系统分析师考试论文案例集2.pdf

系统分析师考试论文案例集 第二辑 中国系统分析师 webmaster 系统分析师考试 论文案例集 第二辑 中国系统分析师 h t t p w w w s a c h i n a c n 2 0 0 5 年 4 月 论文一 论 J a v a 技术在因特网平台上的应用 通信服务平台的应用 论文二 论 J a v a 技术在因特网平台上的应用 银行业的应用 论文三 论改进 W e b 服务器性能的有关技术 银行业的应用 论文四 论改进 W e b 服务器性能的有关技本 数字图书馆类的应用 论文五 论实时控制系统与企业信息系统的集成 通信业应用 论文六 论实时控制系统与企业信息系统的集成 工业自动化改造的应用 论文七 论实时控制系统与企业信息系统的集成 工业控制的常规应用 系统分析师考试论文案例集 第二辑 中国系统分析师 webmaster 论文一 论 J a v a 技术在因特网平台上的应用 通信服务平台的应用 正文 数据通讯是当前十分活跃与热门的计算机与信息技术的应用领域 某大型通 信公司开发了其业务的主要支撑平台 在这里 我们简称之为 通信信息服务平 台 用于在全国与全球开展数据业务的需要 该平台是一个典型的 J a v a技术 应用于 I n t e r n e t 的项目 作为信息技术公司中的一名技术骨干 我有幸参加了该系统的分析与设计工 作 承担了相当多的 J a v a 应用开发任务 此系统中的软件部分大多由 J a v a 来实 现 在全系统中我们是这样来用 J a v a 构架系统的 1 本系统可分为 4 层 分别是 B r o w s e r 表示层 中间件层和数据层 2 表示层用 J a v a 中的 J a v a S c r i p t 来实现页面输出 3 中间件层用 J a v a 来实现 C O R B A 即实现 C o m p o n e n t 构件 主要实现 业务逻辑的封装与复用 4 数据层主要是数据库和存储过程的实现 我们在应用 J a v a技术时 所采用的技术和策略可大致上归纳为以下 5个方 面 1 使 J a v a S c r i p t 尽量简单 因为 J a v a S c r i p t 在我们系统中是放在服务 器端执行的 该语言是通过一个解释器解释执行的 相对速度很慢 我们采用了 两台 H P前置机来运行 J a v a S c r i p t 但是其运行速度还是不理想 所以我们在 设计中把 J a v a S c r i p t 仅用来显示从中间件层所得到的数据 生成动态页面 在 最初的设计中表示层 J a v a S c r i p t 曾承担了一些业务逻辑处理操作 导致效 率不理想 因此 我们不得不尽量地减少 J a v a S c r i p t 的程序量 2 用 J a v a实现 C O R B A时 应尽量考虑共享和复用 在本系统中 最初的 设计是让 J a v a在实现 C o m p o n e n t时 只是执行一些数据库表的操作 导致表示 层的负载较大 后来 我们重新设计时 总结归纳了所有的 U s e C a s e 找出了 其中可供共享和复用的接口 把相同的业务逻辑操作封装到一个接口中去 因 为 J a v a 的执行效率比 J a v a S c r i p t 要高 因此提高了系统效率 3 在别的项目中 我们曾大量地使用过 J a v a 中的 J S P 技术和 S e r v l e t 技 术 一般人可能不能区分这两种 J a v a技术的区别 为了得到系统的一些执行速 率的数据 我们采用了一个著名的压力测试软件 L o a d R u n n e r 来测试这两种 技术的差别 测试表明 用 J S P 和 S e r v l e t 完成同样的一个操作 并且保证是在 相同的测试环境中 相同服务器 压力测试工作站与数据库环境 得到的测试 数据却有着很大差别 J S P 完成一个操作的平均执行时间大致会是 S e r v l e t 程序 的两倍 在一个企业级应用项目中 这可能是一个很关键的瓶颈 因此 我们得 出的结论是 在可能的条件下 尽量地多使用 S e r v l e t 当然 与 S e r v l e t 相比 J S P 编程快速 修改方便 在访问量不是很大的应用场合下也是可以接受的 4 使用J a v a 作为整体解决方案时 应尽量使用相同版本的 J D K 在用J a v a 作为编程语言的项目中 几乎大多要遇到 汉字 问题 即 J a v a在没有经过转 