基于云计算的档案信息共享系统研究与设计

基于 “云计算 ”的档案信息共享系统研究与设计摘 要云计算（cloud computing）是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。云 计算应用于档案信息资源共享领域是可行的，丽水市档案局以 1+9+N 的模式，运用云计算技术将市本级和 9 县（市、区）所有党政机关数字档案室整合到同一个平台上，实现机关数字档案信息的资源共享。开创了“ 云计算”运用于档案工作的先河。本文以研究2012 年度丽水市档案系统开发的基于云计算的“ 云档案” 信息共享系统为目标， 试图探讨“ 云档案”资源共享系统中的关键技术及其应用。主要研究的内容和工作包括：研究分析丽水市各级档案部门实现云档案共享的先决条件。基于“ 云计算”的档案信息管理目标实现的方针对策。解剖分析云档案信息共享系统的“云计算 ”现实模式和软硬件架构。总结丽水市基于“云计 算” 技术实现档案信息 资源共享的技术先进性。关键字： 档案与电子文件 云计算 云档案信息共享一、 绪 论丽水市地处浙西南山区，下辖 9 县（市、区），是经济欠发达地区，档案信息化工作起步晚，投入不足。在全面推进档案信息化发展战略的实施中，丽水市档案局立足丽水实际，创新思维、科技引领，以最小的投入，获取最大的收益。按照1+9+N 的模式，即运用“ 云计算”技术，将市本级、9 个县（市、区）以及全市党政机关数字档案室（N）整合为统一平台，构建“云档案” ，努力 实现 档案行政管理部门对 档案与电子文件监管的全覆盖以及档案信息的共建共享，建设集档案与电子文件登记备份系统、云档案信息共享系统和机关数字档案室管理系统“三位一体 ”的档案与 电子文件协 同管理新平台(以下称“ 云档案信息共享系 统”) 。本人以实习生的身份，参与了丽水市“云档案” 信息共享系统的研究与开发工作，并对该系统的架构和实现模式进行了专题研究，特别是在“云计算” 技术运用于档案管理和利用工作方面，产生了自己的见解，现报告如下：该文主要针对在建设“云档案信息共享系统” 的过程中，在电子文件归档管理的标准收集、封装规范、备份策略、需求分析、应用研究方面，总结“云档案信息共享系统” 的开发的做法和成功经验。二、 背景信息国家层面：2010 年，国家档案局先后发出了版式电子文件长期保存格式需求基于 XML 的电子文件封装规范文书类电子文件元数据方案，为电子文件归档管理工作奠定基础。浙江省层面：2009 年始，浙江省档案系统开展全面推进档案与电子文件登记备份战略，加快机关示范档案室和规范化档案室建设步伐，全面推进档案信息化进程。丽水市实际：丽水市从 2007 年始，全市各级各部门开始布置协同办公系统，实现了办公自动化。据统计，截止 2012年 12 月，市本级已经有 195 个单位使用协同办公系统，系统内有发文 5.26 万件，收文 186 万件，总数据量为 260G。9 县（市、区）共有收文 60 万件、发文 816 万件，总数据量为990G。大量的收、发 文一直积存在协同办公系统内没有及时归档。这些电子文件都是历史的真实记录，一旦出现系统软、硬件意外事故，就可能使这些文件丢失或不可识读，从而出现历史记忆的断裂层。对全市 20 余家涉民单位的业务管理系统形成的电子业务数据，如果不及时有效地对这些电子业务数据是否及时备份形成安全监管，一旦出现系统软、硬件故障等灾害和突发事件，极可能引发社会问题。丽水是经济欠以达地区，档案信息化基础差，投入不足。在档案信息化大力推进的时代，各县（市、区）、各部门自行建设档案管理系统，不仅没有资金保障。即使建成了，也为今后电子文件的“信息壁 垒” 和“信息孤岛” 的形成埋下隐患。丽水市档案局为改善目前全市档案信息化的程度，加快档案数字化进程，根据省两办关于档案与电子文件登记备份工作的战略部署，全力推进丽水市县级的档案信息化，整合各县的档案信息资源，决定采用采用“1+9+N 模式”，建设以每个市县（区）为节点的数字档案室管理系统，为各级机关单位建立虚拟档案室平台，以期达到每个机关单位的档案信息化。