集合,用v来表示属性。一个属性集合由固定个数的属性组成,即vset = { v1,v2,…,vk} ,每条数据记录的属性集合中的每个属性可以有不同的合法取值。

定义4 流数据记录集合采用数据记录键值、数据记录时间和属性集合来唯一表示在线流数据服务中的流数据记录,记为三元组{ id,t,vs} 。由所有数据记录组成的集合,称之为在线流数据服务中的流数据记录集合。

应用与在线流数据服务进行交互主要有两种行为: 应用注册和数据访问[12]。在应用注册时,应用首先向在线流数据服务发起注册请求,得到同意后,应用获得一个用于标示自己身份的唯一应用编号,用appid标示。在完成注册后,应用可以通过应用编号向在线流数据服务发起数据查询请求。由于希望构建一个松耦合的在线流数据服务框架让应用合理得使用数据,所以,在提供的数据服务中只会将流数据记录的高层属性作为数据服务的查询条件。这些属性包括了流数据记录的唯一编号和流数据的时间信息。在线流数据服务将不会对流数据的属性进行任何的操作,也不会将其作为数据查询的条件。

定义5应用查询。用q表示应用查询用。定义q ={ appid,bid,eid,bt,et} 为一个五元组。其中appid表示发起查询的应用信息,bid表示应用需要查询的数据记录集合的开始id,eid表示应用需要查询的数据记录集合的终止id,bt表示应用需要查询的数据记录集合的开始时间,et表示应用需要查询的数据记录集合的终止时间。

框架中规定了如下三种具有合法语义的应用查询:

1) 已注册的应用按照数据记录的id区间进行数据查询。符合这种查询的应用查询形如q = { appid,bid,eid,null,null} ,其中appid是应用编号,bid是需要查询的数据集合的开始id,eid是需要查询的数据集合的终止id,数据记录的时间属性设置为空,这样在线流数据服务就会为应用编号为appid的应用查询数据记录id从bid到eid的数据记录。

2) 已注册的应用按照数据记录的时间区间进行数据查询。符合这种查询的应用查询形如q = { appid,null,null,bt,et} ,其中appid是应用编号,数据记录的id属性设置为空,bt是需要查询的数据集合的开始时间,et是需要查询的数据集合的终止时间,这样在线流数据服务就会为应用编号为appid的应用查询数据记录时间从bt到et的数据记录。

3) 已注册的应用按照数据记录的id和数据记录的时间两个条件同时进行查询。符合这种查询的应用查询形如q ={ appid,bid,eid,bt,et} ,其中appid是应用编号,bid是需要查询的数据集合的开始id,eid是需要查询的数据集合的终止id,bt是需要查询的数据集合的开始时间,et是需要查询的数据集合的终止时间,在线流数据服务就会为应用编号为appid的应用查询,数据记录id从bid到eid,时间从bt到et的数据记录。

在线流数据服务框架能够提供高效的数据管理和数据服务的关键是流数据管理算法的设计。流数据管理算法需要完成三个主要任务: 应用注册,数据查询和内存清理。

1) 应用注册问题。应用注册是应用能够使用流数据服务的先决条件,这样可以保证应用主动地和流数据进行动态绑定,能够保证流数据服务使用的安全。当一个应用向流数据服务提起注册申请时,流数据管理算法需要对应用进行验证,然后为其分配一个全局唯一的appid,在后续的操作中,应用就可以使用这个appid构造查询请求。

2) 数据查询问题。应用会按照自己的业务需求向在线流数据服务发起三种形式的数据查询。流数据管理算法在验证应用查询的合法性之后,需要按照应用查询的语言,快速高效地进行数据查询。

3) 内存清理问题。在线流数据服务的主要存储介质是计算机内存。但是计算机内存是昂贵的计算资源,不可能无限量使用。所以,内存的使用直接关系到在线流数据服务的质量。每个应用只能对流数据中的数据进行一次访问,而不能反复访问同一个流数据段[13]。而当一条数据记录被所有的应用使用后就无需再停留在在线流数据服务系统中。内存清理问题就是要设计一种合理的内存清理机制,保证在线流数据服务中内存空间的有效利用。

4 系统实现与性能分析

4. 1 系统设计与实现

本节以在线流数据服务框架为设计依据,实现了一个在线流数据服务系统。系统采用内存作为主要存储介质,实现了在线流数据管理框架的索引建立、注册器、匹配器和数据清理四个部分。系统采用C/S结构,通过网络接口对数据源和应用提供数据读写服务。系统分为流数据服务端和客户端两个部分,两者通过网络数据接口进行通信。

根据在线服务框架的规范,系统有索引模块、注册模块、匹配模块和内存清理模块四个基本的功能模块。系统将数据高速通道在计算机内存中实现,四个功能模块会对数据高速通道中的数据进行操作和处理。下面将对服务端的各个模块的功能进行介绍。如图5 所示,系统的服务器端包括: 索引建立、注册、匹配和内存回收四个功能模块。

1) 索引模块索引模块的功能是对写入系统的数据建立索引结构,支持数据的高效管理和使用。索引模块的功能包括三个方面: ( 1) 对于写入到系统中的数据,索引模块要对其进行处理,抽取出建立索引所需要的属性,并增加到索引结构中;( 2) 索引结构提供按照ID和时间两种条件进行数据查询。索引结构可以按照ID和时间对数据进行查询,并且将查询得到的数据区间返回给调用者; ( 3) 索引结构用于查找需要被删除的数据区间。当系统要进行内存数据清理操作时,需要通过索引结构查询出需要删除的数据区间。

2) 注册模块注册模块是系统对应用资格进行管理的模块。应用在访问系统之前需要先向注册模块发起注册请求。注册模块会对应用的注册请求进行处理,若应用已经出现在系统的注册表中,那么注册模块会将注册表项中的应用标识返回。如果应用不在系统的注册表中,那么系统会根据应用的名称为其分配一个唯一的应用标识号,并且返回。应用可以通过注册模块返回的应用标识号和系统进行交互。

3) 匹配模块匹配模块负责对应用查询请求进行解析并且在索引结构上进行数据查询。支持数据记录ID和时间两种条件的组合数据查询。查询请求有三种: 仅根据数据ID查询、仅根据数据时间查询和同时根据数据ID和数据时间查询。匹配模块会根据查询的不同语义,选择不同的查询方式,最后将查询的结果进行返回。

4) 内存清理模块内存清理模块的功能是对数据高速通道中的无用数据记录进行删除。在系统中,当一条数据记录被所有的应用访问过,这条数据就需要从数据高速通道中被删除,来保证内存有充足的空间。

4. 2 系统读写性能分析

在系统写性能实验中,我们采用ORACLE数据库作为本系统的比较对象,在实验环境中测试两者的数据读写性能。实验环境的系统部署方式如图6 所示,整个实验环境由6 架计算机组成,其中有4 架作为客户端分别向本系统和ORACLE数据库写入数据,另外2 架计算机分别部署本系统和ORACLE数据库。各台计算机之间采用千兆以太网进行互联。在实验环境中所采用的计算机都有相同的硬件配置。

对比实验的具体操如下: 1) 实验分别针对本系统和ORACLE数据库系统进行读写操作。2 ) 每次实验中,每个客户端一共读写1GB数据,每个系统在一次实验过程中一共需要接收或者发送4 GB数据。3) 每个客户端的1 GB数据分成16 次读取或者写入。4) 4 个客户端并发地对系统进行读写数据。

表1 中显示的是4 个客户端对本系统和ORACLE进行一次数据写入所花费的平均耗时。从表1 中可以看到,客户端对ORACLE数据库进行写入,平均的耗时是9. 75 s,而对本系统进行数据写入的平均耗时仅为1. 69 s,写本系统的平均时间约占写ORACLE数据库的平均时间的17. 3% ( 1. 69 s/9. 75 s ≈0. 173) 。

单位:s

下面测试4 个客户端分别从ORACLE数据库和本系统写入数据的总体时间对比,对每个系统写入4 GB数据,从表2 中可以看出,4 个客户端从ORACLE数据库中写入4 GB数据,一共使用了158. 56 s。而从本系统中写入4 GB的数据,一共花费了27. 51 s。在写入等量数据时,ORACLE数据库所花费的时间约为本系统的6. 6 倍。本系统的写数据性能要明显优于ORACLE数据库。

对写入本系统和ORACLE系统的时间差异进行分析,主要有两个原因导致这种性能上的差异。首先,本系统通过对数据的高效组织使得所有操作可以完全在内存中完成。ORACLE数据库的数据操作采用的是缓存加磁盘的方式,需要进行磁盘I/O操作。其次,写入到本系统中的数据,系统仅仅对数据的ID和时间字段进行处理,而不会去改变原有数据记录的组织结构。而ORACLE数据库则要求数据按照一定的规则映射到表中的每个属性字段上。因此,数据写入ORACLE数据库的速度相对于本系统就会慢的多。

表3 中显示的是4 个客户端对本系统和ORACLE进行一次数据读取所花费的平均耗时。从表3 中可以看到,客户端对ORACLE数据进行读取,平均的耗时是4. 5 s,而对本系统进行数据读取的耗时仅为1 s,读本系统的平均时间约占读ORACLE数据库的平均时间的22. 2% ( 1 s/4. 5 s≈0. 22) 。