系统分析师考试论文案例集 第二辑 中国系统分析师 webmaster 换的情况下 在输出汉字时 很可能会出现乱码 采用不同版本的 J D K 解决的 方案是不一样的 比如 V 1 2 2 版本的 J D K 和 V 1 3 版本的 J D K 解决方法就会有一 些不一样 把 V 1 2 2 的 J a v a 程序放在 V 1 3 的 J D K 中 就不能顺利输出汉字了 其根本原因在于 J a v a使用了 U n i c o d e编码 和我们中国的国标编码不一样 所 以在这个意义上一些人竭力鼓吹的 一次编写 到处运行 似乎不一定能在所有 的场合都行得通 5 使用 J a v a 时 应尽量遵从软件规范 在 J a v a 中有一个 J V M 的概念 即 在 J a v a虚拟机中使用了一个垃圾收集器 专门用来回收内存 但是该垃圾收集 器在给编程人员带来方便的同时 也隐埋下了隐患 在程序设计中 并不能强制 执行垃圾收集器 所以 开发人员不能确定某对象是否已释放 常常让编程人员 养成依赖自动收集的坏习惯 因此我们要求 在 T r y C a t c h之后必须明确要求 回收内存 当然 也只能是通知垃圾收集器来回收垃圾 这样可以有效地提高 系统稳定性 以上这些实用性的技术与策略 是我们在实践中的一些实际体会 仅供各位 开发人员根据实际情况参考 当然 在使用 J a v a作为解决方案时 也会遇到很多让我们头疼的问题 这 些问题导致同时执行的并发性比较差 系统速度慢等等 归纳起来看 我们曾遇 到过的主要具体的问题有 1 用 J a v a 来实现 C O R B A 中的 C o m p o n e n t 有时效率会比较低 2 用 J a v a 来建立数据库连接往往会比较慢 3 用 J S P 编程时容易导致系统信息的扩散 比如 如果有黑客攻击一台运 行 J S P 程序的服务器 他可以故意地输入一些非法字符或异常信息给 J S P 程序 于是程序执行将出现异常 这时 就会在页面上打印出相应的错误信息 很不幸 的是 这些信息极有可能暴露出这台服务器的 J D K 的版本号与路径信息等内容 这往往容易让黑客们有机可乘 有可能去抓住系统的漏洞 在发现了这些问题后 我们经过仔细研究 找出了一些解决办法 比如 1 既然用 J a v a 实现 C o m p o n e n t 比较慢 我们就尽量减少 C o m p o n e n t 所执 行的业务逻辑量 争取把能够放在存储过程中实现的操作 尽可能在存储过程中 加以实现 众所周知 数据库的存储过程操作 比起在 J a v a程序中执行数据库 操作要快得多 2 既然用 J a v a建立数据库连接比较慢 我们就可以把数据库连接封装成 连接池 C o n n e c t P o o l 从而能非常有效地提高系统效率 我们也曾经用 L o a d R u n n e r 作过压力测试 使用连接池比不使用连接池的速度要快上 3 5 倍 3 为了对付 J S P 程序与 S e r v l e t 程序会打印出异常系统信息的问题 我们 曾查阅了很多 J S P 或 S e r v l e t 的资料 最终是毫无头绪 但是我们可以换另一种 思路 即是不从程序下手 而从 W e b S e r v e r 着手 我们可以把 A p a c h e 配置成为 使这类异常信息不再打印出来 而是使之仅出现一个通用的异常说明的页面 这 样 就能十分有效地解决这个问题 在我们使用 J a v a作为编程语言的这么多项目中 绝大多数是比较成功的 J a v a语言作为一种快捷 稳定的计算机语言 开发基于因特网应用的项目大多 是相当稳定和比较适用的 在我个人看来 J a v a 的应用前景十分光明 大体上可以着眼于以下方面 1 在因特网上将会有更加广泛的应用 系统分析师考试论文案例集 第二辑 中国系统分析师 webmaster 2 在嵌入式设备中 J a v a 也大有用武之地 比如 在最新推出的 J a v a 技 术中 J a v a 已经进入了手机领域 3 J a v a 程序大多以线程运行 占用资源少 会逐步代替 A S P 与 C G I 程序 根据第三方测试表明 J S P 程序比 A S P 程序要快 2 倍以上 用 J S P 代替 A S P 应是 大势所趋 4 J a v a在无线互联网中的应用将会更加广泛 J a v a支持 W A P 可以方便 地用 J a v a 开发 W A P 程序 实现 W A P 应用 5 J a v a 与 X M L 