标准化与规范化网络信息共享服务的框架结构设计，本文主要内容关键词为：结构设计论文,化与论文,框架论文,标准论文,网络论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
1 引言
信息共享是良好的个性化服务的基础，而标准化与规范化则是信息全面共享的前提。
信息服务标准是在Web服务（Web Service）相关标准的基础上制定的专用标准。Web服务是松散耦合的、可复用的软件模块。它由Ariba、IBM和Microsoft提出，其目的是为在Internet上不同操作系统、硬件平台和编程语言间集成应用软件提供支持，方便应用的实现和发布。Web服务使用“发现”机制定位服务，以实现松散耦合，使用服务说明来定义如何使用服务，使用标准的传送格式进行通讯，其技术架构包括UDDI、WSDL、SOAP、XML等。Web服务以其普遍、易于开发等特点得到了IBM、微软、SUN等大厂商的广泛支持。
Web服务标准化一直是W3C（互联网联盟）重点工作内容，仅依靠XML、UDDI和SOAP等数据格式、接口描述和调用标准是不够的。信息服务要实现基于Web的服务尚有许多工作要做，只有根据业务需求制定动态的业务流程才能解决具体、多变的服务问题。目前应尽早制定与统一急需的标准，如，基础信息目录服务规范与数据服务注册规范、数据访问服务接口规范与元数据检索和提取协议、数据访问服务接口规范与元数据检索和提取协议、信息数据分发服务指南与规范等。
2 标准化与规范化信息共享服务框架体系
2.1 信息目录服务规范与数据服务注册规范
目录是一种专门的数据库，它服务于各种应用程序。
目录服务把物理分散的信息从逻辑上集中起来，具有分布性、灵活性、易于查询、与平台无关、统一的命名空间、安全等特点，可以帮助用户或应用发现分布式存储的各种科学信息。目录服务是用于发现、访问和管理目录信息的服务接口。
其中，发现服务是必须实现的信息共享目录服务。它提供对信息资源的查找、浏览、定位功能。
访问服务是可选实现的信息共享目录服务。它提供对信息资源的信息级或服务级的访问。访问服务可以以直接访问和代理访问实现。
管理服务也是可选实现的信息共享目录服务。它提供对目录本身的管理功能，如修改目录信息、增加或删除目录等。
目录服务的标准目前趋于统一到ITU-T的X.500国际标准。CCITT在1988年制定了第一版X.500国际标准，之后ITU-T又在1993年作了显著的修订和补充，产生了第二版建议（但版本编号仍为1），ISO接受了此建议，把它作为ISO/IEC 9594国际标准。X.500标准中定义了一种目录结构，此结构像一棵倒置的树，树干在顶部，无数树枝向下延伸，这种结构反映了大多数公司的结构。在X.500标准中，用户和网络资源（如服务器、打印机）被定义为目标。目标具有一组属性。如目标的名字及其位置。X.500分级名字结构使得唯一确认目录树中的每一个目标成为可能。
目录服务和网络服务的集成规范定义了存储永久状态的标准模式及描述用户、应用、网络元素和网络服务之间相互关系的信息模式（如图1）。
图1 目录服务规范与数据服务注册
资源注册就是对已有的资源进行资源编码，对资源进行元数据编码是实现资源共享和分布式存储的基础。只有当元数据描述信息或服务在相关的信息库上完成注册后，该信息或服务才能被其它用户发现，进而使用。注册信息包括如地址、使用方法、使用规则等信息或服务的描述信息。资源网内的各节点可以利用中心节点的资源注册服务进行注册，将节点资源纳入统一的公共资源库中，而资源本身可以保留在原来的系统中，不会受到任何干预。当然，也可以根据需要，将资源本身直接存储到公共资源库中。注册信息库中包含了各种信息或服务的注册信息，通过对注册信息库的查询，便完成了对网络信息和服务的发现工作。信息与服务注册规范包括三种功能：注册服务器功能的查询、服务（或信息）类型的查询和服务（或信息）类型的注册。前两个为必须实现的功能。
a）注册服务器功能的查询
该功能用于提供注册服务器所实现功能的描述信息。
访问者使用该功能可以获取通过该注册服务器对服务（或信息）进行查询所使用的查询语言类型、命名域以及其支持的记录结构定义和结果记录格式定义。该功能是所有注册服务都必须实现的功能。
b）服务（或信息）类型的查询
该功能用于提供服务类型的查询功能。
用户可以通过该功能发送查询指令，获取符合要求的信息共享服务（或信息）的相关信息，如：服务（或信息）访问地址、调用参数等信息。该功能也是注册服务必须实现的基本功能。
c）服务（或信息）类型的注册
该功能用于提供在线服务类型的注册功能。
通过该功能，服务提供方可以注册其发布的服务的相关信息，如：服务访问地址、调用参数等。同时，注册服务器还可以通过该接口定时或不定时进行批量同步更新操作。该接口是可选。
2.2 信息数据访问服务接口规范与元数据检索和提取协议
