（机械设计及理论专业论文）光缆网络集中监管的关键技术研究及系统实现.pdf

塑茎 堂坚查兰堡走堂垡墼 摘要 开发长途光缆网络集中蓝管系统对子光缆网络实施榘中式维护管理，提高管 理效率和维护质量具有藏要意义。本文建立了用于即时w e b o l a p 的o d s 模式， 掇出了蕊于p u s h p u l l 模式的光缆故障实时告警技术，解决了光缆网络稻扑雷的 实现和优化问题，实现了三层体系结构的监管系统集成。本文的研究成果得到7 实际应膈。 第一耄，绘邀了漂爨熬磅究鹜景窝惑义，奔缮了篮镑系统辐关技本熬耢究瑷 状，分析了开发监管系缆面临的些问题，阐述了本文的研究内容与总体结构。 第二举，在对原有系统模式分析和d b 、o d s 、d 详三种模式分轿眈较的基础上， 采用了“自底向上”为主的技术路线建立o d s 模式，研究了o d s 模式建立的关键 技术问题，建立了基于o d s 的即时w e b - o l a p 的体系结构。 第三章，绘趣了实辩告警戆p u s h p u l l 模式，设诗了爱警数攫交 譬接口、鏊 于映射的告警点定位新算法和衡警图标网络拓扑图上定位算法，给出了基于 w i n d o w ss o c k e t 进行霹络应瘸开发豹原躞，系躅基于c s o c k e t 瀚p u s h 技术来实 现告警事件的推送，利用传统的基于h t t p 的p u l l 技术涞实现告警页面的拉取。 第蹰章，对传统的利用m a p x t r e m e 平台实现w e b g i s 的方法进行改进，提出 了基于m a p x 的w e b g i s 实现模型，给出了防障动态图标程光缆网络辐扑图上豹定 位算法，设计了旗于事髀状态位和图标状态位的快速更新图标方法，解决了网络 拓扑图显示数据秘数据艨数据以及各客户端显示数据豹致蛙问题。 第五章，从系统集成的角度出发，分析了监管系统的网络组成以及软件体系 结梅帮功麓；结合工程纛雳，绘蹬了系统静应用实铡。 最后，对本文的研究工作进行总结与展望。 关键词：集中监管，o d s ，即时w e b o l a p ，p u s h p u l l ，映射，w e b o i s ，地图 爨叛，数据一致经，三缫落系缓鞫 a b s t r a c t 渐撼丈学硕士举位论文 a b s 了r a c t d e v e l o p i n gt h ec o s ( c o n c e n t r a t e d l yo v e r s e e i n gs y s t e m ) o fl f o n ( 1 0 n g - d i s t a n c e f i b e ro p t i cn e t w o r k ) i sv e r yi m p o r t a n tf o rc o n c e n t r a t e d l ym a i n t a i n i n ga n dm a n a g i n g t h el f o n ，i tc a ng r e a t l yi m p r o v et h ee f f i c i e n c yo fm a n a g e m e n ta n dt h eq u a l i t yo f m a i n t e n a n c e t h i sd i s s e r t a t i o nc o n s t r u c t st h eo d sp a t t e mf o rt h e w e b - o l a p , p r e s e n t st h er e a l t i m ea l a r mt e c h n o l o g i e so f f i b e ro p t i cb r e a k d o w nb a s e do np u s b t 龟l l p a a e r n ，s o l v e st h er e a l i z a t i o na n do p t i m i z a t i o np r o b l e m sf o rt h et o p o l o g i c a lg r a p ho f f i b e ro p t i cn e t w o r k ，r e a l i z e st h es y s t e m i n t e g r a t i o na m o n g t h et h r e el a y e ra r c h i t e c t u r e p a a e m s t h e r e s e a r c hr e s u l t sh a v eb e e n a p p l i e d t o p r a c t i c e i n c h a p e r1 ，t h e r e s e a r c h b a c k g r o u n d a n d s i g n i f i c a n c e o ft h e s u b j e c t a r e i n t r o d u c e d + t h e nt h ec u r r e n tr e s e a r c hs t a t eo f i t sr e l a t i v et e c