的无缝连接使 J a v a 在数据传输和异构网络通信方面有着很 大的优势 就我个人而言 我将会在相当长一段时期内致力于 J a v a在无线互联中的应 用 为我国的移动通信事业开发出更多的优秀实用的项目 评注 评注 参与了一个较大的项目后有实践体会 全文都采用 1 2 3 4 方式 文章的风格显得单调 不大吸引人 但是本文的优点是 1 写得很有条理 2 内容的选择合适 3 所列举的策略 注意事项与发现的问题都很现实可信 论文二 论 J a v a 技术在因特网平台上的应用 银行业的应用 摘要 因特网上应用的日益普及与深化 为 J a v a技术的运用提供了广阔的活动舞 台 也大大推进了 B r o w s e r S e r v e r 模式的企业内联网应用与网络计算 作为某信息公司中的技术骨干 我有幸承担了某银行信贷管理与查询系统等 的开发任务 独立地完成了其中的系统设计 类设计 部分开发及测试工作 整个系统完全按照 J 2 E E的标准来设计 前台界面应用了 J S P技术 控制部 分采用了 S e r v l e t 来开发 业务逻辑应用了 E J B 技术来封装 应用服务器采用了 支持 J 2 E E 标准的 B E A公司的 W e b l o g i c 后台的数据库选用的是 I n f o r m i x 7 3 目的是为了与银行中其他业务系统数据库保持一致 在硬件平台上 我们选用的 是 H P 公司的某台中型服务器机器 操作系统是 H P U X 该系统界面运用的是 I E 它不仅兼容性较好 而且已为广大用户所熟悉 系统运行后 各个支行都普遍反映界面友善 功能强大 开发的效果令人满意 正文 在银行应用中私人的储蓄 企业的会计 国际的业务 信贷 财务管理都是 十分重要的 它们构成银行的基础业务系统 我从事开发的信贷业务更是银行利 润来源的重要部分 与储蓄 对公等以交易事务为主的业务模式有所不同的是 尽管信贷也是交易 但需要更多其他辅助信息的支持 如客户的基本资料 在本 行内业务发生状况 信用等级 是否有逾期贷款未能归还等 各个支行的有关业 务人员及分行管理人员都希望能方便及时地了解这些信息 传统的基于终端的用 系统分析师考试论文案例集 第二辑 中国系统分析师 webmaster 户界面难以传递这么多信息给用户 所以我们决定采用基于测览器 I E的用户界 面 一方面 I E使用方便 不需要专门培训 另外它是与 W i n d o w s操作系统捆绑 在一起的 也可节省前台费用 在开发技术上有 A S P J S P 可供选择 由于考虑到 J a v a技术在 I n t e r n e t上的迅速发展 J 2 E E更是提出了全新的 用语言来统一平台的思路 于是我们决定采纳 J 2 E E标准 并选用了 J S P 在设 计上 基本上是采用了一个交易画面对应于一个 J S P 程序 充分发挥 J S P 动态处 理页面的长处 为了使设计有更好的可扩性 灵活性与逻辑性 能为以后扩展奠定坚实的基 础 我采用了 M o d e l u V i e w C o n t r o l l e r 的 M V C 设计模式 V i e w 全部由 J S P 实现 而 C o n t r o l l e r则是设计了一个 S e r v l e t程序 它负责处理前台浏览器传 送来的所有请求 并按事先定义好的路径 程序关系 分发给相应的 J S P程序去 处理 由于 S e r v l e t本来就是为 J a v a服务器端编程来设计的 因此由它来负责 服务器端的处理是相当合适的 在开始设计时 我运用了构件技术 由 E J B 承担起设计模式的 M o d e l u 角色 具体的贷款开户 放款 结息逾期贷款 归还贷款等交易都对应一个具体的 E J B 为了将这些处理逻辑与相应的数据库操作分离开 能更加便于维护 我将处理业 务的 E J B设计成 S e s s i o n B e a n 而为每个 S e s s i o n B e a n再配备一个相对应的 E n t i t y B e a n 用于访问后台的数据库 贷款管理中有很重要的一点是进行查询 我按照需求分析的结果 为每类查询都设计了相对应的 B e a n 其目标是尽可能 地提高查询的速度 在对数据库的存取中 我本来的设计应用 I n f o r m i x J D B C所带的 D r i v e r M a n a g e r 这样 在存取数据库中的 B e a n 中就要把 D r i v e r 及 S e r v e