单位: s

下面测试4 个客户端分别从ORACLE数据库和本系统中读取数据,对每个系统读取4 GB数据。从表4 中可以看出,4个客户端从ORACLE数据库中读取4 GB数据,一共使用了68. 75 s。而从本系统中读取4 GB的数据,一共花费了18. 18 s。在读取等量数据时,ORACLE数据库所花费的时间约为本系统的3. 8 倍。本系统的读取性能要明显优于ORACLE数据库。

客户端对于本系统和ORACLE数据库的读取速度的巨大差距主要是由于本的数据完全存储于内存中,对本读取数据实际上是将大块的内存空间中的数据进行整体读取。而从ORACLE数据库中读取数据则需要经过磁盘的I / O。

5 结语

本文分析了多应用流数据共享存在的流数据时空开销与实时性的矛盾,提出在线流数据的三层架构来解决这个问题。在三个层次中,数据层提供了数据的储存保障; 控制层中的数据管理引擎负责流数据的管理; 接口层负责提供网络调用接口。运行在控制层中的数据管理引擎上的数据管理算法是整个框架的核心部分,本文对算法进行了形式化的定义,阐述了完成的应用注册、数据查询和内存清理三个问题。在线流数据服务框架的提出,为多应用共享流数据问题提供了一种通用的解决方案,能够使流数据源,应用和流数据之间以一种低耦合的方式结合起来。在线流数据服务框架以内存作为主要存储,缩短了数据的读写开销; 以数据标识、时间和数据三元组的数据模型来表示数据记录,提供了对数据标识和时间的查询操作,而不对原始数据进行操作,使得框架可以不依赖于具体数据类型而存在。

摘要：针对多应用共享海量流数据的问题,提出一个在线流数据服务框架。通过对多应用共享流数据场景进行分析和抽象,设计具有数据层、管理层和接口层的在线流数据服务框架。框架将流数据管理划分为索引建立、注册器、匹配器和内存清理四个组成部分,并且通过一个专用的数据管理引擎对流数据进行管理。框架的提出为多应用流数据共享场景提供了一种统一管理流数据的方案。实验结果表明,相对与传统数据库,在线流数据服务框架在流数据写入速度能提高近5倍,在流数据的读取速度上提高4倍左右。

广告服务框架合同 篇5

合同编号：

甲 方：

地 址： 联 系 人： 联系电话： 电子邮件：

乙 方： 地 址： 联 系 人： 联系电话： 电子邮件：

甲乙双方依照《中华人民共和国合同法》、《中华人民共和国广告法》及有关法律、法规，就甲方委托乙方为其发布广告事宜，经友好协商，签订如下合同：

第一条

定义

除非根据上下文应另作解释，本合同正本及附件中，下列词语将做出如下解释：

1、CPA： 即 Cost Per Action，每行动成本，其计价方式是指按广告投放实际效果费。

2、CPC： 即Cost Per Click，每次有效点击成本，其计价方式是为用户点击广告行为付费。

3、CPM：即Cost Per thousand impressions，每千人成本，其计价方式是按广每千次展示付费。

第二条 合作事项

甲方同意依照本合同委托乙方在广告平台及其合作渠道上投放广告，乙方亦同意接受甲方委托，并依照本合同的约定为甲方投放广告提供服务。

第三条 合同构成

1、本合同由本合同正本和附件（即《信息服务单》）构成，《信息服务单》由双方另行签署。与本合同具有同等法律效力。

2、正本在有效期内可反复使用，对甲乙双方均有约束力。附件《信息服务单》为甲乙双方在正本有效期内就单个广告投放事宜达成的具体合同，在每次广告投放前经双方签订确认，自签订之日起发生法律效力。

第四条 广告内容

1、广告形式、具体内容、传播形式等由甲乙双方协商确定。

2、甲方将负责提供广告基本内容和设计样稿。

第五条 广告发布期

自 2015 年 月 日起至 2015 年 月 日止（也称合作期）。

第六条 服务内容

具体服务内容由双方另行签署附件《信息服务单》的形式进行确认，此部分内容以《信息服务单》的约定为准。

第七条 服务费用及支付方式

1、具体服务费用及支付方式由双方另行签署附件《信息服务单》的形式进行确认，此部分内容以《信息服务单》的约定为准。

2、服务费支付至乙方以下银行账户 账户名：

开户行：

账号：

3、开具发票：信息服务费

（1）乙方将为甲方开具正规等额的服务费发票。

（2）甲方在收到乙方提供的正规等额发票后5个工作日向乙方支付服务费。

第八条 甲方的权利和义务

1、甲方应在投放广告前3日将广告相关内容提交乙方，由乙方进行发布推广。

2、甲方有权在合同期内，根据自身投放策略随时终止合作。

3、甲方保证其是依照中华人民共和国法律设立的合法经营主体，已取得合法资质认证从事本合同项下之合作，其从事本合同项下之合作的行为应符合其经营许可范围。如甲方在乙方平台进行推广的产品是其自有产品，则甲方须保证该产品为合法设立，且其对该产品拥有完整的合法权利，包括但不限于所有权及相关知识产权。

4、甲方保证其通过乙方推广的内容、信息（包括但不限于甲方推广信息及甲方产品信息）真实、合法、健康，不涉及违反国家法律法规及公序良俗的内容.5、甲方保证其提供的图片、网址及文字链接指向等内容真实合法，未作虚假或夸大宣传，否则乙方有权在通知甲方后将与其产品内容无关联性的广告予以下线或终止其产品的推广服务，并不予退还其已支付的款项，且无需承担违约责任。

6、甲方应保证其账户等财务信息的真实性，且其账户信息应与本合同签约主体保持一致。因甲方提供的财务信息虚假或者与本合同签约主体不一致，而产生的损失或相关的财务风险均由甲方承担，乙方不承担任何责任，如由此给乙方造成损失的，甲方应当予以赔偿。

7、如甲方违反上述约定，而导致乙方受到第三方投诉（包括但不限于第三方以发函、媒体报道等形式指控乙方侵权，对乙方提起诉讼或向相关主管机关举报使乙方遭受审查或质询），乙方有权先暂停对甲方的推广服务。甲方在收到乙方通知后，应以其自身名义出面与第三方协商、应诉或接受相关主管机关审查或质询，并承担由此产生的所有费用（包括但不限于诉讼费、律师费、赔偿款等），同时应赔偿因此给乙方造成的全部损失。

8、甲方应按照本合同约定的时间和数额，及时、足额支付广告发布费用和预付款。

第九条 乙方的权利和义务

1、乙方将履行本合同所需广告发布资质和必要的技术、设备条件。

2、乙方将免费为甲方提供服务供技术支持，远程维护等。

3、提供24小时服务。

4、乙方如遇设备检查等特殊情况时，将提前一天书面通知甲方。

5、乙方将按照甲方的要求，进行为甲方发布广告。

6、乙方有权对甲方发布的内容进行审查，并有权拒绝发布违反法律、法规、国家政策及可能侵犯第三人合法权益的广告内容。

第十条 保密责任

1、合同订立双方不得将合同内容以及相关合作事项向第三方个人或是集体披露。正常履行本合同的义务或是国家法律、法规另有规定除外。

2、乙方的营销方式、乙方的客户信息、任何未公布的财务信息、产品和经营计划、设计规划、营销数据资料和赞助者的信息为乙方的专有信息，不得向合同之外的第三方的个人或集体披露。

第十一条 合同的变更及解除

1、经双方一致同意，可以变更合同内容或解除合同。

2、未经双方一致同意，一方单方面主张变更，解除本合同的，不产生合同变更、解除的法律效力，因此而使另一方遭受损失的，应该赔偿对方相应的经济损失。

第十二条 违约责任

1、若乙方发布的广告如对甲方造成了经济、信誉等相关损失的，甲方可要求乙方依法给予相应赔偿。

2、该合同无论由于何种原因终止，本条款仍将继续有效。

第十三条 免责条款

1、当由于乙方服务器故障、紧急检修，电信业务故障、服务器遭受不法攻击等相关不可抗情况，引起的广告发布服务中断，不视为乙方违约，但乙方应在该情况发生24小时内通知甲方。

2、因双方遭受：不能合理控制或预见或及时预见也无法避免的事件，如自然灾害、严重传染疾病；相关法律、法规、政策；社会异常事件等“不可抗力”，双方均不承担相关责任，但双方应在“不可抗力”发生后不迟于15日通知另一方，减少另一方的相关损失及影响。

第十四条 合同争议解决

1、因本合同引起的任何争议，双方应友好协商解决，协商不成或不能协商，任何一方均有权向甲方所在地法院提起诉讼。

2、本合同项下之任何纠纷均适用中华人民共和国法律。

第十五条 通知与送达

1、甲乙双方因履行本合同而相互发出或者提供的所有通知、文件、资料，均以首页所列明通讯方式以传真/邮寄/电子邮件送达。

2、一方因迁址或者变更电话、传真、电子信箱的，应当书面通知对方；否则，一方依据本约定向对方送达的视为已经送达。

3、通过传真方式的，发出传真时视为送达；以邮寄方式的，挂号寄出或者投邮当日视为送达；以电子邮件方式发送的，自发出时起24小时内视为送达。

第十六条 合同效力及其他

1、本合同自双方签字、盖章之日起生效，在合作期间内有效。

2、《信息服务单》为本合同附件，为本合同不可分割的一部分，与本合同具有同等法律效力。

3、本合同未尽事宜，经甲、乙双方协商一致，可另行签署补充合同，补充合同与本合同具有同等法律效力。

4、本合同一式四份，双方各执二份，具有同等效力。

甲方：

乙方：

代表：

代表：

盖章：

盖章：

日期：2015年

月

日

日期：2015年

月

面向东盟 服务“一带一路” 篇6

关键词 国际交流与合作 ；东盟 ；教育

中图分类号 G64

Abstract With the application of OBOR and the development in the field of China-Asean cooperation， the cooperative activities between China and the Asean countries in culture and education has become a new hot spot. As the only important state-run university in the southernmost point of the country， Qiongzhou University is shouldering the responsibilities of spreading the ancient Chinese culture， promoting the mutual understanding and friendship， and training talents for developing the mutual economy and trade. It is the sure way for the university to recognize the situation， to find its exact position， to catch the opportunity and to pay close attention to implement so as to turn it into an international ocean university.