信息数据访问服务接口规范描述了用户访问信息所需遵循的接口规范，该接口规范规定了的信息数据访问所使用的语言、参数、命名域，服务响应、信息返回的格式等多方面的内容。信息数据访问服务接口通过网络提供信息及其具体表现，它应该包括一系列的标准。该规范将指导系统分析员、系统设计人员、系统开发人员等。
数据访问服务接口规范主要有：Web服务描述语言（WSDL）、UDDI（通用描述、发现和集成）、SOAP（简单对象访问协议）等。WSDL是一种描述Web服务接口及其位置语法的XML语言。WSDL规范称它是“一种XML格式，用于将网络服务描述成一组对包含面向文档或面向过程信息的消息进行操作的终端”。允许应用程序和其他服务在Web上使用UDDI（通用描述、发现和集成）注册表对其进行定位。允许远程应用程序和服务使用SOAP（简单对象访问协议）等标准互联网协议对其进行调用。
信息元数据检索标准是为促进计算机网络互连操作而建立的一个标准。描述了信息提取应用服务并给出明确的应用服务协议规范。
信息元数据检索与信息元数据记录的物理存储之间采用抽象映射，检索操作不依赖于物理存储的类型及模式。
对信息元数据库的查询操作将产生查询结果集，结果集包含结果索引号和物理记录号的映射。查询结果集驻留在服务器端，不随查询响应返回客户端。在查询响应中仅返回查询状态及命中记录的数量。查询操作请求指定查询目标信息元数据库及查询条件。查询条件以查询描述语言进行描述，查询采用：QUERY-TYPE 1、QUERY-TYPE 101及OGC-Common。
客户端可以在查询操作结束后通过提取操作返回查询命中的记录。提取记录时需要指定查询时产生结果集的标识、提取记录在结果集中的索引号、提取数量以及记录语法。记录语法定义了提取信息元数据记录的内容、方式等，将记录语法应用于信息元数据记录将产生提取记录。信息元数据服务器应至少提供一种记录语法用于提取信息元数据记录全文。
在分布式网络信息系统中，信息元数据的检索系统包括信息元数据网关和信息元数据服务器，信息元数据网关是查询分布式存储信息元数据的统一入口，它代理用户对各个节点的信息元数据服务器的访问，用户只需访问信息元数据网关就可以查询整个网络的信息元数据。信息元数据服务器负责发布各节点的信息元数据，通过和信息元数据网关的连接还可以以信息元数据检索服务的形式被更多的系统使用。
元数据检索和提取协议可直接基于Z39.50协议，该协议支持以Client/Server和Browser/WebServer两种方式对元数据库进行检索和提取；支持关键字组合、Type 1、Type 101等多种查询模式；支持元数据的分布管理和集中发布。该系统包括元数据浏览器、WWW服务器、Z39.50服务网关、Z39.50连接模块、Z39.50客户机、Z39.50服务器和元数据搜索引擎，图2。
图2 数据检索和提取协议与服务接口以及数据库
搜索协议（Z39.50）作为其基本的信息搜索和提取协议。Z39.50是目前在网络信息搜索领域普遍应用的一种标准协议，是一种表示层协议。Z39.50连接建立在TCP/IP协议（或者其他传输协议）之上，只用于规范网络信息搜索和提取过程中的请求和响应格式。该协议对网络连接的实现以及前、后台应用系统的实现都没有加以限制。从理论上讲，任何两个应用系统，只要它们的数据传输格式都符合Z39.50协议的规范，它们之间就能够保持很好的互操作性。这和Http协议与WWW服务器以及浏览器之间的关系是一样的。因此，采用Z39.50协议作为元数据发布系统的基本协议对于整个系统的开放性、扩展性和适用性是极为有利的。
2.3 信息数据分发服务指南与规范
信息分发服务是信息共享工程建设中信息的发布、信息的发现（搜索、查询）、信息的评价和信息的获取等过程的总称，它是信息共享工程的重要环节之一，是建设信息共享工程信息分发服务系统，以及系统提供信息分发服务时必须要遵循的标准。在具体的工程应用中，用户可以通过信息分发服务系统，利用系统提供的服务，取得所需要的信息。
分发服务规范用于在Internet/Intranet环境下，建立一种既面向社会又面向行业的、具有资格认证和网络安全保障的、分布式的、并基于统一的信息分发服务体系和信息元数据交换机制。实现数据分发、信息发布、资料数据内部管理及情报信息相互网上交换等管理功能，需要对信息分发服务中涉及的重要术语和概念进行定义，需要给出制定该标准参考引用的标准有哪些，需要明确信息分发服务的内容是什么，信息分发服务的原则是什么，信息分发服务的环节有哪些，步骤如何，如何实现，信息分发服务中的质量及安全方面的规定是什么。信息分发服务指南与规范是系统分析员、系统建设者等的重要指导性标准。
3 结论
本文为基础信息服务体系的研究者、制定者和建设者了解、查询和选用所需标准，掌握标准的发展现状和趋势提供了参考，对于基于领域信息服务的建设具有深远意义。
（本文撰写得到中科院地理所王英杰研究员以及导师叶峰的大力支持，在此谨表谢忱。）