h n o l o g i e si sp r e s e n t e da n d s o m ef a c e dp r o b l e m s d u r i n gt h ed e v e l o p m e n ta r ea n a l y z e d f i n a l l y , t h er e s e a r c h c o n t e n tm a dm a i nf r a m e w o r ko f t h i sd i s s e r t a t i o na r ed e s c r i b e d b f i e f l y _ i nc h a p t e r2 ，b a s e do i lt h ea n a l y s i so ft h eo r i g i n a ls y s t e m sa n dt h ec o m p a r i s o n a m o n gt h ed b 、o d s a n dd wt h r e ep a t t e r n s ，t h e “f r o mb o a o mt o t o p ”t e c h n o l o g y r o u t ei sa d o p t e dt ob u i l du pt h eo d s p a r e m t h e nt h ek e yt e c h n o l o g yp r o b l e m so f t h eb u i l d i n gp r o c e s sa l es t u d i e d a tl a s tt h ew e b o l a p s y s t e ma r c h i t e c t u r eo nt h e b a s i so f o d si se s t a b l i s h e d i nc h a p t e r3 ，t h ep u s h p u l lp a t t e mi s g i v e do u tf o rt h es y s t e mr e a l t i m ea l a r m a n dt h ef i l ei n t e r f a c eo ft h ea i a r md a t a 、t h ea l g o r i t h mo fa l a r mp o s i t i o nb a s e do i l m a p p i n ga n dt h ea l g o r i t h mo fa l a r mi c o np o s i t i o no nt h e t o p o l o g i c a lg r a p ha r e d e s i g n e d a f t e re x p l a i n i n gt h ep f i n c i p l eo fn e t w o r ks o f t w a r ed e v e l o p m e n t u s i n gt h e w i n d o w ss o c k e t ，t h ep u s ht e c h n o l o g yb a s e do nc s o c k e ti s a d o p t e dt op u s ha l a r m e v e n ta n dt h ep u l lt e c h n o l o g yb a s e d o n h t t p t op u l lt h ea l a r m p a g e i nc h a p t e r 4 ，a c c o r d i n gt ot h et r a d i t i o n a lm e t h o du s i n gt h em a p x t r e m e p l a t f o r m t or e a l i z et h ew e b g i s ，t h en e ww e b g i sr e a l i z a t i o nm o d e lb a s e do nm a p x i sd u t f o r w a r d t h e nt h ea l g o r i t h mo fd e f e n s i v ei c o n p o s i t i o no nt h et o p o l o g i c a lg r a p ha n d t h ei c o nr e f r e s hm e t h o db a s e do ne v e n ts t a t ea n di c o ns t a t e a r ed e s i g n e d l a s t l v t h e h a b s t r a c t 沥挝大学硕士学位论文 d a t ac o n s i s t e n c y p r o b l e m so f t h en e w m o d e la r ep r e s e n t e da n ds o l v e d t nc h a p t e r5 ，f r o mt h ep o i n to fs y s t e mi n t e g r a t i o n ，t h ei n t e g