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基于OGSA-DAI的异构数据交换技术的研究

作　者: 王倩
导　师: 王辉
学　校: 河南科技大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: 数据交换 OGSA-DAI Web Services 本体语义标记
分类号: TP311.13
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

近年来，许多高校、企业或单位都逐步实现了信息的计算机管理。然而随着信息化建设的高度发展，越来越多的信息系统被开发出来以适应不同的应用需求。这些系统可能在不同的时间开发，采用了不同的操作系统、数据库管理系统和存储模式，致使它们在体系结构、数据类型和操作方法上等都存在着差异，从而造成了数据源在系统上的异构和模式上的异构。随着校园网一体化、电子商务和电子政务等的发展，这些分散的信息资源亟需实现共享与整合。因此，需要采用统一的标准和软件平台来解决数据的异构性，从而使不同格式、不同数据管理系统中的数据能够实现互相通信和交换。本文针对异构数据交换过程中存在的问题，在详细分析了国内外异构数据交换技术的研究现状和数据交换过程中数据源的异构性的基础上，通过对OGSA-DAI(Open Grid Service Architecture Data Access and Integration，开放网格服务架构——数据访问与集成)中间件的体系结构、工作原理、功能及相应服务接口的深入研究，提出了基于OGSA-DAI的异构数据交换模型，重点介绍了该模型的体系结构、模式映射、本体构建、数据交换中心和各模块的功能等问题。该模型在OGSA-DAI体系结构的基础上，结合Web Services和本体技术，在数据交换中引入了本体来描述异构数据，利用本体对经过初步语义转换的XML Schema进行语义标记，解决了异构数据交换过程中语义冲突的问题。最后通过对某高校校园网业务背景进行分析，抽取校园网中若干信息系统作为实验平台，阐述了如何基于OGSA-DAI设计和实现这个数据交换系统。

全文目录

摘要  2-3
ABSTRACT  3-8
第1章绪论  8-14
  1.1 课题研究背景  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-11
  1.3 课题研究的意义  11-12
  1.4 课题研究内容  12
  1.5 本文的组织结构  12-14
第2章相关理论与技术  14-30
  2.1 数据交换中的数据源异构性分析  14-16
    2.1.1 结构异构  15
    2.1.2 语义异构  15-16
  2.2 XML  16-18
    2.2.1 XML 简介  16-17
    2.2.2 XML Schema  17-18
    2.2.3 XSLT  18
  2.3 Web Services  18-22
    2.3.1 Web Services 概述  18-19
    2.3.2 Web Services 的体系结构  19-20
    2.3.3 Web Services 相关标准协议  20-21
    2.3.4 Web Services 的运行机制  21-22
  2.4 本体相关知识  22-25
    2.4.1 本体概念  22
    2.4.2 本体在数据交换中的应用  22-23
    2.4.3 本体建模元语  23
    2.4.4 本体构建规则  23-24
    2.4.5 本体描述语言  24-25
  2.5 OGSA-DAI 及其相关技术  25-29
    2.5.1 OGSA-DAI 概述  25
    2.5.2 OGSA-DAI 的体系结构  25-26
    2.5.3 OGSA-DAI 的主要部件  26-27
    2.5.4 OGSA-DAI 的功能  27
    2.5.5 OGSA-DAI 的工作流程  27-28
    2.5.6 采用 OGSA-DAI 解决异构的优势  28
    2.5.7 OGSA-DAI 的局限性  28-29
  2.6 本章小结  29-30
第3章异构数据交换系统模型设计  30-38
  3.1 异构数据交换系统模型设计  30-32
    3.1.1 设计目标  30
    3.1.2 模型总体设计  30-32
  3.2 数据处理模块  32-36
    3.2.1 模式管理  32-33
    3.2.2 本体管理  33-34
    3.2.3 语义标记引擎  34-35
    3.2.4 数据转换引擎  35
    3.2.5 数据交换中心的 Web Services 接口  35-36
  3.3 安全服务中心  36
  3.4 数据交换系统模型的特点  36-37
  3.5 本章小结  37-38
第4章数据处理模块中关键模块的设计  38-54
  4.1 数据交换中心的设计  38-45
    4.1.1 数据交换引擎设计  38-39
    4.1.2 数据的流动  39-40
    4.1.3 活动设计  40-42
    4.1.4 数据访问服务接口的设计  42-45
  4.2 语义冲突的消解  45-51
    4.2.1 局部本体的构建  45-49
    4.2.2 全局本体的构建  49
    4.2.3 本体映射  49-50
    4.2.4 语义标记  50-51
    4.2.5 语义元数据映射模型  51
  4.3 数据交换中心的 Web Services 设计  51-52
  4.4 本章小结  52-54
第5章数据交换系统的应用实现  54-72
  5.1 系统业务背景  54-56
  5.2 系统运行环境及配置  56-57
  5.3 OGSA-DAI 的安装与部署  57-59
    5.3.1 安装 OGSA-DAI 准备工作  57
    5.3.2 OGSA-DAI 的部署  57-59
  5.4 数据资源的部署与发布  59-62
  5.5 本体管理器的实现  62-64
  5.6 语义冲突消解的实现  64-66
  5.7 数据交换服务的主要接口及实现  66-68
  5.8 数据交换引擎的实现  68-71
  5.9 本章小结  71-72
第6章结论  72-74
  6.1 本文工作总结  72
  6.2 进一步研究工作  72-74
参考文献  74-78
致谢  78-79
攻读硕士学位期间的研究成果  79

基于OGSA-DAI的异构数据交换技术的研究

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