r 写 入 后来考虑到应尽量提高应用的平台独立性 在参阅了 J 2 E E 中 J D B C 部分的说 明后 改用了 D a t a R e s o u r c e的处理方法 这样 即使以后数据库换成 O r a c l e 或其他产品 程序也不用修改 只需要在配置时进行变动即可 在这次信贷管理系统的开发过程中 J a v a的平台无关性优势 在开发人员 从事开发的活动中体现得淋漓尽致 由于经费相对紧缺 我们的开发环境是各个 项目组共用一台 H P 机器 虽然每个开发小组都搭建了自己的环境 但项目一多 特别是遇上结息与批量测试等场合 机器就显得不堪重负 使开发与测试工作的 效率大为下降 我们小组由于采用的是 J a v a 技术 大家可以在自己的 N T 机器上 搭建相同的环境 这样一来 大家平时的开发工作 包括 J S P S e r v l e t E J B 的 程序 都可以在本地完成 只是到测试或展现阶段才需放到 H P 开发机器上进行 以前我们开发的 W e b应用 往往只是应用了部分的 W e b技术 如采用 A p a c h e W e b S e r v e r A S P开发语言等 整个体系的集成与组合往往不够理想 这次由于我们采用的一整套符合 J 2 E E标准的组件 整个系统的协同性与一致性 非常之好 再加上有一个支持 J 2 E E的应用服务器 B E A W e b l o g i c 以往我们 做得不理想的复杂配置 模块间的连结 如今都用不到再操心了 只需在图形化 的配置工具中 输入系统所需要的配置 如路径与实际应用程序的关系 组件中 的 E J B 引用 D a t a R e s o u r c e 的属性等 全部配置完成后 W e b l o g i c 会替我们完 成项目的部署 并将这一切有关的程序都封装起来 原来 我们开发小组的文档编制任务显得非常之繁重 因为整个系统既有交 易部分 又有管理查询部分 交易 数据与源程序都很多 为了解决这个问题 我们直接应用了 J a v a源程序中的 J a v a d o c导出文档 这样不仅文档美观 而且 能够保持与源程序的一致性 实乃一石二鸟之举 系统分析师考试论文案例集 第二辑 中国系统分析师 webmaster 整个项目完成后 用户使用下来都觉得界面友好 操作简便 但是我心里知 道 这个系统还有很多可以加以改进的地方 首先 基于 J a v a系统的开发需要资金较多的投入 由于该系统受到经费的 限制 只申请到一台生产用机 这样 W e b S e r v e r A p p l i c a t i o n S e r v e r D B S e r v e r只能被挤放在一起 虽然 W e b l o g i c能实现部分负载平衡 但在将来 的业务发展时 这样的分布肯定不是最理想的 好在我们在设计时已经考虑过尽 量有良好的扩展性 在以后条件许可时 只需进行在不同机器之间的进一步部署 即可 应用程序大体上无需改动 其次 在设计上 可以采用 U M L的产品 如 R a t i o n a l R o s e 另一方面 R a t i o n a l R o s e 具有自动代码生成功能 也可以大大节省开发的成本 最后 目前的信贷管理系统相对用户数目量不多 当推广类似系统需要拥有 大批用户时 基于 J a v a的系统的响应时间与系统分布都会有较为突出的矛盾出 现 以上这些 都是我在今后的系统设计与开发中需要加以注意的地方 也是运 用 J a v a 技术应当努力的方向 评注 评注 讨论具体 应用较为深入 表达清晰 存在的问题属实 论文三 论改进 W e b 服务器性能的有关技术 银行业的应用 摘要 基于 W e b技术的数据库应用是当前应用的一个热点 在用户数目与通信负 荷很大的场合 提高 W e b 服务器性能是一个迫切的课题 本文从笔者参与某个银 行系统项目开发的经历出发 阐述了提高 W e b 服务器的性能应渗入到项目论证 选型 开发 运行和管理的各个环节 只有各个环节都能充分考虑到性能与质量 的需要 系统的性能才是真正可保证的和可扩充的 文章从系统的实际运行与相应的经验出发 阐述了性能改进方面的一些具 体措施 比如 在本文中讨论了 W e b 服务器平台的选型考虑 W e b 服务器的配置管理 应用系统本身的优化与预先设计系统时可扩性的性能保障等具体内容 通过技术上的分析与改进 综合性地运用多类措施与手段 在实际系统中 W e b 服务器运行的性能得到了一定程度的保证 正文 我所在的单位是把目标定位于金融领域开发 