r a t i n gn e t w o r k 、 s o f t w a r es t r u c t u r ea n ds o f t w a r ec a p a b i l i t yo ft h ec o sa r ea n a l y z e d a n dt h e nt h e s y s t e me x a m p l e sa r ei n t r o d u c e do nt h ee n g i n e e r i n ga p p l i c a t i o n s i n c h a p t e r6 ，a l l a c h i e v e m e n t so ft h i sd i s s e r t a t i o na r es u m m a r i z e da n dt h e p r o s p e c t o f t h er e s e a r c hi sg i v e n k e yw o r d s ：c o n c e n t r a t e d l yo v e r s e e i n g ，o d s ，u p t o - t h e s e c o n dw e b 。o l a p , p u s h p u l l ，m a p p i n g , w e b g i s ，m a p r e f r e s h ，d a t a c o n s i s t e n c y , t h r e e l a y e r a r c h i t e c t u r e - i i i - 釜= 萋璧渔 煎鋈：苎兰塑主登照垒薹 第一章绪论 【本章赫簧l 莺党给交了溱题的磺究背景和意义；然后余绍了盗管系统 嬲搬熬技术的研霓现状，并分耪7 监管系统研涉及裂的一些问题；最艨对本 文的研究内容岛总铬缝鹅进行了闽述。 l 。蔓课越弱提出 人类憋社会生活离不嚣绩息交漉。彀镶俘为潜氐经涛耨社会发展蛉罄敲，己 成为当今 楚嚣上技术进步最迅速躲领域之一。热阉人们的衣食住萼予一样，奄信是 现代人瓷生存和发展的必要条僚，是国家的神经系统，诫魑衡量个国家经济发 麓耱科学滋；多辩羹簧标惑之一。麓麓我罄信息产波豹潺怒鞠发鼹，邀信焱入粕麓 强鬻生潺蠢器磺经济活动中已越来越重簧。众多懿惫藩竣备 奄戏彳嚣终，毫薅己 突破点斑点方式，形成秃爨器全球共享敬魄售网络资源。羁她，如 霹黠魄髅网终 进行有效管理，科学地缀缀生产活动，楚无数魄绩工 苣鼗不断遗求豹基标刚。 近年寒，我鼹懿逶臻拳、艟褥到了突飞猛避的发鼹，电磐网络瓣嫂模号技术东 乎发生了壤零憋粒变纯，一个现代纯靼遗八这的魄落网终基本形成，电镲鄹络管 理也随之跃上了一个新螽阶。电信嘲络技术的避步期网络援模的扩大，缭电信网 络的管璞方式带来诲多嶷纯。我潼泡信羽终管理静发矮，露戳分为三令淤敬吲： ( 1 ) 人工管联阶段 豁模掇设备为妻，蠡韵纯设蕊与a 工设蜜并存。电傣潮络警邀数入王蛰理为 主要形式，采用分散方式进行电信质量的测量、统计、分桥和管邂。 ( 2 ) 分散式祭孛管理羚段 设蒜完成了模羧囊数字纯弱转化，嚷信网络繁壤采鼹各基专耀豹集审搽露维 护系统，避行分散式集中擦箨维护，班入工鞍骞动搜集穰臻会豹方式，避毒亍逛接 设备的维护和管理。 ( 3 ) 集中式缳护管理龄段 设器全部采援数字德，壤售骥终管理慕惩将嚣爨分散敕专臻蓉绞集中越来摄 终穰管理，并开发宠戏了魑分专渡集孛操子磬维轳熬系统，裙步安瑗了集中维护 管瑗的爵标。 基藏，光缆媾输网忍成为电缓弼豹烹簧绠成粼分，是瑷虢电髂备类鼗势豹基 黼啜，其镣瑷的效率和维护质量的好坏宜镁澎响副电信的逡馥与目葭务质爨f s 3 】。 瓣藏，聚麓先进翡诗算魏技零帮瓣套豹警毽方法、维护手段建立怒辩整个长途光 缝簿终运行袄凌静套夏懿鬻，对于褥舞长途线鼹缑护瞽璃零擎，聪缭毙缆线貉懿 敞瓣稆捻修历时，礁傈线鼹的畅遽燕至芙黧要懿。 塑二兰堕堡 塑婆盔兰堡主兰堡垒苎 鉴于光缆传输网的重要性，目前浙江省长途电信传输局已经建立了长途传输 线路管理系统、光缆自动监测系统和线路巡检系统，传输机务系统正在建设之中。 但以上各个系统之间相互独立，且主要面向线维护人员，其操作和使用较复杂， 对于实施集中管理，中层决策，提供的数据还不够全面、简洁、直观。根据集团 公司维护体制改革中关于维护管理集中、资源管理集中和抢防结合、预防为主的 具体要求，并结合浙江省的实际情况，提出了在以上系统的基础上建立长途光缆 网络集中监管系统的设想。 该项目于2 0 0 2 年6 月立项，项目编号为w e l l c o m 一2 0 0 2 0 0 2 ，由杭州维尔通 讯技术有限公司、浙江大学工程及计算机图学研究所共同承担。项目内容包括系 统网络、系统软件和硬件三部分，开发至今已基本上完成系统软件功能，本文在 此基础上，对软件系统三层体系结构下的基于o d s 的即时w e b o l a p 、基于 p u s h p u l l 模式的实时告警、光缆网络拓扑图的实现与优化以及系统集成工作进 行了研究。 1 2 监管系统相关技术的研究现状 1 2 ，1 监管系统与i n t r a n e t 技术的结合 i n t r a n e t ，简单地说，是建立于企业内部的i n t e r n e t 网。