Key words international exchange and cooperation ； Asean ； education

随着“一带一路”战略的实施和中国——东盟自贸区建设的不断深入，中国与东盟合作领域不断扩展，各领域合作不断深化，双方对各方面人才的需求不断扩大，增进彼此间相互了解与交流、发展双方教育合作成为中国与东盟各国新热点。在此形势下，伴随着海南热带海洋学院转型步伐的推进和中国-东盟教育培训中心在该校的建立，中国-东盟教育文化交流活动已成为海南热带海洋学院未来发展工作的重点之一。

1 形势分析

近年来，中国与东盟国家在教育领域的交流与合作蓬勃发展，成效明显。其中，高等院校教育合作成为双方教育交流与合作的重点，学生在相互间的流动成为教育交流合作的中心，中国和东盟国家的教育领域分别形成了强劲的“东盟热”和“中国热”。截止目前，中国已经与东盟10国全部签署了教育交流协议，其中与菲律宾、泰国、越南和马来西亚4国签订了学历学位互认协议。近年来，东盟来华留学生人数逐年递增，尤其是广西、云南和贵州等西南省区已成为东盟留学生聚集地。同时，新加坡、马来西亚等东盟国家也利用通向欧美等国的“跳板”优势积极吸引中国留学生，日益受到中国留学生的青睐。据相关调查数据显示，到2012年9月止，中国在东盟国家已经设立了40所孔子学院[1]。仅2010-2014年的5年间，东盟国家来华留学生累计达301 379名，中国赴东盟国家留学生达125 456名[2]。

尽管中国与东盟的教育合作已取得了很大的成就，但从未来发展来看，双方在该领域的合作依然具有广阔的合作需求和提升空间。随着各领域合作的不断推进，中国与东盟双方都急需熟悉对方国情和文化、熟悉自贸区知识、适应多领域合作需要的专门人才。加强与东盟各国的教育合作，已成为推动自贸区发展繁荣重大而紧迫的任务。

2 海南热带海洋学院“国际化”所面临的机遇和挑战

2.1 机遇

作为中国最南端唯一的公办本科高校，海南热带海洋学院无疑置身于东盟战略的前哨。筹办海洋大学，服务南海、面向东盟是学校发展的既定方针和必然方向。从国家、省和三亚市层面上来说，各级政府会在政策、资金等方面提供大力的支持和帮助，这是海南热带海洋学院“十三·五”期间实现跨越式发展提供千载难逢的有利时机。

2.1.1 地利优势

三亚是世界著名的热带旅游和休闲度假区，优美的自然环境、怡人热带海洋性气候吸引了来自世界各地的游客到三亚旅游休闲，同时也吸引着更多没有来过三亚的各国人士对之憧憬和向往。“美丽三亚，浪漫天涯”为学校未来实现国际化发展提供了得天独厚的地利优势。

2.1.2 机制优势

经过数十年的发展，海南热带海洋学院已经建立了一整套相当完备的教学、科研和管理机制，尤其是国际合作机制。是教育部十大“教育援外”校之一，是五大“中国国际青少年活动中心”之一，同时还是上海合作组织大学中方院校成员。通过论坛研讨、合作办学、互派留学生、校企合作等方式，学校充分利用“教育援外”资源，承办发展中国家各类人才培养任务，积累了丰富的教学和管理经验，为中国-东盟教育培训和教育文化交流奠定了良好的工作基础。

2.1.3 方针优势

学校向海洋型大学转型、面向东盟的方针的确立，必将为该校国际化的迅速发展带来新的机遇。2015年初以来，在教育部、国家海洋局、省政府等各级政府和科研院所的支持下，该校开始了向海洋大学转型的申请和筹备工作，并于9月经教育部批准，正式由琼州学院更名为海南热带海洋学院。向海洋型大学的转型，不仅填补了海南本省海洋高等教育与研究的一项重大空白，而且为学校未来实现跨越式发展提供了千载难逢的机遇。随着海洋型发展方向的确定和面向东盟方针的确立，学校在国际教育交流方面将实现与省内外兄弟高校的协同和错位发展，必将为“一带一路”战略和海洋强国战略的实施做出更大、更加切实的贡献。

nlc202309050112

2.1.4 侨乡优势

海南省是全国最大的侨乡之一，截止目前，在海南省侨乡商会注册的正式成员企业就有200多家，其中绝大部分来自东盟国家。充分挖掘侨乡们的桥梁纽带作用必将为发展该校与东盟国家官方与民间的文化教育交流起到积极的促进作用。

2.2 困难和挑战

2.2.1 与东盟国家教育文化交流起步晚，底子薄

早在2002年11月的中国-东盟自由贸易区协议签署之后不久，广西、云南两省区就开始了经贸、文化和教育等全方位行动。截止目前，两个省区诸多高校，尤其是广西壮族自治区，已经在文化教育交流方面取得了较大成就。根据官方统计，截止2014年，广西招收外国留学生学校多达29所。2013年广西全境在校外国留学生数量10 130人，其中来自东盟国家学生8 332人[3]。相比之下，海南热带海洋学院当前与东盟国家教育机构和院校的合作才刚刚起步。

2.2.2 地理条件相对处于劣势

海南地处中国-东盟贸易圈陆路通道之外，与东盟陆地邻国相距较远，交通不便。相比之下，广西、云南和贵州则是近水楼台，先入为主。从这点来看，海南省高校与东盟部分国家在生源和合作对象的竞争上处于劣势。从地理位置上来看，缅甸、老挝、越南、泰国和柬埔寨与广西、云南近在咫尺，十几年来在相互流动方面已经形成定势。要想改变这种格局，需要在未来工作中多花一些功夫。

2.2.3 物价水平偏高，不利于吸引外来生源

海南，尤其是三亚，物价水平偏高，不利于吸引外来生源。与之形成对照的是，其他两省区无论从学费、交通，还是从生活花费方面来说都比较低廉，能够吸引更多经济条件一般的生源赴那里交流学习。

3 对策和措施

3.1 明确宗旨，统一认识

学校开展与东盟国家文化交流与合作的基本宗旨是促进国际文化交流与合作事业的发展，弘扬民族优秀文化，增进与东盟各国各界的相互了解和友谊，提高人才培养质量，力图将三亚打造成为中国与东盟国家文化交流的中心，服务于国家海洋强国战略和“一带一路”战略。这一点是原则，是第一位的，经济利益不是最主要目的。在此基础上，一切应该以交流合作与发展为出发点和着眼点。同时，要注重本校发展的具体实际，脚踏实地，量力而行。海南热带海洋学院要从国家战略角度和学校发展角度出发，建立一个集教学、科研、民间文化和历史文化为一体的交流平台。目前，学校正处于向海洋大学转型的起步阶段，国际交流与合作工作应与之互相借力、协同发展，为学校的转型升级提供国际服务。既要考虑到经济上的收支情况、软硬件的建设与完善，师资条件和管理力量的配套，更要考虑到长远规划，勇于开拓，狠抓落实，踏实前进。

3.2 强调海洋特色

在中国南方各省区，与东盟各国邻近的主要包括云南、广西、贵州和海南几个省区。其中云南、广西和贵州主要以陆路与国外接壤。云南与贵州省属于内陆省份，基本与海洋无关。广西虽然有海港与东盟各国进行贸易往来，但从教育文化交流与合作方面来看并没有凸显海洋特色。海南作为“国际旅游岛”，四面环海，海洋特色得天独厚。海南热带海洋学院向海洋大学的转型，必将培育出一系列独具特色的海洋、海事学科和专业、培养出越来越多的海洋型人才。伴随海洋海事学科和专业的培育和发展，积极吸引东盟各国、尤其是海洋各国生源来本校留学深造，同时加强相互间教学与科研方面的合作与交流必将成为该校与东盟各国教育交流合作的最大热点。