同时将电子公文等数据及时归档，将室藏传统档案经过数字化加工后，纳入机关虚拟档案室管理系统管理。完善机关数字档案室与数字档案馆的无缝接口功能，推进馆室之间的业务交流。并依据省市关于档案与电子文件登记备份有关文件精神，创建登记备份中心，为电子公文、传统档案数字化成果、电子业务数据等提供强有力的安全保障及其法律凭证价值提高和保障。依托在同一网络平台、统一标准的数字档案室与登记备份中心的数据，建设文件共享中心，通过分布式技术和相应的权限控制达到整个丽水地区的档案数据安全共享，提高档案利用率，同时避免项目重复建设，为政府节约成本。三、 丽水市“云档案”实现的优势条件随着国内外档案界对档案信息化技术研究的深入，以及全省档案登记备份战略的推进，丽水市档案局依托本局档案人才队伍建设取得的成效，在管理能力、技术水平方面都有一定有提高。因此，在组织本课题的研究和“云档案信息共享系统”的开 发上，有一定的网 络环境、人力、技术和资金保证。1. 网络环境的保证。丽水市于 2006 年始，建立了全市统一的覆盖各县（市、区）各部门的政务外网。截止 2011 年，全市已经有 800 余家单位在政务外网上运用 OA 系统，1500余家单位接通公文交换平台。这是一个难得的网络平台，在这个网络平台上，建设 BS 架构的档案协同管理系统，实现档案资源的共建共享，有得天独厚的优势。为此，丽水市委办政府办还专门发了关于切实加强电子公文归档管理的意见，原则上要求将“ 云档案信息共享系 统” 的硬件统一部署在各县（市、区）信息中心。2. 技术能力的保证。本次参与系统研究的工作人员，都是多年从事档案工作的相关管理人员和具体实施保人员，对于档案与电子文件和归档管理和登记备份需求十分了解。负责开发“ 云档案信息共享系 统” 的有关信息技 术公司，是上市公司，同时又是丽水市 1 市 9 县统一部署的 OA 系统的开发单位。在电子文件及元数据从 OA 系 统向本系统的自动迁移接口有开发上，减少了不同开发商之间的磨合和扯皮现象。3. 研究时间和人员的保证。本课题组的参与者都是一线工作人员。同时，为保障“云档案信息共享系统” 的研发和推广，市档案局 2012 年对具体负责档案信息化的机构和人员进行了调整。充实了相关技术人员。4. 实践载体和推广政策措施的保证。丽水市“云档案信息共享系统”的研 发，为本课题提供了具体的实践载体。本课题的研究成果，为“ 云档案信息共享系 统” 提供技术支持。同时，运用全市的行政准备手段，建立了一套从上到下的政策保障措施。各级各部门高度重视档案与电子文件的归档管理和登记备份工作。市本级将运行“云档案信息共享系统” 列入市直单位目标责任制考核。市档案局将档案与电子文件登记备份工作、机关档案室藏档案数字化加工工作、电子公文归档工作列入对各县（市、区）档案部门的年度考核内容。四、 云档案信息共享系统研发的主要内容根据对机关和档案馆的业务需求分析， “云档案信息共享系统” 项目分成三个子系 统来建设，分 别是以档案接收和资源建设为主要目标需求的“机关数字档案室与安全 监管中心” ，以档案资源整理为主要目标需求的“档案登 记备份中心” ，以档案资源共享为主要目标需求的“电子文件共享中心 ”。主要研究和解决和问题是：（一）机关数字档案室。机关数字档案室包含三个子系统：1. 立档单位虚拟档案室系统建设的虚拟档案室功能涵盖了机关单位档案的数字化加工和数字档案信息的采集、处理、存储、组织、发布、利用以及系统管理全过程。本课题在实现从 OA 系统自动归档，电子文件自动挂接，档案数字化加工，数据备份恢复等功能方面进行了不同形式的试验，最终形成了基于 XML 的电子公文及其元数据在档案协同管理系统中的应用规则。建立了全文数据库，实现本全宗档案的全文检索。2. 档案馆综合管理系统档案馆综合管理主要包括原有的单位管理、馆室之间的业务交流（档案在线年检和档案移交接收）、共有档案数据库的定制、系统参数定义、原文自动批量挂接等。本课题重点实现了在线数据移交，档案在线年检，库房管理，信息公告功能。3. 档案业务指导和管理监督中心通过对本课题的研究，实现市、县档案局相关业务科对所辖各立档单位的档案工作情况进行实时监管，以便及时发现问题，全面推进全市档案管理工作。