由于i n t e m e t 从诞生 的那一天起就是一个公用的网络，而建立于企业内部的网络不是一个公用的网 络，但它又要采用i n t e m e t 的技术，因而这种使用i n t e m e t 技术的企业内部网既 要区别于公用的i n t e r n e t 网，又要区别于一般的企业内部网f 传统m i s 和局域网) ， 于是它使用了一个专有的名字i i l t r a l l e t 。尽管业界的权威人士从1 9 9 5 年初就 开始论述1 1 1 t r a l l e t ，但这个术语直到现在才受到普通的接受1 9 0 1 。 在企业，特别是美国幸福杂志评选的1 0 0 0 家大公司中，个人、工作组以及 各部门都在建立内部网络，它们公布w e b 页面、安装智能网络和f t p 服务器。 据报道d e c 有内部w e b 结点4 0 0 多个，s u n 有1 0 0 0 多个。 据m e t ag r o u p 的s t a nl e p e a k 的估计，现在制造的w e b 服务器有四分之三 是供企业内部使用的，或者象另一些分析人士所说：“7 0 到8 0 的w e b 服务器 将用于i n t r a n e t 服务”。而建立这些i n t r a n e t 的意图是按要求提供信息。 从技术上讲，i n t r a n e t 主要由公司级的t c p i p 网络和w w w 服务器浏览 器系统组成，它和i n t e m e t 之间一般用“防火墙”加以隔离。与传统的企业网相 比，具有无可比拟的优越性 1 9 1 1 5 5 】： ( 1 ) 用户端软件简单统一，都是使用浏览器来交流信息，学习简单： 第一章绪论 浙江大学硕士学位论文 ( 2 1 采用统一的t c p i p 技术标准，技术和产品成熟，成本低，见效快： ( 3 ) 界面亲切友好，使用、培训、管理和维护都非常简单： ( 4 ) 技术先进，兼容性好，易于扩展，能适应未来信息技术的发展，代表了 2 l 世纪的企业动作方向； f 5 ) 网络服务丰富多彩，例如w w w 、电子邮件、文件传输、电子新闻、信 息查询、信息检索、信息广播、信息点播、协同工作等； ( 6 ) 信息处理和信息交换非常灵活，信息图文并茂，具体生动，信息交流自 如，能充分组合和利用企业的信息； ( 7 ) 能适应不同的企业和政府部门，更适应网络经济的管理网络化和信息化， 大大提高企业的竞争力，拓展发展空间。 i n t r a n e t 在各种类型企业中的应用目前已相当广泛，具体来讲，主要有以下 几方面作用【5 5 1 1 4 5 】： ( 1 ) 加强了信息发布的实时性，提高了信息资源的利用率，有效地实现了资 源共享和信息交流。i n t r a n e t 作为新型的企业管理信息系统，是针对企业内部信 息系统结构的，其服务对象原则上是企业内部员工，以此联系企业内部各部门， 促进企业内部的沟通，提高企业工作效率，增强企业的竞争力。i n t r a n e t 可以方 便地为企业发布内部信息。这为企业内部的信息共享、信息流通提供了更加优越 的技术支持。随着w w w 服务向交互性和实时性发展，企业内部可以开办讨论 班，召开书面会议等，增强了相互联系、协作交流和协同工作的能力。这样就可 以促进企业内部的运行和管理，提高企业的社会效益和经济效益，增强竞争力。 ( 2 ) 充分利用现有的数据库。原有的企业管理信息系统中有许多原始数据库， 它存储着企业各部门的基本信息，原有的管理信息系统除完成特定的管理功能 外，并不能从中充分挖掘出深层次的有价值的信息，且部门之间信息交流闭塞。 i n t r a n e t 通过脚本程序与数据库的连接来访问各种复杂的数据库，c g i 技术使操 作的c l i e n t s e r v e r 更具有透明性、交互性，因此企业可根据i n t r a n e t 系统设计 的目的，在原有系统功能的基础上，对这些数据库进行二次开发和利用，挖掘出 有关企业决策、经营等方面有价值的信息。 ( 3 ) i n t r a n e t 系统将成为更好的销售工具，为企业增加新的商业机会。在 i n t r a n e t 上制作表单让客户订购产品，不需要销售人员过多地去各地联络，这是 i n t r a n e t 自身的优势。而且i n t r a n e t 还可帮助企业解决与供货商的联系，提高供货 效率，缩短进货出货周期并减少缺货的可能性。同时销售部门之间也可以通过 i n t r a n e t 迅速地交换和分析市场信息，更好地把握市场，促进销售。 塑= 黧鎏鎏 篓垦墨兰登杰兰! ! 垒篓 ( 4 ) 由强了企业篱理。企渡内外部的倍感交流，不仅减少了通信联络赞用，还 斑强了麓理，掇麓了工僚效率稻凌爨，改遗了客户骚务穗爨，瓷供了薪的巍泣机 会，改避了决策手段，傻褥i n t r a n e t 有取代传统的企监内帮管理系统，成为精黧 企救管骥蓿惠系绕之势。 f 5 ) i n t r a n e t 舔绕的建设为企她走向国际市场提供有效途径。企渡建立鑫己的 i n t r a n e t ，可以及时大范麓麴宣传企业形藩，宣传离晶静装、品旗及价格等，有 羊f 于提簿企泣静知名度，又可节省广告费厢，更煎要的怒为企渡定向瞬际市场 提供了缝馕的途径，氇降低了畿本。 