1系统总体设计
1.1设计原则
系统建设遵循以下原则:
1.规范性
系统设计、功能设计满足政策法规和相关规定,采用成熟的软硬件平台和技术,符合IT规划的设计原则。
采用行业标准技术,采用可扩展的系统架构,开放式语言,保证系统可在异构的系统间方便移植。
2.先进性
系统整体架构具有创新性,考虑未来业务发展的要求,对于法规政策的变动对业务的影响有充分的认知和考虑。
采用先进的基于计算机网络的软件、硬件产品和模块化的软硬件设计,保证系统的技术领先。
3.前瞻性
便于支持各种业务类型在影像管理平台上的接入;
便于通过更换设备、参数修改、外加模块等实现小成本系统升级。
4.安全性
保证系统的安全,从主机系统、网络通讯系统、数据库系统、应用系统等多个层面提供安全保障措施,保证业务交易的安全;
保证数据的安全,包括数据传送的安全、数据存储的安全、数据操作的安全;
管理用户的安全,做到不同的功能需要有不同层次的安全接入,即不同级别的人只能进行各自权限范围内的操作;
5.可扩展性
要充分考虑平台承担的集中处理的压力。在功能部署上可以统一部署在一台主机设备上,也可以在主机压力大时,将部分功能灵活部署到其他主机设备中。影像管理平台系统采用多层架构时,系统的每一个层次均应支持相应扩展能力。
在软件设计方面要考虑未来业务的发展和管理的需要,方便新功能和新系统的扩展和支持,满足未来内容管理的发展需要。特别是在数据接口和数据来源方面,需考虑到新增接入系统的方便性和可操作性。
6.稳定性
要确保系统平稳运行,满足内容管理高峰上传、访问的需要;要适应日终批处理、瞬间浪涌业务、大量数据集中处理等特殊情况。
7.经济性
系统的建设要考虑在网络、设备、信息安全等方面合理利用现有的资源。充分调研,结合业务需求,合理利用现有资源,降低平台的投资,创造最优的工作效率,产生最好的经济效益。
8.可维护性
系统的可维护性将决定系统的运行成本。软件的选择与开发应在满足功能需求的基础上具有易改造、易升级、易操作、易维护等特点。在设计中应充分考虑平台的运行监控,提供方便灵活的管理手段和工具。
1.2系统整体结构
影像管理平台综合运用图像处理、内容管理、模式识别等技术,实现对影像、音频、视频、文本等各种格式非结构化数据资料从生成、处理、存储、利用、归档、销毁整个生命周期的全面管理。影像管理平台定位为全行统一的、完整的非结构化数据管理平台,是一个相对独立的基础平台,能够实现对各种不同格式非结构化数据文件资料的管理,实现文件资料的分类、归档、上传、下载、检索、管理,实现用户权限管理相关功能,实现对资料访问的权限控制功能,同时对所有的文件资料进行生命周期管理。
影像管理平台主要包括以下组成部分:
l影像接入组件:为业务系统提供影像接入服务,对外提供控件接口、C#SDK、JavaSDK、URL、WebService、批量处理等接口方式,业务系统可根据应用场景灵活选择接入方式,通过调用接口,可以方便地实现影像采集、影像上传、影像下载、影像展现等功能;
l影像处理扩展组件:可实现影像压缩、影像加密、影像识别等扩展功能;
l内容管理接口适配组件:实现与不同的内容管理软件的对接;
l内容管理软件:实现基本的非结构化数据的元数据属性定义、数据对象存储定义、数据对象管理、数据对象访问、版本控制、访问控制等一系列功能;内容存储能够支持接入传统集中式存储、开源分布式存储、商业化分布式存储等多种大数据存储框架;
l系统监控组件:能够实时监控系统服务运行情况;
l系统管理组件:机构管理、用户管理、角色管理、权限管理、参数管理、日志管理等。
影像管理平台软件设计层次化、模块化。模块之间的关系明确,接口清晰。既方便系统的维护,也有利于未来的功能扩展。系统采用双机热备或集群方式,避免数据库服务器、应用服务器、Web服务器等关键设备出现单点故障。影像管理平台需要处理的数据量庞大,而且随着企业业务的不断发展,业务量还会不断增加,集群方式可以使系统方便地横向扩展,通过增加服务器方式扩容系统的处理能力,而不需要对应用程序做任何修改。