监管中心主要是档案局监督指导管理部门对下属全宗单位档案归档情况、数据整理情况、资源利用情况、档案鉴定情况及档案室等的监督。（二） 档案登记备份中心实现电子公文、数字化档案成果、涉民单位电子业务数据等的备份，以及各机关单位的数据登记工作，提高和保障数据的法律凭证价值，对电子档案的原始性、真实性提供第三方认证，有效防患人为篡改，可以化解矛盾纠纷，降低社会交易成本，提高行政效能。（三） 电子文件共享中心建立电子公文与传统档案数字化成果为主的全文数据库，通过云共享的形式实现一市九县电子文件库共享。采用统一入口检索实现对全丽水市各级各部门电子文件和传统档案数字化成果的原文的关键字检索。五、 基于“云计算”的云档案信息资源共享系统软硬件设计模式整套系统核心采用了业界先进的 JavaEE 架构技术，它是基于组件和面向服务的架构体系，提供了开放的配置和扩展应用接口，可根据业务需要灵活扩展，支持多种平台和运行环境，确保了系统的扩展能力、开放性和灵活性。图 1 丽水市云档案信息共享系统基础架构整套系统分为资源收集模块，资源整理模块和资源共享模块三个方面的内容，其中资源收集模块和资源整理模块在本文中不作详细介绍。本文重点研究基于“ 云计算” 技术的资源共享模块的软硬件设计模式即：“云档案 ”。“云档案” 依托于云 计 算技术来建设，它的目 标是将丽水市档案局以及分别部署在 9 个县区档案局的所有机关档案室进行联合共享，形成一个“档案云” ，用 户通过一个统一的门户就可以跨库检索丽水 1 市 9 县的档案数据。 “云档案” 平台提供了统一的接入标准，可以做到灵活扩展。（一） “云档案”信息资源共享系统架构要实现档案数据的跨库检索，首先需要在每个地区的电子文件中心部署全文索引服务，每个县（市、区）的电子文件中心各自建立数据索引文件，再将数据索引文件同步到丽水市云档案信息共享中心形成全文数据库，然后通过搜索引擎技术实现全文数据库检索。这样用户就可以在丽水市云档案信息共享中心检索到整个丽水市本级、各县（市、区）不同部门的数据。系统结构如图 2 所示。图 2 云档案架构（二） “云档案”系统中档案云的数据共享方式。结合档案信息资源共享实际需求，设计的丽水市“云档案”资源共享云计算实现理论模型由资源层、管理中间件层和服务层等三层构成。 资源层。由物理资源层和资源池层构成。其中：物理资源层由现有的各类档案信息资源、管理服务器、存储设备、网络设备等构成。该层由政府信息中心集中统一构建。资源池层也可以理解为物理层与资源层的整合层。该层就是将物理资源层大量相同类型的资源构成同构或接近同构的资源池。如计算资源池、存储资源池、软件资源池等。其主要目的是将异构的档案信息资源整合成相同类型的资源池，以便创造协同的工作基础。 管理中间件层处于资源层和服务层之间，是档案信息资源共享实现的核心层。该层主要负责对云计算的云档案信息资源进行管理。并对众多应用任务进行调度。使档案信息资源能够高效、安全地运用。它由资源管理、任务管理、用户管理和安全管理等工作内容组成。是档案信息资源共享得以实现的不可或缺的组成部分。 服务层是 3 层结构模型的最上一层。是档案信息资源共享的实现层。该层主要是为档案信息资源共享提供实现平台。由服务接口、注册、查询、访问等功能内容组成（见图3）。（三）同构的可信赖的档案数据库的实现策略。服务接口 用户注册 档案著录 查询利用等等.服务层用户管理任务管理资源管理安全管理管理中间件层资源池层：计算资源池、存储资源池、软件资源池等等.物理资源层：档案信息资源管理服务器、全文管理服务器、登记备份服务器、存储设备、网络设备等等资源层附图 3、基于云计算的云档案信息资源共享实现模型长期以来，由于电子公文和传统档案数字化成果的技术与标准不统一，档案信息资源数据库异构现象普遍存在，这些都给档案信息资源的共享造成实际困难。为此，丽水市在构建基于云计算的“ 云档案” 信息资源共享系 统过程中，以对平台内各立档单位档案目录数据库和全文数据库进行标准化封装处理策略规避共享障碍。制订丽水市市直单位机关数字档案室电子目录数据库结构与交换格式、 丽水市市直单位纸质档案数字化实施细则，规范全市各级机关数字档案的存储格式，档案目录的著录字段名、字段类型和字段长度。