3.3 广开渠道，加强联络，拓宽合作途径

3.3.1 通过政府渠道，争取国家留学项目、尤其是国家和政府奖学金项目

目前，为了吸引更多国外学生到国内留学，中国与一些国家签订了一系列优惠性协议，并为此设立了专门奖学金。争取到这些项目，学校在生源方面就有了基本的保障。同时，高额的配套奖学金也可以部分缓解学校在留学生工作中所产生的经济压力。这条渠道最难，但最有效果。此外，通过各种渠道，与国内外领使馆建立联系，经过领使馆的途径，签订官方合作协议，每年定期、定量向学校派遣留学生也是一条值得考虑的官方途径。

3.3.2 通过民间组织和团体，建立友好联系，定期组织短期培训、文化交流等活动

海南省是国内最大的侨乡之一，在海外生活的侨民数量较多，同时回乡投资的侨商也有一定的数量。通过感情联络，建立关系，定期举行专业培训和民间文化交流活动，有利于提高学校在全省、以至于全国高校中的地位和影响、扩大海外知名度，为将来的工作拓展更大的空间。

3.3.3 通过校际合作，开展师生交流与交换，达到各取所长、优势互补

留学生交换是国内外高校间合作的最常见方式之一。每年定量互相派遣交换生，实行学分互认、文凭双跨政策，有利于双方取长补短，提高毕业生的总体素质。

3.3.4 坚持“主动出击”原则，与国内外相关机构和学校广泛接触，扩大宣传，提高学校在国际院校中的知名度

近年来，通过各种渠道，尽可能多地参加国内外举行的各种类型招生宣传活动、教育展等，广结善缘，寻找合作对象与合作机会。通过这些活动，即从兄弟院校学到了许多经验，同时也能够结识更多的国际合作伙伴，为国际合作开拓更大的发展空间。

3.4 坚持“走出去”和“请进来”双向原则

从师生流动层面上来说，既要重视从东盟各国招收来华留学生和长短期交流培训工作，也应重视向相应国外院校派遣师生交流学习。东盟各国在文化教育方面，虽然不能与世界一流国家相媲美，但各国的教育文化各有特色、各具所长。有计划地向相应国家的高校派遣学生和教师进行长短期交流学习，有利于提升本校师生自身的专业能力和素质，扩大国际视野。同时，积极招收国外师生来本校从事教学和科研工作，做到优势互补。

3.5 加强学校内部建设

当前海南热带海洋学院国际交流与合作工作正处于蓬勃发展的初期阶段，无论从硬件还是软件方面来说，又有很大的改善和提升空间。

nlc202309050112

3.5.1 建筑条件

学校划出专门区域用于国际交流。为了方便留学生管理、活跃留学生业余生活，学校可划出专门场地建立留学生专用区，供国外留学生居住生活和从事各种课外活动。同时要完善管理制度和配套的管理措施。

3.5.2 设立HSK考点

汉语学习和通过HSK过级考试是各种各类来华留学生首当其冲的重要任务。随着留学生数量的增加，留学生层次的更加多样化，HSK考试就成了一个越来越凸显的问题。从发展趋势上看，申请HSK考点势在必行。

3.5.3 抓紧蕴育纯英语教学和双语教学课程

一般来说，来华进行专业学习的外国留学生在最初到达中国之后，首先要经过一段时间的汉语语言学习（一般为1年），经过HSK过级考试合格后才能正式进入专业学习。但是，由于汉语语言的复杂性，在现实留学生教育中，有很多国外留学生尽管已经通过了HSK 4级考试，在进入专业后要想听懂中国教师的汉语授课仍然困难很大。在这种情况下，国内大多数院校流行采取的办法是纯英语教学和双语教学。要想使留学生教育能够有较大的发展空间，抓紧培育一批纯英语教学和双语教学课程势在必行。

3.5.4 进一步加强师资的引进力度和壮大提高

国际教育方面的师资主要包括3个部分：留管干部（留学生管理人员）、对外汉语教师和专业教师。随着国际合作的发展，必将需要一批精通外语、懂管理、熟悉国际事务工作的年轻教师充实到留管干部队伍中，实现留管干部的职业化和专业化至关重要。同时，对外语好、业务水平高的对外汉语教师和专业教师的需求也将越来越大。人才引进工作必将列入日程。此外，通过教师交流、国外进修等活动，逐步提高现有教师队伍的总体业务素质和外语水平，也势在必行。

4 结语

在“一带一路”背景下，在向海洋型大学转型的机遇下，积极开展与东盟国家的教育文化交流与合作意义重大，任重道远。虽然在工作中会遇到各种各样的困难，但在学校领导的积极带领下，在全校师生的不断努力下，群策群力，狠抓落实，踏实工作，勇于开拓，利用3-5年的时间，海南热带海洋学院的东盟工作必将能够从规模上、深度和广度上开拓出一片新天地，在南海之滨架设起一座沟通中国和东盟各国教育文化的新桥梁。

参考文献

[1] 林艳华，洪坚鹏. 中国已在东盟建立40所孔子学院. 中国新闻网： http：//news.xinmin.cn/rollnews/2012/09/21/16440314.html.2012-09-24.

[2] 陈发文. 东盟国家来华留学生5年超30万名.新华网： http：//news.xinhuanet.com/local/2015-07/31/c_128077406.htm.2015-07-31.

[3] 张 莺. 广西近五年来华留学生数量年均增长速度达20%. 新华网： http：//www.gx.xinhuanet.com/newscenter/2015-06/27/c_1115741300.htm. 2015-06-27.

面向产品创新的精益管理框架 篇7

一、精益管理

二次世界大战后, 日本丰田公司发展了独特的丰田生产方式, 从一个日本的小公司一跃成为世界汽车业巨头。美国麻省理工学院教授詹姆斯沃麦克等在《改变世界的机器》一书中, 总结了以丰田生产方式为原型的制造模式, 第一次提出了“精益生产”的概念。从此, 精益生产逐渐发展成为重要的生产制造模式。近年来, “精益生产”理论又被延伸至企业经营活动全过程, 扩展到服务型企业和非盈利性组织, 发展成为“精益管理”。

精益管理的战略思想是通过以人为本, 以团队为主体, 由顾客确定产品价值, 实施适时、适量、适物的生产和供应, 采用并行工程进行产品开发, 最终实现“杜绝浪费”。本文针对企业的产品创新管理, 提出了相应的精益管理方式——即将精益的思想融入到产品创新的流程中的一种新的企业产品创新管理理念、方法。在这种方法中, 产品创新的价值流是其关注的焦点, 如何构建一个全新的没有或者很少浪费的高效创新流程是其主要任务;高价值、无浪费、持续精益是其追求的目标, 以人本思想的企业文化为基石, 充分利用精益的工具和技术手段, 使产品创新的过程“流动”起来, 适应并充分满足客户快速变化的、多样性的、个性化的需求, 实现企业价值的最大化和各相关方的共赢, 营造一种和谐的企业环境并持续改善, 以追求完美的境界。

二、面向产品创新的精益管理优势

纵观国内外企业的产品创新管理和精益管理现状, 借鉴精益管理的战略思想, 将其应用于企业的产品创新领域, 开创出适应于产品创新的精益管理方法, 使企业创新精益化, 已经成为产品创新管理发展的重要方向。

首先, 从战略上来看, 精益管理方法强调由客户来定义产品创新的价值, 通过客户的想法来选择正确的项目, 避免了以前盲目的主观决策, 确保了产品的市场。它重视企业的前期战略规划, 并且具有灵活性和适应性的特点, 能有效地计划和实施创新。

其次, 从人员和组织上看, 精益管理强调以人为本的创新文化。尊重、发展及激励公司员工进行创新;鼓励“团队协作”和“创意自由”, 运用跨部门的创新团队以提高创新品质与效率, 解决困难的技术性问题, 以改进流程。

再次, 从技术可行性上看, 使用精益的价值流图映射工具可以很好的显示整个产品创新的流程, 识别浪费的来源。作为精益实施的基础, 它是确定一个未来的理想的产品创新状态的最佳工具。

最后, 从资源上来看我国人均资源相对短缺, 企业的浪费现象十分严重, 生产效率低下, 资源有效利用率低, 因此以消灭“浪费”为理念的精益管理方式值得采纳, 以便实现资源优化和可持续发展的目标。

因此, 中国企业要在这个国际开放的环境之中成功地进行新产品的开发和自主创新, 从而使产品保持领先, 获得优势, 迫切需要一套立足于自身特点的、系统的产品创新管理方法。本文立足于当前现状和需求, 提出了采用精益的原则和方法来构建的面向产品创新的精益管理方法, 制定了符合企业实际需要的面向产品创新的精益管理框架, 并提出了相应的目标和实施步骤。

三、面向产品创新的精益管理框架

1. 总体目标

从员工、供应商参与创新的角度和企业开始认识到实施产品创新战略规划或战略管理的实际出发, 产品创新的精益管理框架力求实现以下总体目标: (1) 确保产品创新型谱管理的合理实施, 在前期规划中就确定项目的优先级, 选择正确的产品, 降低风险, 实现收益最大化; (2) 企业的员工熟悉创新的流程, 是参与创新的一份子。尊重、发展并激励企业的员工和团队, 培养他们贯彻和实现公司的理念; (3) 选择一个最好的供应商作为合作伙伴, 是他成为企业的一份子, 参与创新, 鼓励并帮助他改进; (4) 流程是整个创新的重心。用低成本、高安全性和高士气实现最佳流程, 最终才能达到期望的结果; (5) 深入分析出现的问题, 省思、沟通, 把所知的知识标准化, 预防问题的再次发生, 构建一个持续改进和不断学习的创新环境。