影像管理平台采用SOA技术体系实现,JAVA语言开发实现。对外提供WebService接口,提供影像传输、单笔影像下载、单张影像下载、插入影像、更新影像元数据等服务。
影像管理平台服务端可采用Unix/Linux/Windows操作系统,数据库可以采用Oracle/DB2/SQLServer/MySQL等数据库,Web服务器可以采用Weblogic/WebSphere/Tomcat。
平台将为各个应用系统提供统一的非结构化数据管理功能,标准化的影像服务,未来,平台可作为所有非结构化数据的管理平台,非结构化数据从创建之初,到流程审批、修改过程中,到归档直至最终销毁,整个生命周期的管理都可以通过影像管理平台完成。
1.3软件架构
为了达到系统的安全可靠、高效以及高度的扩展性和开放性,内容管理及影像处理平台充分遵循分层模块化设计思想,总共分为三层,从下至上依次为:数据层、服务层、客户层。每一层都包含了大量相应的模块和组件,层与层之间松散耦合,从而达到业务应用的快速配置、开发和部署,扩展性和开放性也大大加强。
n客户层
影像管理系统客户层主要实现系统的人机交互功能,系统提供客户端组件,供相关业务系统集成调用。包括:影像采集、影像传输、影像处理、影像展示客户端组件等等。
n服务层
服务层包括影像管理平台的Web服务、系统管理、监控服务;支持业务系统集成接入的影像接入应用服务;对非结构化数据进行统一管理的内容管理等。
其中,影像接入应用服务组件封装了消息传输服务、文件传输服务、归档服务等。接入应用层服务基于J2EE架构,基于组件的方法来设计、开发、装配和部署企业级应用程序,J2EE平台提供了一个多层结构的分布式的应用程序模型,该模型具有重用组件的能力、基于扩展标记语言(XML)的数据交换、统一的安全模式和灵活的事务控制。用户不仅可以比以前更快地增加新的EnterpriseBeans即功能模块,而且独立于平台的基于组件的J2EE解决方案不再受任何第三方的产品和应用程序编程接口(APIs)的限制。
n数据层
分为非结构化数据与结构化数据两类,其中:
l非结构化数据,指影像等非结构化数据,又称为内容文件。在采用文件存储模式下,非结构化数据以文件形式存储在文件存储区中。一般而言,物理存储首先需要划分存储区域,存储区域可以是主机操作系统的一个文件系统,或者是一个内容寻址存储系统。存储区中文件按照操作系统目录结构进行存储。用户可以定义、管理和更新内容存储策略,以将活跃或频繁更新的内容存储在一组设备上,将归档内容存储在另一组设备上。对于非结构化数据的存储,系统还支持采用分布式文件存储、对接第三方大数据平台、对接第三方对象存储的能力,方便用户根据自身需求灵活选择。
l结构化数据,主要包含非结构化数据(影像)的索引内容,以及相关的业务数据,又称为元数据。影像管理平台所存储管理的内容文件的属性存储在一个关系数据库中以便快速的查询和检索。这部分数据又包含两部分:一部分来自于从内容文件自身的业务属性信息,例如业务单据上包含的流水号、账号等一些业务信息数据,这些数据随业务系统的不同而不同,主要用于对内容文件的检索,称为业务元数据;还有一部分属于内容文件的公共属性,比如内容文件的来源、产生时间、创建柜员等,这些数据用于描述所有内容文件的公共属性,所有业务系统产生的内容文件都具有这些属性数据,称为管理元数据。
1.4物理架构
l文件存储方式
在总行部署设备包括:内容管理服务器,数据库服务器,应用服务器,存储设备(数据库采用SAN架构,影像文件采用NAS)。系统可部署在小型机、服务器上,也可以支持虚拟化部署。
l分布式文件存储方式
在总行部署设备包括:数据库服务器,应用服务器,多台分布式服务器节点。分布式架构下,影像文件在各分布式节点保存,数据在系统中保留多个副本,实现了弹性水平扩展和高可用。系统可以支持虚拟化部署。