电予i n t r a n e t 照身技术上的成熟性，以及其在企业殿蠲中具省魄巨大优越j 酸 帮作用，箍镑系缆豹网络组成理斩当然耐阻基于秘痦企照内部的i n t r a n e t 来鞠架。 1 。2 。2 撬管系统与数据库接零的结会 数糖霹是数撼管理鞠最薪技术，其脊强大的数据存豫鞠管濮熊力，并且耱 劝态墙进行数糖输入和输磁。数据库蠢国第一代静层次黧、鄹络裂数瓣摩，第 二栈静关系鍪数攥簿笈袋劐今天蔽黉两对象兔主要模蘩静数撵簿，帮第三谯数 攘疼。数撵瘁投零器溺络逶蔼技术、溪舞瓣象绽稷菠零、舞行诗露辍技术、久 王智能技术姻飘融合、槿曩渗瀵，促递了数据霹技术螅广泛应用。 穆绫豹集中式数撂痒将数凝存继予攀个诗箨穰上，纛分霉姣数据露翔是数 攒库技爿芒怒诗算巍娜终技本耀缡会戆产物，它楚将数撼分奄予令诗冀搬鼹终 豹各个诗冀枫内，网络麴霉个节点具有独立豹她璎麓力，磬且舆露执抒鼹郄应 甭的麓力。它其有以下特点：既能对数据德行龛局管瑷，又麓使备节点自主管 瑶本节点数据；数疆萁骞独立憾嚣分奄透鞠；灌大了数攒静容爨；提麓了数据 静霹靠瞧与可麓凌；致饕了系统翡糗能帮羚孬楚毽鼗力。s y b a s e 数据露是当裁 成耀最广滋戆分稚式系绫之一。 关系数据露管淫系统暴蠢螫实瓣瑗谚蒸礁，霹满是译雾应耀。壶t - c a d 、 e 燃、c a p p 、c t 妫等辍城孬在嶷杂对承载定义，毅的数提类型艘怒义秘处瑗， 系统摸式豹定义翻掺改，对大裂怼象鞠毒糖和搽终，定义耨静存鼹方法等诸多 晦题。这缝并不燕依靠传统数搦瘁技术所能解决鲍，因丽入靠j 将露向对象的方 法葶| 入数懿疼领域褥形成了莲秘对象数据露管攥系统( o o d b m s ) 。它韵慧蠢标是 挺数据瘁技零稀嚣淹对象技术繁成在阕一个系统孛，侵d b 愁蓠宠是一个数据 露系绞，鄹系缝其螽数糖瘴系缓戆处理能力，懿次又蹙一个瑟彝对象熬暴绞， 郄趣含对黎兹檄念、方法秘技零。与毽缀兹数攒瘁糖毙，0 0 d b m s 凌复杂系绞匏 模拟、畿达和照璎能力等方面基存优势，不足之她是理论技术邂掇当不成熬、 不够完藩。毽隧着数据滗技术释蕊随对象技术靛不颟发展秘完蕃，d b 黼必将 褥戮广泛庶焉。 第一章绪论 浙江大学硕士学位论文 多媒体技术憝计算搬技术、影像技术鄹通信技术楣缝合的产物，多媒体数 据具有类型复杂僚息量大、实时性、分布性和交互往等将点。随着i n t e r n e t 的发展，人们越来越依赖于从网上获取多媒体信息作为自己的数据源。因此出 壬楚了褥多媒体技术与数攥疼技术有辍绥合薅形戏戆多媒体鼗据露稼瑾系绕。多 媒体数据库需要将数据对象表示的固有特性映射成相应的表示形式，应能处理 数握对象驰各种袭达形式。它包括数据对象、数攘对象的说明以及与对象相关 联的方法3 个基本成分。 随着i n t e r n e t 的兴趣，电子文档、图片、视频、空闻信息、i n t e r n e t w e b 等的应用如潮水般涌入玎行业，彼人们可以通过闷络获得大量信惠，这塑信怠 来自各种数据库。w e b 与现有数据库的结合的关键是w e b 浏览器界面存取数据 露蠹部翡数据，接日为其关毽授术。w e b 溺与数据痒按术镌统一簸蔻一个赣翡 研究课题。 文献l 掩5 j 分辑了露终数据瘁庭藤技术，讨论7 鹣b 数嚣薅数攥猩取熬各秘模 式，提出了一种基于b s 结构的w e b 数据库技术。 文麸f 2 5 l 在孵# 上存取w e b 数攒疼嚣三耱爽型鹣方法：j a v aa p p l e t 、c g i 、 a s p 方法，及它们相应的程序示例，并阐述了各种方法的特点。 文献 i o o 分辑 较了j d b c 、c g i 、i s a p i 等# 酶数据簿开发方案懿谯跤点， 针对几种方法存在的问题提出了一种基于a s p 的新的w e b 数据库开发方案，并 实现了一个基于a s p 和w e b 数据黪技术的服务器皮用程序。 文献 1 0 3 1 针对传统w e b 数据库三层体系结构不足，综合b w 系统与c s 系统 的优点，提出了一种藏的w e b 数掇库系统靛b w d c 四屡体系结构，共绘出了 对于四层体系结构在物理上的精简实现。 数据库技术与网络技术、多媒体技术等黔相互渗透与融合，为数据库解决各 类型的应用提供了蒸础，各种数据霹体系结构、访闷技术鬣出不穷，为监管系统 数据的存储、管理和访问提供了高效的解决方法。可以说，没有数据库的支持， 蕊餐系统逛就不复存在了。 l 。2 。3 监警系统与g i s 技术的结合 遣理镶患系绫( g e o g r a p h i ci n f o r m a ti o ns y s t e m 篱稔g i s ) 是凌淤诗舞橇 为撼础的新兴技术，围绕着这项技术的研究、开发和应用形成了- - f 3 交叉性、 边缘性的学科剐f 2 8 】。在计舞枧软硬件支持下，它可以对空阕数据按地理坐标或 空阀位置滋行各种处理，辩数据进行有效篱理，研究各种空间实体及相互关系。 通过对多因素的综合分析，它可以迅速地获取满足应用需要的信息，并能以地 图、墅影或数援静澎式表示处理兹结果。 