2. 产品创新的精益管理实施框架

鉴于精益思想在产品创新中的优势, 本文将精益管理和企业的产品创新结合起来, 首先提出了基于产品创新的精益管理框架。

产品创新的精益管理从它的执行阶段来说, 主要可分为前期创新规划、定义创新价值、明确产品创新价值流、构建未来价值流和实施流程五大部分。具体见下图:

如图所示, 这五大实施阶段实际上是一个企业产品创新精益化的转变路线。企业通过这五步来重塑自身的产品创新流程, 虽然这会是一个长期而持久的过程, 但是这一框架的正确实施可以从根本上解决企业现在的产品创新低效高耗, 高风险的现状。

3. 框架的优点

目前国际上比较流行的产品创新管理方法是门径流程管理, 但是这种管理方法中, 员工无法对企业流程进行全局把握;对每个门径进行判断, 效率也较低。而基于产品创新的精益管理框架可以在相当大的程度上, 弥补它的不足。精益管理框架主要有以下特点:

(1) 创新涉及每个人, 包括员工和供应商, 企业内的创新强调紧密的团队合作, 而不仅仅是某个部门或某个专家的事。

(2) 新产品的定义和价值不是由企业高层或者某一部门决定的, 而是由客户来定义产品创新的价值。

(3) 在产品型谱初期, 进行产品选择和产品战略规划时, 有客户参与, 通过客户的想法来选择正确的项目。

(4) 员工熟悉并能全局把握企业的流程, 具有创新的敏感度与能力, 从中培养能拥护并能实现企业理念的领导者。

(5) 专注于企业流程的改进, 形成无间断的拉式创新流程, 追求减少浪费和增加价值, 提高创新效率。

(6) 库存的减少不仅有益于降低成本, 还能使产品创新过程中的问题易于暴露, 在发现并找出、改进问题方面, 具有灵活性和适应性。

(7) 以企业长期稳定, 持续改进的理念为基础而不是仅仅关注短期的财务目标。

4. 精益管理的实施步骤

前面已经介绍了精益管理的实施框架, 基于这一框架, 本文从人员, 活动和目标三个方面具体阐述每一步实施的步骤:

(1) 前期创新规划

①人员: (a) 获得高层管理认可; (b) 成立精益创新实施团队 (跨部门组成) , 选出负责人; (c) 解决地域文化问题; (d) 培训关键人员; (e) 鼓励精益学习。

②活动: (a) 创建精益商业案例; (b) 在战略计划中引入精益思想; (c) 建设精益构想; (d) 建立需求; (e) 制定实施计划; (f) 建立目标 (度量) 。

③目标: (a) 精益创新实施团队成立; (b) 关键人员培训成功; (c) 企业员工理解精益思想 (d) 将精益思想成功引入企业的战略计划; (e) 精益构想和需求建立; (f) 目标建立。

(2) 定义创新价值

①人员: (a) 企业的销售部人员进行市场调查; (b) 创新设计人员与销售人员组成团队, 分析客户意见。

②活动: (a) 选择初步实施范围; (b) 分析市场;创新的性质、目的和环境; (c) 定义客户并确定客户的需求; (d) 由客户定义产品创新的价值; (e) 安排进度; (f) 计算目标成本。

③目标: (a) 实施范围确定; (b) 有清晰的市场调查结果; (c) 明确客户对产品的需求; (d) 完成价值定义; (e) 完成后续进度安排。

(3) 明确价值流

①人员: (a) 精益实施团队对企业产品创新流程进行全面调查; (b) 由负责人负责对团队成员进行分工; (c) 明确并涉及关键利益方。

②活动: (a) 收集企业数据; (b) 记录当前状态产品创新的价值流; (c) 整理、分析数据; (d) 绘制产品和信息流。

③目标: (a) 分工明确; (b) 构建当前价值流图。

(4) 构建未来价值流

①人员: (a) 每位员工均可参与产品的创新; (b) 明确并授权创新负责人改变代理商; (c) 创新团队复合制造或采购决策; (d) 调整激励机制。

②活动: (a) 分析当前的价值流图; (b) 消除当前状态中的浪费; (c) 明确活动的优先级, 规划新布局; (d) 集成供应商; (e) 估算和落实成本; (f) 制定详细计划; (g) 开展精益活动。

③目标: (a) 消除浪费; (b) 建立一个连续的产品创新流程; (c) 成本落实。

(5) 实施流程

①人员: (a) 从每个人-员工、供应商身上吸取知识和创新; (b) 给予负责人直接支配创新资源, 团队成员的人事调动、任免和考核权; (c) 建立评估团队; (d) 对员工进行教育和培训。

②活动: (a) 实现过程控制; (b) 实施自我检测; (c) 执行标准化; (d) 持续精炼计划; (e) 错误防止过程; (f) 实施可视控制; (g) 定位和平衡生产流; (h) 重新分配资源; (i) 建立评价体系。

③目标: (a) 实现过程控制和自我检测; (b) 持续渐进性提高; (c) 努力追求完美; (d) 良好的评价度量指标。

5. 结论和展望

本文从国内外企业在产品创新管理中存在的问题和需求入手, 总结了产品创新管理的理论现状和精益管理方式的理论发展及其实际应用现状, 研究了精益管理在产品创新中的应用优势, 并将精益的管理思想以及其相应的理论、原则、方法和工具与产品创新管理进行有机结合, 提出了产品创新的精益管理的实施框架及实施的具体步骤, 并分析了它的潜在实用性, 为企业产品创新管理方法的进一步改进和有效实施奠定了基础。

本文中所提出的框架和实施方法, 离真正实现在企业中的推广并实际应用还有一段距离, 而且实施也并不应该是一个全盘照搬的过程, 而是需要根据各个企业的创新实践的差异进行适当的调整和完善, 这也是一个精益的过程。目前, 在全球范围内针对产品创新和精益管理的研究很多, 比如产品精益创新的绩效评价方法, 产品创新的精益管理方法, 以及具体在中国企业中的实施的途径等都是可以进一步研究的方向。

摘要：本文首先介绍了精益管理的研究背景、需求, 以及现状, 然后基于精益管理在产品创新中的应用前景和优势, 提出了与精益思想相结合的新的产品创新管理方法——精益管理方法, 并构建了精益管理方法的实施框架阐述了实施的具体步骤。这一框架的提出有利于后续产品创新精益管理模式和精益创新评价体系的构建, 提升企业的创新能力。

关键词：产品创新管理,产品创新流程,精益管理

参考文献

[1]李成标胡树华:基于产品创新的管理集成初探.科学学与科学技术管理, 2002

[2]Michael N.Kennedy, product development for lean enterprise, first printing, 2003.4

[3] (美) 杰弗里.莱克:丰田汽车案例.中国财政经济出版社, 2004

[4]王洪星等:精益管理:让我们做的更好.中国电力企业管理, 2006.5

[5]胡树华:国内外产品创新管理研究综述.中国管理科学, 1999.3

[6]于庆东, 《精益管理-21世纪的标准管理模式》, 2003年11月第1版

面向大数据的计算框架研究 篇8

关键词：大数据,云计算,实时计算,批处理,流计算,自适应性

1 引言

随着各网络服务的不断涌现及物理信息融合系统 (GPS) 、云计算 (Cloud Computing) 和深度学习 (Deep Learning) 技术的快速发展, 人们从网络上获悉信息的途径越来越广泛, 数据的体积和速率成几何倍增长, 大数据具有5个特性:Volume规模性、Velocity高速性、Value价值性、Variety多样性以及Veracity真实性, 简称5V特性。

大数据的应用主要分为流处理 (Stream Processing) 和批处理 (Batch Processing) 两方面。流处理是直接处理 (Straight-Through-Processing) , 批处理是先存储后处理 (Store-Then-Process) [1]。

流处理是将源源不断的数据组成数据流, 只要有新数据来就进行及时处理, 不需要做持久性操作, 有代表性的系统有Google Dremel、Yahoo S4, 对于不同级别的响应时间选择不同, 在线使用流计算, 近线使用批处理。目前使用的大数据处理框架主要有Dryad和Map Reduce, 一般用来进行大规模数据分析, 满足不了数据的实时性, 因为数据的价值性会随着时间流逝而减弱。我们期望能对最新的数据做出分析并给出相应的结果, 从而达到实时计算。因此, 我们常用的应用有网页点击分析及金融中的高频交易分析[2]。

2 实时计算相关技术

2.1 实时计算

实时计算是指对只读 (Read Only) 数据进行的即时数据获取和计算, 在线计算的实时级别分在线需要使用流计算 (秒级/毫秒级别) , 近线一般采用批处理 (分钟/小时级别) 以及离线 (天级别) 三级。

在批处理方面, Map Reduce (MR) 是非常有效的工具, 在大数据分析和处理方面都得到了认可, 但它适应于集群上大数据的批处理, 对实时处理大规模流数据并不适应, 所以无法满足各企业和集团的应用, 所以相关实时性优化技术开始迅速发展。