1.5部署方式
影像平台支持集中、内容分布、缓存分布、分散模式部署。
l全集中模式
在集中式架构下,各应用下的全行所有内容资料以及索引目录结构全部集中到总行,分行或业务受理处只负责内容数据的采集,然后传送至总行,本地并不保存。分行或应用的业务处理中心如需要调阅数据,则从总行进行调阅。
l内容分布
在此种结构下,内容资料存储在几个分布的地点。可以以分行为单位建立存储点,也可以按照大区建立。分行网点或业务受理点进行内容的采集后,传送至就近的内容数据存储点。而相关的索引目录和元数据则存储至总行集中管理。业务处理中心需要调阅内容资料时,通过总行的目录进行查询,并到分布的影像存储中取出。
l缓存分布
缓存分布模式下,远程区域无需部署存储以及复杂的应用,仅需要部署相关的缓存服务器。用户在访问相关内容的时候,无需连接到总部去进行下载,直接在本地进行访问即可,大大提升了远程用户的访问效率。
l分散模式
分散式与内容分布模式类似,只是连索引目录也随着内容资料存储分布存放。一般来说较适用于一些独特的各地完全独立的业务。
1.6系统扩展性及延展性
整个系统面对的是巨大的用户群体,管理大量的影像文件,保证系统的可扩展性是非常重要的。系统的扩展性包含两个方面,一个是性能的扩展,另一个是功能的扩展。
·性能扩展方面,影像平台提供了良好的业务类型和业务规模的扩展性,保证系统处理业务量在随着时间的推移而增长时,能够快速方便地引入新的硬件和软件系统。可以随内容和业务量的增加动态部署计算机以提高系统处理的能力。
·影像平台的存储容量能够动态扩容,可动态增加分配给影像平台的存储空间,扩容时系统可正常运行。
·功能扩展方面,一方面由于平台基于J2EE架构的特点,另一方面对外提供控件可以保证Client/Server,Browser/Server类型的应用在不同的平台上功能的延伸与扩展。
·支持HighAvailability、Clustering:影像平台除了可在多种操作系统平台上单机运行,并且可以运行于小型机或PC服务器的群集环境,建议未来若硬件资源允许影像平台可以采用集群方式部署,提高系统的整体性能。
1.7元数据设计方案
影像平台作为非结构化数据存储平台,不做任何业务处理。因此抽象定义影像平台元数据组成,对业务系统提供统一的元数据定义而不依赖于其业务系统的特定需求。同时适当定义影像平台对象管理相关的元数据,方便影像平台管理其所存储的非结构化数据。
系统元数据(SysObject、fz_document)
内容管理软件产品基础元数据。
管理相关元数据(base_metadata)
描述所有非结构化文档对象的公共属性,此元数据继承内容管理产品的fz_document元数据。
此文档对象存储非结构化数据的基本元数据信息,这些元数据一般用于非结构化数据管理使用。
业务相关元数据(business_metadata)
描述每个相关业务系统的非结构化文档对象,此元数据继承base_metadata。
此文档对象存储非结构化数据的业务相关元数据信息,这些元数据主要用于非结构化数据检索使用。
批注相关元数据(postil_metadata)
描述非结构化数据的批注和备注信息,此元数据继承内容管理产品的fz_document元数据。
1.8接口设计
影像平台提供的接口方式如下:
lActiveX:业务系统通过客户端启动控件,进行影像资料扫描/导入、展现、上传、下载等操作。前端控件以ActiveX控件的方式提供给业务系统使用。
lSDK:封装客户端与影像相关服务交互的细节,以开发API工具包的形式提供。移动终端:将移动终端采集的影像、视频等内容文件上传保存到影像平台中,从影像平台下载影像到移动端供调阅。
lURL方式:业务系统通过
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