尽管现存的地理信息系统软件很多，假对于它的研究戚用，归纳起来有二 耱：一是裂霜g i s 系统采处理鼹户豹数摆；二是褒g i s 鹩麓穑主，穗薅它豹舞 5 篷= 兰璧鲨 望鋈奎皇塑主妻壁兰兰 发函数库二次开发出用户的专用的地理信息系统软件7 ”。目前已成功地威用到 了包括资源管理、自动翻强、设施管理、城市帮区域的鬣翅、久鞠帮商盈管瑾、 交通运输、石油和天然气、教育、军事等九大类别的一百多个领域。在美国及 发达国家，逮理镶怠系绞麴应用逡及环壤保护、资源绦妒、灾害鞭测、投资评 价、城市规划建设、政府管理等众多领域。近年来，随着我国经济建设的迅速 发展，加速了地理信息系统应用的进程，在城市规划管理、交通运输、测绘、 环傈、农渡、制图等领域发挥了繁要静俸弼，取褥了良好的经济效益和社会效 盏。 运雳g i s 系统，可以建立起专题信息系统帮嚣域信怎系统。专题信怠系统 如水资源管理信息系统、矿产资源信息系统、草场资源倍息系统、水土流失信 息系统窝上海长途毫售是g i s 系绫等等。这类售惑系统爨鸯有蔽嚣标稆专、韭特 点，系统数据项的选择和操作功能是为特定的专门目的服务。区域信息系统如 加象大国家信息系统、美豳o a k r i d g e 地区模式信息系统等等。这类信息系统主 要以区域综合研究和全面的信息服务为目标，可以有不丽的规模，其特点是数 据项多，功能齐全，通常具有较强的开放性。 g i s 鹃核心楚缝理数锯库，魏理数据库需要存储、管理、查询那些其有空 间定位特征、属性特征、空间关系和时间特征的地理数据。地理数据的空间特 螯，夔缨魂理数攥模型锩练复杂，也是区澍于逶瓣鼗豢露系绞豹未要据恚。 地理数据模型是地理实体及其关系的形式化抽象和数举描述，其目的是揭 曩专遣理实体或建璎空阕懿本震蕊瞧，莠对宅送牙撞象亿，使之转纯隽诗雾撬戆 识别、处理和存储的数据。一个地理数据模型可能由多种数据结构来实现。 嚣兹，磅究煞重点数在对建鬈空润撅念翡试知霜表达玖及痤趱逶焉数蕹瘴 对地理空间数据进行组织、存储和管理两个方面。在认知和表达地理空间概念 方蕊，提出了栅格数据模型、矢量数据模型、矢量一栅穆一体化模粼辟7 p 3 1 【3 4 】l 辨】。 奁廒用通髑数据瘁方面，形成了混合数据模型、集成数据模型、掰向对象数据 模型。对数据模型的研究经历了相当长的时间，假由于现密世界攀物存在的多 撵瞧、复杂毪帮动态往等特点，缀难角菜耱或菜死荦孛数据模鍪来完全表达，只 能计对具体的应用构造适含的模型。根据地理空i 田数据结构的发展和g i s 应用 领域的不断扩展，相继提出了谗多凝的数据模型，如基于姆薤躲数握模型、超 图空间数据模型、时空一体化数据模型和酾维时空数据模黧等。 文献p j 根据终绫g i s 数不是，结合g i s 发展黝趋势，论证了鼷技术开 发g i s 、建立o o g i s 数据模整的意义和方法，探讨了o o 技术在g i s 中的一魑应 用问题。 文献 1 。鞋通过对特征概念的描述，探讨了特征g i s 空间数据模型的特征语义 和应用，并初步研究了利用面向对象方法对特征g i s 数据模型的实现，认为特 短g i s 模整楱霹予传统熬赫予鹜蘑耱逢瑾笑系模黧，其有受爵裾完备缝帮逶应 性。 第一章绪论 浙江大学硕士学位论文 文献【8 6 1 通过分析交通网络特性，提出了一种适合城市交通网络数据表达与 操作、基于完整交通特征的g i g 数据模型，以弥补传统基于弧段一节点的g i s 数据模型在城市交通网络建模中的不足，并在此基础上将传统的交通网络平面 图表达模式升华到非平面模式，设计了基于特征的交通网络非平面数据模型的 概念建模与逻辑建模方法，为相应的数据结构与数据库实现奠定了基础。 文献认为复杂地物是地理信息系统中经常涉及到的一种地物类型。传统 的关系数据模型在处理这类数据时存在着许多不足。重点介绍如何利用面向对 象的基本工具和技术建立一个有效的面向对象的空间数据模型，以便于对复杂 地物进行指定、组织和管理。 目前，g i s 系统的专业开发方法有以下几个类别：a ) 集成式g i s ；b ) 模块 化g i s ；c ) 组件式g i s ：d ) w e b g i s 。尤其是随着组件技术和i n t e r n e t 网络技 术的兴起，使组件式g i s 和w e b g i s 的开发与应用研究得到前所未有的发展。 文献【7 3j 对g i s 技术体系的发展、传统g i s 二次开发平台的缺陷、c o m g i s 的 特点、基于c o m g i s 集成开发电子地图应用系统等方面进行了探讨，介绍了 c o m g i s 软件所依赖的技术基础一组件技术。指出c o m g i s 是g i s 软件发展的潮 流，为发展我国的g i s 软件产业带来了新的机遇。 文献1 7 副认为随着空间信息技术和网络技术融合，形成了一个基于i n t e r n e t 的w e b g i s 热门研究课题。分析了互联网信息时代的w e b g i s 的几种实现方案， 比较了其优缺点：提出了在微软公司的w i n d o w sd n a ( d i s t r i b u t e di n t e r n e t a p p l i c a t i o n ) 环境下的基于d c o m ( d i s t r i b u t e dc o m p o n e n to b j e c tm o d e l ) 技术的3 层结构的w e b g i s 的系统设计与实现方案。 