2.2 Google的计算框架技术

Google是目前云计算和大数据处理的佼佼者, MR是Google为搜索引擎技术提出的大数据处理框架, 是真实事物存在的表现形式, 对于大量数据的传递和相同数据的不间断操作, MR会产生序列化和反序列化开销, 所以Google提出Pregel计算框架并开发了Dremel“交互式”数据分析系统, 能在短时间内处理大量数据, 补充了MR查询和实时性能不足的缺点。Dremel中的数据是压缩友好的列式存储, 在进行分析的时候只扫描需要数据即可, 从而减少了CPU和磁盘的访问量, 发挥了CPU和磁盘最大的效能, 另外将Web搜索和并行DBMS技术进行结合, 借助“查询树”的定义把复杂的查询分成若干小块, 进行较简单的查询[3]。

2.3 Yahoo的S4计算框架

S4 (简单可扩展流系统的首字母简称:Simple Scalable Streaming System) 是一个通用的、分布式的、分区容错的、可扩展的、可插拔的流式系统。能够解决数据采集和机器学习算法中搜索应用环境的存在问题, 能够在用户查询响应中提供结构化的Web查询结果并且插入点击付费模式的广告信息, 是一个低延迟、可扩展的流处理引擎。

Yahoo公司的于S4框架, 能够开发持续数据流处理的应用, 能以最小的开销和支持在实际流量中测试在线算法成为可能。生产环境的主要需求是可扩展性 (以最小的代价通过增加更多的机器来提高吞吐量的能力) 和高可用性 (在存在系统故障的情况下不需要人工介入仍然能持续提供服务的能力) 。S4的设计特点有以下几个方面:

2.3.1 参与者模式Actor Model

S4架构采用Actor模式, 使其可以在普通机型构成的集群中进行分布式处理, 而且集群内部并不使用共享内存, 这种模式能够提供封装和地址透明语义, 所以允许大规模的数据并发, 并且提供了简单的编程接口。

2.3.2 分散及对称结构Decentralized and Symmetric Architecture

除遵循Actor模式之外, S4也参照了MR的相关模式。S4采用对等架构, 能够简化部署和运维, 使其达到更好地稳定性和扩展性, 在集群中所有处理节点都是等同的, 无中心控制。该架构能使集群的扩展性增强, 节点的处理原则上无限制;也没有单点容错的问题[4]。

2.3.3 部分容错机制Partial Fault-Tolerance

Zookeeper服务的集群管理层能将自动路由事件从失效节点传递到其他节点。另外节点之间的通信采用“Plain Old Java Objects” (POJOs) 模式, 使应用开发者不需要写Schemas或使用哈希表在节点之间发送Tuples。

3 网易大数据平台技术

3.1 网易大数据平台结构

网易大数据系统平台自下至上分为五个层次, 基础设施层、数据准备和计算层、资源调度层、数据分析及数据模型层、数据展示及门户层, 该平台最底层是基础设施层, 采用网易数据中心的私有云计算平台。如图1所示:

3.2 网易ETL计算的技术框架

网易的实时计算的计算框架采用批处理相关技术, 采用Hadoop全套的生态系统来描述数据的提取、转换及加载处理过程, 以HDFS存储, 提供HIVE计算并同步到平台展现。主要的步骤如下。

3.2.1 ETL作业监控

用户通过调整配置文件的方式来控制作业的启动时间及执行条件, 根据作业配置信息, 检测作业执行状态, 并生成运行日志, 向不成功的作业负责人发送错误报警邮件[5]。

3.2.2 ETL功能模块

该模块的执行流程分为源日志的同步与拆分、ODS层、DW层的计算及数据加载, 通常前一阶段的数据输出作为后一阶段的数据输入。

3.2.3 ETL日志监控

该模块主要完成日志质量的监控, 通过XML文件定义源日志格式, MR程序在计算ODS过程中检查源日志质量, 并进行标记并发送错误报警邮件。

3.3 网易大数据Spark技术应用

Spark技术代表着未来数据处理的新方向, 是UC Berkeley AMP lab开源的类Hadoop Map Reduce的通用并行计算框架, 它基于Map Reduce实现分布式计算, 拥有Hadoop Map Reduce所具有的优点[6]。不同的是, Job的中间输出和结果可以保存在内存中, 不再需要读写HDFS, 能更好的适用于需要迭代的Map Reduce的算法中。

在网易大数据平台中, 数据存储在HDFS中以提供Hive的数据仓库计算和查询, 为提高其实时性能, 公司采用Impala和Shark结合的混合实时技术, Impala技术比Hive提高3-90倍, Shark比Hive快40倍, 图2和图3分别测试了其计算能力和实时查询性能, 在数据实时查询系统中, Impala在数据处理方面的速度比HIVE达到3-30倍的加速比, Shark比HIVE达到1.5-15倍的加速比, Impala和Shark引擎相比, Impala比Shark快一些, 但Impala对旧Hive的数据不兼容, 而目前的大数据应用中都是Hive的组织方式, 相比而言Shark可以完全兼容旧的数据, 因此在目前的数据结构中必须采用Impala和Shark混合的数据处理模式。

4 总结

“大数据”一词是当前IT业界热词。提高数据的反应时间需要技术做支撑和保障, 在此研究了几个网站数据系统, 证明目前采用Impala和Shark所构建的混合实时计算框架具备良好的扩展性、兼容性等。该框架适用于门户网站的实时计算框架, 该计算框架可以根据数据特征, 自适应的选择计算引擎来提升实时性能并对基于大数据的实时分析系统进行性能分析。

参考文献

[1]O’Reilly Radar Team.Planning for Big Data[B].O’Reilly Media, Inc., Sebastopol, CA, 2012.

[2]孟小峰, 慈祥.大数据管理:概念、技术与挑战[J].计算机研究与发展, 2013 (1) :146-169.

[3]李建中, 刘显敏.大数据的一个重要方面:数据可用性[J].计算机研究与发展, 2013 (2) :1147-1162.

[4]王健宗, 谌炎俊, 谢长生.面向云存储的I/O资源效用优化调度算法研究[J].计算机研究与发展, 2013 (8) .

[5]Reynold S.Xin, Josh Rosen, et al.Shark:SQL and rich analytics at scale.SIGMOD Conference 2013:13-24.

一种面向Web的访问控制框架 篇9

本文以卫星通信运控系统的监控系统为背景研究面向Web的访问控制框架, 该监控系统是一个分层的分布式监控系统, 根据用户的不同级别, 授予用户不同的访问权限, 使之只能观测到该用户权限范围内的监控数据。根据设计需求, 本级资源拥有者不能给本级用户授予观测本级资源的权限, 而需要由上级管理员来分配下级用户的访问权限。

运控系统的监控系统主要负责监控运控系统中用户节点, 包括运控系统中的所有服务器和客户机。为了简化监控系统客户端, 该监控系统的总体设计框架如图1所示。

由图1可以看出, 非叶结点的监控数据都是由下一级监控数据聚合而来的。该系统向用户提供的是面向Web的服务机制。为了使用户拥有细粒度的访问控制权限, 本文在提出的一种面向客体的动态授权策略ODAP (Object-oriented Dynamic Authorization Policy) 的基础上, 设计出了一种面向Web的基于属性的细粒度访问控制框架。

1 访问控制相关技术

1.1 基于属性的访问控制策略

基于属性的访问控制ABAC (Attribute Based Access Control) [1]是以参与决策的相关实体的属性 (而不仅仅是身份) 为基础进行授权决策的一种访问控制机制。属性是指某实体的相关的一些特性。这里的实体主要有三类:主体、客体和环境。主体属性包括主体的身份、角色、年龄、IP地址、职位、已验证的PKI证书等;客体属性包括客体的身份、位置 (URL) 、大小、值等;环境属性是与事务处理关联的属性, 它通常与身份无关, 但适用于授权策略, 如时间、日期、系统状态、安全级别等。利用主体、客体和环境的属性来定义授权, 既简化了管理, 又增加了灵活性, 可以实现对资源更细粒度的访问控制。

1.2 权限管理基础设施

PMI[2]依赖于公共密钥基础设施PKI的支持, 任务旨在提供访问控制和特权管理, 提供用户身份到应用授权的映射功能。PMI由属性证书 (AC) 、属性权威 (AA) 和属性证书库三部分组成, 用证书来实现权限的产生、管理、存储、发布和撤销等功能。PMI为系统提供了几种提议管理权限和授权服务的平台, 同时在此框架中将用户的身份信息和授权信息分开管理, 提供了灵活的认证授权服务。用携带权限和角色信息的属性证书使用户权限得到保护并且不可抵赖。PMI一般由多个PMI节点 (每个PMI节点包括一个SOA或者多个AA) 组成。

1.3 可扩展访问控制标记语言

可扩展访问控制标记语言XACML (eXtensible Access Control Markup Language) [3]定义了一种通用的用于保护资源的策略语言和一种访问决策语言, 并且与授权机制相结合, 提供对资源的细粒度访问控制。如图2所示, 这是一种基于XACML的ABAC模型。