形成全市统一的，可交换的数字档案电子目录和档案数字化成果。对全市统一部署的党政机关协同办公系统进行改造，依照基于 XML 的电子文件封装规范标准要求，对协同办公系统中形成的电子文件元数据、电子文件实体进行标准化封装，生成的电子文件封装包格式与计算机软硬件脱离，从而实现协同办公系统电子文件交换、长期保存的有效利用。在“ 云档案” 信息共享系统中，由档案行政管理部门统一配发给各机关数字档案室文书档案、科技档案、特种载体档案等各门类档案的标准档案库，从而为“云档案” 信息共享系统各立档单位相互之间实现跨部门、跨单位自由检索和查询。档案行政管理部门对各立档单位档案与电子文件归档情况进行网上即时监控。（四）云档案数据检索方案登录云档案信息共享中心，用户可以使用任何关键字在整个丽水市内所有机关部门档案管理系统内检索数据，也可以选择分县（市、区）、分单位进行更精确的检索。检索结果以数据摘要的形式显示，如果想查看数据的详细信息，点击摘要内容就会链接到目标地区的电子文件中心，显示这条数据的详细信息。原理如图 4 所示。图 4 云档案检索（四） 档案数据检索性能测试。根据性能测试的结果分析，文件中心搜索引擎建立全文索引的速度可以达到每秒 24.14 个条目和 1.65 个原文。如果文件中心每日新增 10000 个条目，10000 个原文的话，增量建索引时间大概在 10 分钟内完成。全文检索的平均速度为每 GB 数据 21.28 秒，页面响应时间每 GB 数据 0.052 秒。并且从数据看检索词条越短，响应时间越快。所以，云档案信息共享的搜索引擎完全可以满足丽水云档案信息共享中心建设的需要。检索窗口如图 5 所示。图 5 云档案检索窗口、 系统核心技术的选优方案。1、 用户操作权限控制及 uri 请求控制。系统启动时把系统所有的所有功能模块对应的 uri 加 载到通过系统容器。用户登陆成功，把用户所具有权限菜单或按钮的模块 ID 保存在 session 中。配制 filter 来监控所有的 uri 请求，当有 uri请求时，把取到的 uri 和系统启动时候放在容器中的 uri 进行比对，确定该 uri 是否在控制 uri 当中。 该 uri 为控制 uri 时，再获取该 uri 请求参数（模 块 ID（在模块 uri 后面，都自动添加模块 id 作为参数) ，与保存在 session 中的用户具有权限模块 ID 进 行比对，来判定该用户是否具有此权限，有则正常链接，否侧将提示用户没有权限操作。2、 档案临时归档控制。在“机关档案室系统” 中，档案在正式归档前首先要临时归档，这是为了满足监督指导的需要，临时归档的文件还可以进行修改和撤回，一旦正式归档将不能进行修改。系统基于临时库和正式库在库的结构上一样。在原有的档案库基础上，新增一个字段（guidang_status)来区分临、正式库数据。在加载档案库树的时候，自动为每个档案库增加一个临时库，同时自动附上条件字段值。3、 云档案信息共享实现分布式检索。统采用 apache 的 lucene 全文检索引擎的架构，结合档案业务的特点进行了定制开发，实现了档案数据的全文检索功能。各个县区的档案室系统都会生成一份独立的索引文件，并同步到丽水市云档案信息共享，在需要跨库索时，搜索引擎会检索所有的索引文件库，需要精确检索的时候，只检索具体一份索引文件，从而提高检索效率，节约了系统资源。4、 9 个县区的索引文件如何集中到丽水市云档案信息共享。考虑到全文数据库对数据同步的要求较高，项目组将丽水市云档案信息共享的索引磁盘共享，每个地区建立相应的映射路径。这样，各县区的电子文件中心建立前文索引后可以及时将文件交给市级云档案信息共享，中心和地方维护同一套索引文件。七、结 论本文对基于“云 计算” 的云档案信息 资源共享系统进行了研究和设计。该项目得到了省档案局的肯定，被浙江省档案局评为 2012 年度比树强创十佳案例。（一）系统的先进性在业务层面上： 项目按照国家对于档案数字化的标准规范进行规划，提升丽水市各级各部门档案数字化进程。 遵循浙江省两办通知的要求，系统初