文献i l 副在讨论w e b g i s 技术特点的基础上，提出了一种基于a c t i v e x 的 w e b g i s 技术方案，该方案是一种组件化的g i s 系统方案，利用a d o r d s 通过 h t t p 协议进行空间数据访问，系统建立在单一的h t t p 协议上，较好地实现了 w w w 与g i s 的集成。 通过以上对g i s 数据模型的深入研究使得g i s 在客观描述和表达现实世界空 间地理信息的能力不断增强，尤其是面向对象思想的引入，使它对地理空间信息 的描述更加接近人们对现实地理空间的认知和表达。同时，组件式开发技术和 w e b g i s 的发展使g i s 的应用不断拓展，应用的开发更加方便、高效。但总体来 说，g i s 对空间地理信息处理方面的优势还远未得到充分发挥。 1 2 4 监管系统与p u s h 技术的结合 传统的信息获取方式是基于c 1 i e n t s e r v e r 模式，主要采用拉取( p u l l ) 的技 术挖掘采集信息，但随着网上信息资源的日益丰富和多样化，这种方式已不能满 足人们快速准确地获取信息的要求。以往传统的信息获取方式，是用户先向服务 器发出请求指令，然后服务器执行用户指令，返回用户所需的信息，为了与网络 第一章绪论 浙江大学硕士学位论文 服务器建立连接，用户首先做的是要掌握查询服务器的确切地址。由于信息不时 地更新，用户则要不时地访问该站点以便获取最新的知识信息。拉取技术是基于 面向连接的网络协议，提供可靠的数据化传递服务，这样简化了信息发布获取 应用程序的设计，但却存在某些缺点，其一是网络负载较重时信息传输的速度较 慢，再就是无法避免数据的重复传输，因此传统的信息获取方式严重影响信息的 获取效果。 1 9 9 6 年，p o i n tc a s t 公司开创性地提出了p u s h ( 推送) 技术，它是i n t e r n e t 网上一项新技术，提出了新的服务模式，即核心点放在服务方，不需要用户的请 求，主动地将信息送到客户方，在信息发布获取应用中它表现为p u s h 服务器自 动搜集用户感兴趣的信息，并将其定期地传送给用户。其工作流程如下：a 用户 填写订阅表单，其中包括个人爱好，所需信息，需要报送的时间等相关内容；b 信 息提供商收集用户定单，根据表单内容将信息推送至客户端。其实现方式有三种： 1 ) w e b 服务器扩展一公共网关接口方式( c g i ) 2 ) 客户代理方式3 ) p u s h 服务器方 式。 由于p u s h 技术提出的是一种新的服务模型，在这种模型下的服务具有主动 性，可直接把用户感兴趣的信息推送给用户而无需他们自己来取，从而提高信息 获取效率：由于服务具有主动性，故可有效地利用网络资源，提高网络吞吐率； 而且，p u s h 技术还允许用户与提供信息的服务器之间透明地进行通信，极大地 方便了用户的使用。所以自从其提出至今，p u s h 技术得到了快速的发展。 文献【l 到提出了一种模糊推送结构，在这种结构下，无需用户提出要求，系 统会自动收集浏览者的爱好和兴趣并将内容推送给用户，这样将使p u s h 技术更 加智能化，也能更多地吸引用户。 文献【9 j 研究基于事件驱动的p u s h 技术，这种模式是以用户填写的表单内容 驱动推送的，例如需要得到某只股票涨跌幅超过5 时的信息，那么一旦系统识别 股票涨跌幅超过5 ，将推送信息给客户。 文献口1 提出s e m d ( s i n g l ee n c o d i n gm u l t i p l ed e c o d i n g ) 来解决p u s h 多路 广播的安全问题。 p u s h 技术也得到了广泛的应用。文献【4 6 】将p u s h 技术应用到w e b 网络管理中， 提出了基于p u s h 的w e b 网络管理模型。该模型与传统的请求响应模型相比，效 率高，时延短，易于控制。文献【8 4 1 针对作为i p 网络管理通信手段s n m p 协议在 大规模网络管理中存在带宽浪费和管理实时性差的问题，提出了一种基于p u s h 技术的解决方法。 文献 6 5 】【5 7 】将p u s h 技术应用于图书情报这个传统的信息服务领域，阐述了 网络环境下图书馆网络信息服务模式的转变及新模式的特点。 文献【8 5 】将p u s h 技术应用于一种以j a v a 应用服务器为核心的基于w e b 的远 程监控系统，以提高数据传送的实时性，同时减少了网络负载。提高了效率。 第一章绪论 浙江大学硕士学位论文 文献【9 5 1 从企业管理系统的开发与应用角度出发，将p u s h 技术思想应用于传 统的m i s 系统，使该系统数据发生变化时，数据自动推送到用户面前。在应用实 例中采用了这一技术，实践证明该方法行之有效，可使服务器和网络性能得到很 大改善。 p u s h 技术并不是一项独立的新技术，它的存在依赖于其它现有技术，并将 随其它技术的发展而进一步发展。它将同p u l l 技术、离线浏览、i p 多播等技术 更加有机地结合，以不断扩大用户范围，提高推送质量和安全性。