目前, 一种流行的做法是将PMI和XACML相结合, 实现一种面向Web的访问控制方案[4,5], 如图3所示。其中, PMI主要负责确定和管理用户的访问权限, 而XACML访问控制策略主要负责根据策略向用户提供访问。这个方案能够将授权与访问控制隔离开来。

1.4 轻量级目录访问协议

轻量级目录访问协议LDAP (Light-Directory Access Protocol) 是互联网中的一门新技术, 目录服务作为数字证书系统、统一认证和授权管理系统的核心基础设施, 为公钥数字证书和公钥属性证书提供查询、证书废止列表查询。LDAP信息模型定义了能够在目录中存储的数据类型和基本的信息单位。目录的基本信息单元是条目 (entry) —— 即关于对象的信息集合。条目由属性集合组成, 每个属性都说明对象的一个特征, 并有一个类型和一个或多个值。属性类型说明包含在此属性中的信息的类型, 而值包含实际的数据。

在前人的研究成果中[7,8], 使用轻量级目录时, 用户获取访问控制权限的方法基本是一致的:用户与PMI节点信息存储在一个轻量级目录中, 用户提出对某客体访问请求后, 在该目录中找到相应的PMI节点, 由该节点对用户进行授权。这样的结构比较适用于某个用户的访问控制权限只存储在一个特定的PMI节点中的情况。

而在前文提到的监控系统中, 多个PMI中可能同时制定有同一个用户的授权策略。这样, 当该用户提出访问请求后, 在查找轻量级目录时则不知道具体对应的是哪个PMI节点。这样的话, 一种可能的解决方案就是找到对应的所有PMI节点, 从中获取用户的所有属性, 同时从证书库中获取该用户所有的证书, 而实际的访问控制则用不到所有的属性与证书。显然, 这样做容易造成属性泄漏的情况。

2 面向客体的动态授权策略

要解决以上问题, 必须对轻量级目录进行改进。改进的方法就是在该目录中, 对原有的User-PMI节点信息映射进行改进, 变为User-Object-PMI节点信息映射, 如表1和表2所示。当用户提出访问请求后, 访问轻量级目录时, 首先在目录中查找有无该用户, 如果没有, 则表示该用户不是合法用户;如果有该用户, 则还要查找所要访问的客体对应于哪个PMI节点。通过比对用户和客体两者来惟一确定对应的PMI节点, 这是与以往方法不同的地方。而且, 这种方法不是当提出访问请求时就将用户的所有权限都以属性证书的形式颁发给用户, 而是当用户需要访问具体客体时, 才由对应的PMI节给合法用户颁发相应的属性证书。鉴于这里增加了客体比对的做法, 故称这种授权策略为面向客体的动态授权策略。

3 PMI分级的Web访问控制模型

基于面向客体的动态授权策略, 本文设计了一种适用于运控系统中监控系统的访问控制模型——基于分级PMI与XACML/ABAC结合的Web访问控制模型。

由前文介绍可知, 运控系统的监控系统采用的是一种分层的设计方案。如图1所示, 图中非叶节点中的监控数据, 都是来自于它的直接子节点。因此, 不同级别的数据源中有相同的监控数据, 也就是待访问客体。同时, 被访问对象可以是对象本身, 同时也可以是它的一些属性, 如CPU这个对象就可以包括CPU使用率、空闲率等属性。因此, 本框架采用了基于属性的访问控制方法, 以实现细粒度的访问控制。

同时, 正是由于相同的待访问客体存储在多个不同级别的地方, 这样可能造成不同的PMI节点制定权限分配策略时会为一个用户在不同级别的监控中心分配到对同一个客体的访问权限。这样在轻量级目录中, 就会有同一用户访问同一客体的多条记录, 而这多条记录对应的PMI节点却是不一样的。由于监控系统采用的是一种分级机制, 上一级用户所拥有的分配权限大于下一级用户, 因此解决这个问题可以通过对PMI进行逻辑分级来实现。也就是, 将PMI对应于监控系统中的不同级别进行逻辑分级。当多个级别的PMI都制定了同一用户对同一客体的权限分配策略时, 将这些信息都存储到轻量级目录中。当用户请求访问该客体时, 首先查询轻量级目录, 当查询到同一用户、同一客体有多条记录时, 则选择其中级别最低的PMI节点进行授权, 因为这个PMI只会为该用户访问特定客体颁发最少的属性证书, 这样就不会导致分配权限过多的问题。

图4就是基于面向客体动态授权策略的PMI分级的Web访问控制模型。该模型主要分为PMI、Web服务端和XACML访问控制三个部分。其中PMI主要负责确定和管理用户的权限, 而XACML访问控制主要负责根据事先制定的策略, 对用户进行访问控制。

基于PMI与XACML相结合的访问控制框架中, 多以XACML实现基于角色的访问控制策略。但是, 由于本文的研究背景是运控系统的监控系统的访问控制方法, 其中访问控制的主体即用户可能具有很多不同身份, 这时主体具有许多不同属性;访问控制的客体既有设备本身的监控数据, 也有设备属性的监控数据, 例如:CPU的个数、CPU的使用率等;同时, 该监控系统的访问控制还要考虑到环境因素, 如时间等。由此可以看出, RBAC不适用于本监控系统的访问控制。因此, 本文对SUN的XACML实现的RBAC进行改进, 实现了一个支持ABAC的原型系统。同时, 对PMI中权限管理策略进行改进, 这里通过属性证书对主体和权限进行绑定。这样通过PMI与XACML/ABAC的结合, 可以实现对资源更细粒度的访问控制。

按照设计需求, PMI逻辑上划分为三级, 其中三级PMI节点 (也可以称为系统管理员级PMI) 负责为监控系统中的三级监控中心用户制定权限分配策略以及访问控制策略, 依此类推, 每级监控中心都有相应的PMI为其管理访问控制策略。系统管理员级PMI中策略是由系统管理员一个人制定的, 而二级监控中心的访问控制策略, 则是由设置在三级监控中心的二级PMI节点制定的, 这也是依此类推的。各级PMI节点在制定策略时, 都要将用户和对象, 以及该PMI节点信息存储到轻量级目录中, 以备用户提出访问请求时确定PMI使用。

XACML访问控制主要由五个模块组成:策略执行模块 (在Web服务代理中) 、上下文处理器、策略决策点、策略管理点以及策略信息收集点。其中, 策略执行模块是基于线程类的, 主要包括数据处理和XML的解析, 实现请求的解析和要访问数据的读写工作;上下文处理器模块连接着策略执行模块、策略决策模块, 是一个交通枢纽;策略决策模块使用事件驱动的模式基于线程处理用户的请求, 相关的类主要是策略查找、属性查找、匹配算法等。

4 实验与验证

4.1 实验环境

基于以上框架, 本文实现了一个基于面向客体动态授权策略的PMI分级的访问控制原型系统, 并在此原型系统上进行用户访问控制实验。实验环境如图5所示。

为了简化实验, 以局域网为实验环境, 并将所有的监控数据集中存储在一台监控数据服务器中。实验中, 通过调整主体和客体属性、主体访问客体策略、在不同监控中心访问以及环境属性等, 模拟了用户访问监控数据的多种不同情况, 其中, 最特殊的一种情况就是:同一用户以不同身份在不同级别监控中心登录, 访问不同监控域中的不同对象, 以及不同对象的不同属性。在访问同时, 监测用户访问某一客体所获取的属性证书。

4.2 验证实例

管理员级PMI和二级PMI都制定了用户u访问客体o访问控制策略 (说明o属于三级监控中心客体域, 同时也属于二级监控中心客体域) 。这时, 在轻量级目录中将会存有两条关于用户u和客体o的对应PMI的记录。当用户u提出对客体o的访问请求后, 具体流程如图6所示。

流程大致可以分为以下几步:

1) Web访问客户端访问Web服务端中的Web服务代理;

2) Web服务代理在轻量级目录中查找u和o对应的PMI记录, 找到两条, 选择级别较低的PMI即二级PMI, 通过PMI客户端找到对应的PMI;

3) PMI根据事先定义好的策略, 给用户颁发属性证书, 存于临时的属性证书库中, 并将u对o的完全访问控制策略存于临时策略库中;4) Web服务代理向XACML访问控制提出访问控制决策请求, 首先与上下文处理器进行通信;

5) 上下文处理器向策略决策点提出决策请求;

6) 策略决策点根据策略管理点提供的策略 (来自临时策略库) , 通过上下文处理器向策略信息收集点转达所要收集主体、客体以及环境属性;

7) 策略信息收集点, 根据需要收集主体、客体以及环境属性, 其中主体属性来自于临时属性证书库;

8) 所有收集到的属性汇总至策略决策点, 由它根据完全访问控制策略判断u是否能够访问o;

9) 上下文处理器将策略决策点提供的判断上交至Web服务代理处;

10) Web服务代理根据此判断来控制用户是否可以访问Web服务器 (二级监控中心监控数据服务器) 中相应客体o。

通过实验, 结果都达到了预期效果:合法用户只能访问PMI给该用户授权访问的客体, 而且当用户从PMI获取属性证书时, 只有相应级别的PMI给其授权, 这保证了用户属性不会泄漏。以上表明该框架能够很好地满足监控系统访问控制设计需求。

