淺談電子公文交換系統設計

宋慶蓉

（廣西壯族自治區人民政府辦公廳，廣西 南寧 530012）

要想全網的業務應用系統實現數據和信息共享，提高各企事業和單位部門的辦公協作能力，以達到整合資源、政務協同的目的，須依據國家和行業相關標準規范研發建設統一標準的交換系統，為各業務應用系統提供統一的交換接口，提供底層交換服務通道。

早些年國家在規劃電子政務總體框架設計時就提出關于業務應用支撐建設的構想與標準，其中就包含電子公文交換系統的內容和相關標準。建設電子公文交換系統（以下簡稱交換系統）旨在構建標準統一、互聯互通的交換服務體系，為不同用戶群體提供跨層級、跨部門、跨應用的統一管理和文件交換服務，是電子政務的重要基礎支撐服務系統[1]。

各單位建設業務應用系統是方便綜合辦公，實現政務協同。但各單位的業務應用系統建設在不同硬件平臺、不同的網絡環境中，使用不同數據庫服務，這就產生了業務應用系統的異構性。而整個網絡就面臨解決跨業務部門、用戶、應用系統提供跨層級、跨部門、跨應用實現數據交換的難題。

結合現有基礎運行環境、網絡內其他基礎服務和設施，依據標準規范建設標準統一的交換服務體系，是解決這一難題的方法。圖1為交換系統邏輯結構示意圖。

圖1 交換系統邏輯結構示意圖

1 系統設計

1.1 結構設計

交換系統建設在龐大復雜的網絡里，意味著本身不單單做數據交換工作，還需要具備對全網交換體系的管理、監控和運維檢測等功能。對此交換系統的系統結構應分為管理、使用和調試三部分。

管理采用分層級管理，各級自管，頂層統籌的方式，所以管理層按照三層設計，即管理設計有交換中心、交換站、交換箱，其中交換站和若干交換箱組成交換域，各交換域與交換中心級聯共同組成全網交換體系。交換中心作為頂層節點，完成對交換體系的系統管理、監控和運維工作；交換站管理交換域下的交換箱，完成本域的系統管理、監控和運維工作；交換箱對接應用業務系統或直接向用戶提供交換服務[2]。

交換系統與業務應用系統對接本著不影響業務的原則，在調試測試階段應有專門交換服務調試系統向業務應用系統提供標準統一的交換服務接口，由業務應用系統研發人員調試使用，測試對接無問題后再接入交換體系，實現異構應用系統數據互通、信息共享；系統采用B/S架構，應設計交換客戶端面向普通使用人員，客戶端主要對系統進行收發文件操作。故交換系統的功能結構示意圖如圖2所示。

圖2 交換系統功能結構示意圖

1.2 功能設計

交換系統的功能設計需考慮系統后續功能的擴展性和延伸性，秉著靈活運用且可配置的設計原則，交換中心、交換站、交換箱采用模塊化設計，通過權限控制或者業務規則靈活配置的方式，快速響應用戶需求的變化。

交換系統架構圖如圖3所示。

圖3 交換系統架構圖

1.2.1 交換中心設計

交換中心作為交換域之間的互聯的橋梁，對交換域的跨域互聯策略設置，使交換域之間互聯互接，組成服務全網的交換體系。

交換中心應具備對交換管理域各結點的工作狀態、負載情況進行監控管理，對交換負荷、交換延時、出錯和告警情況進行監控[3]。

1.2.2 交換站設計

交換站作為交換系統提供交換服務的基礎服務單元，與下級的交換箱共同組成交換域，所以交換站設計應支持分層匯聚接入、上下級聯功能，在全網范圍內實現端到端的交換傳輸。

交換站為交換中心的跨域交換、交換分中心的域內交換，以及部門交換接入節點的部門內交換對接提供服務。在各種場合下，交換站應具備根據交換業務負荷的大小進行動態擴展，以滿足用戶對服務能力和服務質量的不同要求。

（1）交換箱設計。交換箱作為交換體系在部門、業務或用戶的接入節點，是交換系統對外服務的末端節點。所以交換箱不僅向用戶提供通過計算機終端進行直接文件收發的能力，而且需對外提供交換服務接口給異構應用系統調用，用以和異構應用系統對接，從而實現應用到應用的在線電子公文交換以及數據共享作用。

（2）交換服務調試系統設計。交換服務調試系統在第三方應用系統接入正式生產環境之前做測試對接，供第三方應用系統開發和實施人員使用，第三方應用系統只有和交換服務調式系統對接調試通過以后，才可以正式接入生產環境的交換系統，減少對用戶使用的干擾，提高調試效率，降低運維工作量。

（3）交換客戶端設計。交換客戶端設計是直接面向用戶的最小交換單元，交換客戶端用戶可以快速發起交換、查看在發送和已發送的交換件功能；根據電子公文內容可對其他單位或個人發送的文件進行簽收、拒收、閱讀、打印等操作。

交換客戶端應具備首頁、發件箱、收件箱這三個基礎功能。

（1）首頁。為用戶提供進入系統以后快速處理待辦事項，查看相關信息統計的系統首頁。

（2）發件箱。為用戶發起交換件、監控發件狀態、查看發件回執、對已發件進行管理的功能模塊。

（3）收件箱。為用戶對已送達的交換件處理的功能模塊,用戶在此可以對已送達交換件進行簽收、拒收以及簽收、拒收后的一系列其他操作。

1.3 安全性設計

交換系統搭建起來后，承載著全網的電子公文和數據信息交換，解決傳統手工管理導致效率低下、容易出錯，對不可避免的錯誤或者漏洞難以追蹤和糾正，甚至還會出現失泄密等重大事故的問題。所以交換系統應遵循以下安全設計原則。