目前，虽然 p u s h 技术还受到许多条件的限制，但它已成为网络发展的必然趋势，它把网络 引入了一个新时代，而网络的发展反之又必将推动p u s h 技术进一步成熟。 1 3 监管系统分析 1 3 1 监管系统的体系结构 能否从企业需要和内部应用出发，建立有效实用的系统，首先取决于建立合 理的系统体系结构。 传统的二层体系结构即客户服务器( c 1 l e n t s e r v e r ) 结构是指客户端进 程负责应用程序的数据处理和演示部分，数据存储集中在服务器上的一种结构。 根据它的结构我们不难看出它的二个缺点【8 9 】： ( 1 ) 由于每个客户( c l i e n t ) 都直接与服务器( s e r v e r ) 相连接，并建立只能被 该客户使用的连接，该连接直到客户主动放弃时才会被销毁，这样一来，因服务 器可建立连接的数目有限，故用户数目受到限制。 ( 2 ) c l i e n t 受数据库格式和位置的约束，程序代码重复使用的机会减少， 并且客户端有数据处理逻辑，如果日后这些逻辑因需求发生变化而需要修改，则 每一个客户端程序都要进行相应修改。 近年来，c i s 技术得到了充分的发展，从原来的二层结构发展为三层结构， 即客户端应用程序、应用服务器和数据库服务器三层。客户端应用程序为用户提 供了访问服务器数据的界面，应用服务器实现大部分系统的业务规则并向客户提 供服务，还向数据库服务器提供数据【3 7 l 。 随着i n t e r n e t i n t r a n e t 的发展，尤其是网络浏览器功能的进一步扩展， b r o w s e r s e r v e r 三层体系结构应运而生【3 7 】。对b s 模式而言，程序和数据的物 理位置变得不那么重要，只关心它们的u r l 就行了。现代企业网络是以w e b 为中 心，采用了t c p i p 技术，以h t t p 为传输协议，客户端通过b r o w s e r 访问w e b 以及与w e b 相连的后台数据库。b s 结构使用简单，用户使用单一的b r o w s e r 软 件，通过鼠标即可访问文本、图像、声音、电影及数据库等信息，特别适合非计 算机专业人员使用。而且易于维护，由于用户端无需专用软件，当企业对网络应 用进行升级时，只需要更新服务器端的软件，减轻了系统维护与升级的成本与工 墨二兰堕堡 塑要杰兰堡主兰垡! ! 苎 作量。 与监管系统相关的原有几个系统都是采用c s 体系结构或者以c s 体系结构 为主，b s 体系结构为辅的主从结构。而监管系统是集成原有各数据库的数据， 为浙江省电信公司和各地市局管理层提供友好信息检索界面，即面向电信企业全 局决策应用的系统，所以应该根据实际应用的需要，充分考虑现有各种体系结构 的优缺点，取长补短，以确定合理的体系结构。从以上分析可见，基于w e b 的 b s 三层体系结构应是比较理想的选择。 1 3 2 监管系统的数据来源 浙江省长途线路传输目前有4 大系统，具体包括已经建成使用的长途传输线 路管理系统、光缆自动监测系统和线路巡检管理系统以及正在建设中的传输机务 系统。这几个系统都拥有自己独立的数据库，其数据都是一线维护人员通过系统 各自的c s 体系结构中提供的c 1 i e n t 端应用程序输入。监管系统是以现有的数 据库系统为基础，按照数据集中管理的目标，建立省中心数据库，将现有各业务 系统数据库中的数据抽取到新建的省中心数据库中。省中心数据库为省长途线路 传输局现有各个系统和新建的监管系统服务。通过对数据的集中管理，提高系统 的运行效率，有利于企业的即时联机分析处理( 即时o l a p ) 等中层决策和全局 联机事务处理。 1 3 3 光缆网络拓扑图显示 光缆故障告警和预警以及故障信息的图上查询是监管系统的重要功能。因此 监管系统涉及到电子地图的问题，但又不同于其他几个系统中的电子地图要求提 供精确到光缆线路上标石具体位置的光缆网络图，监管系统只需要提供精确到光 缆线路上中继段监测站位置的光缆网络拓扑图，其告警和预警图标( 防障、线路 动态) 显示只要根据数据库中精确的位置数据投影到光缆网络拓扑图上即可。这 样基于电子地图的信息查询所得到的数据仍旧是精确的，有利于障碍的事后处 理，而且还可以提高光缆网络拓扑图的简洁美观度。 光缆网络拓扑图的显示和查询实际上是基于w e b 的图形处理问题，它所面对 的技术问题和基于w e b 的g i s 系统面对的技术问题是一样的。 第一帮绪论 浙江大学硕士学位论文 1 3 4 监管系统的实时。陛 对于长途光缆网络集中监管系统中一些实时性要求较高的数据，比如光缆阻 凝实露裁警数摆_ 霹光缆悛缝劣化实对告警数据，簧袁旋及辩建反馈到王撵站或工 作站的浏览器当中，使管理层能够实时了解障碍的发生并及时采取相应的抢修措 麓，为套效熬缨短漳褥掰露，减少企盈损失提供游提条件。还舂焚予整个毙缆网 络运行状态的通报，要求定期发布，使管理层能够综合了解线路情况和曰常管理 中的问簌，为决策提供依据。 目前解决实时数据的更新问题主要有客户端的数据拉取( p u l l ) 技术帮服务 器端的数据推送( p u s h ) 披术。根攒系统的实时性溪求，采取何种肖效技术也是在 系统设计藏应该慎重考虑豹闯题。 1 4 本文的主要研究内容与总