5 结 论

本文提出面向Web的访问控制模型中, 首先, 对轻量级目录进行了改进, 使用由主体和客体两者惟一确定对应的PMI, 只有当主体访问某一客体时, 才给其分配相应权限, 使之只具有完成该操作的最小权限, 这样能够减少不必要的主体属性泄漏问题。其次, 对PMI中PMI节点进行逻辑分级, 这也是为了保证主体访问客体时只具有最少权限。最后, 使用基于属性的访问控制策略, 实现细粒度的访问控制。

由于是基于属性的访问控制策略, 因此, 在制定访问控制策略时也要求是细粒度的, 面对一个大型的分布式系统, 主客体个数本身就比较多, 故它们属性的个数就更多, 因此, 这给策略制定带来了一定难度。下一步将研究如何提高策略制定效率等问题。

摘要：在研究面向Web的访问控制框架基础上, 对原有的轻量级目录进行改进, 提出了一种面向客体的动态授权策略。在此基础上, 对权限管理基础设施PMI (Privilege Management Infrastructure) 中的多个PMI节点进行逻辑分级, 设计了一个适用于卫星通信运控系统的监控系统访问控制框架——面向Web基于属性的访问控制框架, 实现了对监控信息的细粒度访问控制。

关键词：权限管理基础设施,可扩展访问控制标记语言,轻量级目录访问协议

参考文献

[1]沈海波, 洪帆.Web服务中结合XACML的基于属性的访问控制模型[J].计算机应用, 2005, 25 (12) :2765-2767.

[2]王德民, 温子彦, 刘昕, 等.基于PKI和PMI的网格授权机制的研究[J].计算机应用与软件, 2007, 24 (12) :36-37.

[3]史毓达, 沈海波.基于XACML的web服务访问控制模型[J].计算机应用与研究, 2007, 24 (6) :87-90.

[4]徐春晓, 陆松年, 杨树堂, 等.基于XACML的web服务访问控制模型[J].计算机工程, 2004, 30 (5) :75-76.

[5]郑起莹, 沈建京.基于XACML的web服务安全访问控制模型[J].计算机工程与设计, 2007, 28 (16) :3832-3833.

[6]赵红云, 赵福祥, 陈砚圃.轻量级目录访问协议在证书库中的应用[J].计算机应用与软件, 2007, 24 (11) :198-200.

[7]王劲松, 张毅, 张岩.基于PBNM的访问控制模型的研究[J].天津理工大学学报, 2007, 23 (4) :27-29.

面向构件的工作流系统框架研究 篇10

在商务以及企业应用中, 工作流管理是业务建模、控制业务流程执行的重要技术。随着当今软件系统结构的日趋复杂, 人们越来越多地采用面向对象的设计与分析方法去构架应用系统, 越来越多地开始重视构件的开发。面向构件的系统设计就是本着软件可重用性、可扩展性这样一个基本设计原则去设计系统、缩短系统开发周期。工作流管理技术和面向构件技术相结合技术也就成了人们研究的一个方向。如文献[1-3]都从不同角度对构件化的工作流系统进行了研究。这些研究从不同角度提出的都是基于构件体系的工作流管理的研究 (实现手段是面向对象的) , 而不是面向构件的工作流管理系统 (整个工作流管理系统的体系结构提供了构件化基础结构的软件系统) [1]。在Mentor-lite[4]和OPERA[5]两个研究项目中都提出应该建立一种轻量级的工作流构架, 并且能够针对特定的应用环境和需要进行扩展、剪裁。结合面向对象的思想以及对软件可重用性、系统可扩展性的要求, 针对目前的工作流管理系统的缺陷以及未来的发展趋势, 提出了一个完全面向构件的工作流管理系统的框架。为了能更好地理解, 下面首先介绍一些面向对象和面向构件方面的术语。本文将在第2部分阐述面向构件的工作流系统新特性, 在第3部分给出了面向构件的工作流系统引擎设计, 第4部分给出了面向构件的工作流系统其他辅助构件设计, 结论部分讨论了相关工作和以后的研究方向。

2 面向构件的工作流系统特性

2.1 工作流技术。

工作流是一类能够完全或部分自动执行的经营过程, 它根据一系列过程规则, 文档信息或任务能够在不同执行者之间传递或执行。工作流并未依赖具体的应用领域, 它是从任务逻辑 (task logic) 中分离出来的过程逻辑 (process logic) , 而工作流管理系统使过程逻辑自动化, 人和应用程序去执行工作流任务, 从而完成了任务逻辑。这种任务逻辑和过程逻辑的分离允许用户去分别修改、定制它们而相互不受影响。这样的结构提高了软件的重用性, 也提高了异种软件的集成程度。如图1所示。

2.2 面向构件的工作流系统新特性。

本文提供的框架是面向构件的工作流系统, 构件的划分应该遵守高内聚, 低偶合的原则。关于如何划分构件的问题, David曾经讨论过如何把系统分解成模块的方法, 划分构件的方法问题不作详细讨论。考虑到工作流管理系统的特点, 我们把工作流最基本的功能确定为定义和执行。该框架讨论了工作流的执行功能, 即工作流引擎。围绕着工作流引擎, 创建了以工作流定义为业务逻辑的输入, 以执行构件为核心, 构件之间以消息传递为通信手段, 辅助构件可定制、可重用的工作流系统框架。除了核心构件, 开发人员还可以扩展其他辅助构件。

2.3 活动模板构件。

据工作流过程模型定义, 活动模板构件读取WPDL, 把WPDL文件中描述的信息转化为对象能够识别的属性变量。这些属性变量就形成了构造活动实例的初始信息。转换过程结束后, 活动模板构件发送消息, 通知并触发活动执行构件, 活动开始执行。如图2所示。

3 面向构件的工作流系统引擎设计

工作流引擎是工作流系统的核心。工作流引擎的结构划分为三个层次:活动执行层、规则管理层和过程执行层。其中活动执行层完成最基本的活动执行动作, 规则管理层根据接收到的消息和当前条件触发活动执行层构件执行, 而过程执行层根据工作流模型定义形成过程对象。

3.1 活动执行构件。

活动执行构件提供了一种机制, 使工作流系统根据业务模型定义去执行。2.2节中所述的活动模板提供了活动的定义, 活动执行构件的任务就是根据活动模板的定义创建并运行活动实例, 活动模板与活动实例的关系类似于类与对象之间的关系, 在对象系统中, 类定义了属性和行为, 活动模板同样也提供了定义和规则。一个类创建多个对象, 那么同样地一个活动模板可以创建多个活动实例。

3.2 规则管理构件。

活动实例的创建和执行条件依赖于该活动的运行条件, 因此只有活动执行构件是不够的。活动执行的条件分两类:运行条件和控制条件。运行条件是对某时刻运行数据的约束, 而控制条件是业务流程定义中体现的“常规条件” (二者区别见3.3节) 。规则管理构件对运行条件进行管理, 考虑到框架中构件之间靠消息传递机制进行通信, 所以我们引入了Event-Condition-Action (ECA) 规则。ECA规则包括三个部分:事件E表示规则发生的时机, 条件C表示规则发生的条件, 活动A表示在条件E的触发下满足条件C后执行的活动。因此可以表示成:WHEN Event IF Condition Do Action。这里采用队列结构管理ECA规则中的条件和事件并且引入了条件对象。每个活动实例都拥有自己的条件对象, 在消息对象的触发下判定结果。事实上, 规则管理构件统一管理所有活动的条件和事件, 因此规则管理构件也可以称为规则管理器。

3.3 过程执行构件。

一个活动执行构件无法完成由多个活动序列组成的业务流程, 因此提出了过程执行构件。过程执行构件的功能就是组织业务流程中的活动序列, 按照业务模型定义的序列运行。

4 结论

为面向对象开发人员提供了一个面向构件的工作流系统框架。开发人员可以在这个框架下容易地实现工作流系统的定制、派生出工作流系统新特性。更为重要的是, 该框架提供了一个从基础结构到技术实现都完全是面向构件的工作流系统框架, 为更加广阔的工作流系统应用打下了良好的基础。

仅给出了面向构件的工作流系统框架的核心思想, 系统尚需实用化, 形成一个产品化的软件框架。

摘要：大多数工作流系统应用范围窄, 只能和某些特定类型的应用系统集成, 工作流的支撑系统自身无法扩展。针对目前的工作流管理系统的缺陷以及未来的发展趋势, 提出了一个工作流系统的框架。该框架结合了面向对象的思想以及对软件可重用性、系统可扩展性的要求, 构造了一个完全面向构件的工作流系统的框架。该框架以工作流引擎为核心, 允许开发人员通过定制工作流系统构件、扩展工作流系统新特性, 满足不同类型企业的需要。

关键词：工作流系统,面向构件,工作流引擎,重构

参考文献

[1]Stefan Scheyjak.Synergies in a Coupled Workflow and Component-Oriented System.John Grundy[Ed.], Proceedings of CBISE'98-CaiSE*98Workshop on Component Based Information System Engineering, Working Paper 98/12, June 1998, ISSU 1170-487X.

[2]Dragon A.A Micro Workflow Framework for Compositional Object-Oriented SoftwareDevelopment.http://jerry.cs.uiuc.edu/～manolesc/Workflow/PDF/oopsla99.pdf.