1.3.1 系統安全設計

（1）身份認證安全設計。交換系統的身份認證應采用用戶口令或證書認證方式。用戶口令要求定期修改密碼及進行密碼強度驗證，多次輸入錯誤將密碼鎖定帳號，防止非法探測口令。證書認證通過證書鏈、有效期、廢止列表驗證數字證書的有效性，應用系統請求交換服務需要在接入控制系統進行注冊，訪問時經過身份認證后才能訪問交換服務，提供用戶口令或證書認證兩種方式。

（2）訪問控制。系統應有對所有頁面進行權限驗證，系統管理員采用三權分立（系統管理員、安全保密員、安全審計員）、明細責權的功能。具有權限的管理員才能進入對應的頁面進行功能操作，否則將該管理員導向到登錄頁面，防止管理員在瀏覽器中直接輸入管理頁面URL地址進行越權訪問。

交換服務接口采用應用授權方式，只有經過授權的接口，應用系統才能正常請求服務。

（3）安全審計。系統向管理員提供對數據更改的操作日志，日志不能修改和刪除，只有系統審計員才能進行導出。

①頁面訪問日志。系統能記錄某些重要功能頁面的用戶訪問數據，記錄內容包括且不限于用戶、訪問時間、操作功能、結果。

②系統Debug與排錯日志。系統將記錄Debug和排錯信息。系統對Debug和排錯信息進行分級，記錄到文本文件中，用戶可能修改配置文件中日志記錄級別，來對Debug和排錯信息進行篩選，便于系統維護人員對系統進行偵錯和排錯處理。

③接口運行日志。系統將記錄與外部系統的接口程序運行時產生的日志數據，并寫入數據庫中供系統管理人員查詢，以隨時監控和了解接口程序的運行。

1.3.2 數據傳輸安全設計

交換系統具有對數據傳輸的系統間進行互信驗證的功能，在進行電子文件采集、文件傳輸時，通過系統身份認證后方可傳輸，嚴禁沒有數據權限的用戶對數據進行傳輸。

1.3.3 交換數據的保護設計

系統在設計時考慮在文件發送、文件接收的操作過程中不得以原文直接存儲；應對文件目錄及文件信息進行隱藏處理，以確保文件的安全性。交換系統中的文件在存儲和獲取上需遵循以下安全策略。

（1）文件在數據庫中的存儲不以原始狀態存儲，包括文件標題、內容摘要，文件信息等。

（2）文件在服務器上的存放不以原始狀態存放，且文件存放文件名是隱藏不可見的，防止文件被復制、移動、刪除。

（3）只有具有授權的用戶才能通過應用系統看到對應的文件和業務信息。

2 系統特點

2.1 標準符合

交換系統的設計必須符合國家和行業的相關標準，嚴格遵循標準進行設計開發，具有良好的電子政務適應性。

2.2 互聯互通

交換系統需嚴格按照國家交換標準的接口定義開發對接接口，提供標準統一的接口服務和數據格式，實現與其他廠商交換系統的互聯互通，實現與其他交換節點的交換件上傳下達。

2.3 高擴展性

作為電子政務的基礎應用，系統使用異步處理、負載均衡設備和資源調度實現性能自動擴展，也可根據用戶實際交換業務量手動添加交換節點來提高整體交換體系的交換處理能力。

2.4 通用交換件收發設計

本設計主要采用交換箱中的收發件模塊完成用戶的文件收發。本域的交換箱需要同上級交換節點對接形成完整的交換體系，便于用戶跨部門、跨域的交換件收發。因此通用交換件收發設計的示意圖如圖4所示。

圖4 通用交換件收發示意圖

通過部署交換體系，能為授權范圍內的用戶提供完善的通用交換件收發應用，簡單設計方案如下：

（1）交換中心管理系統對交換管理域的交換體系與交換策略管理。

（2）交換站單元的注冊接入交換體系，提供交換管理和數據傳輸功能。

（3）交換箱向上對接交換站，實現體系化部署，滿足各職能部門、分支機構以及橫向單位的交換收發需要。

（4）交換箱是交換系統的末端，提供通用交換件收發功能，交換箱部署簡單，快捷，可根據實際情況隨時進行動態擴展。

（5）只有在交換箱中對某用戶進行授權，則該用戶就可以進行文件的收發操作。

2.5 異構應用系統交換設計

各企事業、各單位部門進行信息化建設通常僅針對本部門的業務需求開發系統，因此在電子政務建設的過程中，不可避免的會出現“信息孤島”，各業務應用系統在程序邏輯和數據存儲方面存在割裂的情況。

為了促進部署在同一網絡中（或網絡可達）的異構業務應用系統能夠更方便、更快速地進行信息和電子公文信息和數據交換，交換系統提供了針對應用（包括同構應用和異構應用）的解決方案。

圖5 支撐應用的交換體系建設示意圖

（1）在各級網絡、部門節點部署交換系統，建設交換體系結構。

（2）逐一將業務應用系統接入在對應的交換箱，構建完整的交換體系。

（3）為各接入應用系統按照實際需求配置交換策略，根據要求的不同，結合實際情況調整接入應用系統的交換范圍。

（4）各級應用系統之間可通過交換箱提供的標準收發件接口進行各類信息和電子公文交換。

3 結束語

本文提出的電子公文交換系統架構和設計，基于國家和行業現有的標準規范而言，對當前已有的異構系統進行應用改造，與交換系統對外提供的應用接口對接，使異構應用系統之間的數據和信息共享，提高各企事業和單位部門之間的辦公協作能力，整合資源和應用，實現政務協同。

綜上，建設標準統一、互聯互通的交換服務體系，是支撐全網跨層級、跨部門的信息共享和業務協同工作的辦法，是解決跨層級、跨部門、跨應用間信息和電子公文交換的基礎。■