I T 应用的一家信息技术公司 随着金融电子化建设的发展和商业银行之间市场竞争的加剧 各主要商业银行不 系统分析师考试论文案例集 第二辑 中国系统分析师 webmaster 断通过信息技术提供新的金融产品 并且希望能整合市场渠道 比如主要的商业 银行不断推出形形色色的网上银行服务 在这种背景下 本人参与了开发新一代 网上银行产品 涉及到提供网上个人理财服务 网上外汇买卖服务 网上企业服 务等具有市场竞争力的产品 作为项目开发的组织者之一和主要的技术骨干 在 整个项目开发过程中始终要处于第一线 从而在改进 W e b 服务器性能 提高整个 网上平台系统性能方面收获良多 在本文中简要讨论如下 希望与读者们共享经 验 在 W e b 服务器配置与优化方面 我有如下几方面主要的体会 第一方面是 W e b 服务器选型考虑 在 W e b服务器选型及网上平台搭建之初 我们就已充分考虑整个网上平台 的性能及可扩展性问题 这一考虑为该系统的稳定性及扩展性能力方面打下了坚 实的基础 某银行原有的一些网上产品由于开发较早 故而采用的是老式的 H T T P S e r v e r C G I程序调用的方式 这时 每一客户请求需要对应于后端系统的系统 进程来运行 C G I 程序来处理 系统的开销相当大 系统的扩展能力也很差 性能 已不能满足业务处理的需要 故而在为此银行系统具体选型的时候 我们一开始 就否决了这种方案 通过市场上同类产品的比较选择 我们选择了国际商业机器有限公司 I B M 的 W e b S p h e r e产品系列作为该行网上银行系统的建立平台 作出这样选择是因 为 W e b S p h e r e基于使 H T T P S e r v e r和应用服务器相分离的整体架构 同时支持 J S P S e r v l e t和企业组 J a v a B e a n等轻量级线程规范 所有的请求对应于应用 服务器上的处理线程 系统的开销低 效率非常高 同时 W e b S p h e r e整个体系 结构相当的灵活 为适应扩展需要可以作不同的横向和纵向扩展 从而可以满足 各银行未来的扩展需要 正是因为在一开始选型的时候我们就已考虑到未来的扩展需要 整个系统 在接下来的几次性能改进方面 我们大体上都能相对顺利地达到了预期目标 第二方面是 W e b 服务器的性能配置 在一开始系统上线的时候 由于系统的负荷不是很大 为了节省系统总拥 有成本 T C O投资 我们在一台较低配置的 I B M R S 6 0 0 0上投产了该系统 整个系 统的 H T T P服务器 应用服务器 通信服务器等均位于该台机器上 由于初始投 产时用户不多 所以系统的性能基本上能令人接受 但随着业务的发展和用户访问量的增大 我们发现该服务器的响应变慢 系统的 C P U 利用率和内外存交换显著增大 经过跟踪 我们发现关键原因之一是 系统的内存不足的缘故 由于网上服务器把大量用户的会话信息保存在内存中供 给应用系统使用 当内存不足时 大量 S e s s i o n 信息被迫交换至硬盘 大量 C P U 时间消耗在等候内外存的交换上 系统效率迅速下降 鉴于这种情况 我们把该服务器的内存由 2 G B 扩充为 4 G B 同时相应调整用 系统分析师考试论文案例集 第二辑 中国系统分析师 webmaster 会话信息的保存时间 这样整个系统的效率又回到较为理想的状况 由于新应用的不断投产及数据库操作的日益增加 我们后来逐渐监控到系 统的数据库处于繁忙状态 系统的错误日志也记录下了供应用服务器使用的数据 库连接处出现资源不足的情况 在这种背景下 我们认为整个系统由于硬件配置 所限 应该进行横向扩展 因此我们把数据库服务器分离出来 配置到另一较高 性能的服务器上 相应定义的数据库资源也大幅增加 这样整个系统的性能又处 于较为理想的状况 第三方面是对应用系统进行相应的优化以提高性能 W e b 服务器配置及相应的硬件扩展不失为解决系统性能问题的一条捷径 但 应用系统的优化也是应该重点加以考虑的 毕竟它能够在投入较少的情况下提高 系统的运用效率 在开发的初期 我们就已经十分注意系统的利用效率 比如提醒程序员尽 量不要利用用户会话信息 S e s s i o n 来传递大的对象 对于内存要注意回收等 同时 通过内部的交流会推广与介绍一些小的 有用的编程技巧来提高开发人员 的水平 通过代码的抽查 希望能在早期就发现问题等 在系统运行期间 我们通过监控发现 应用服务器所基于的 J a v a 虚拟机 其内存堆的空闲空间有不断下降的趋势 每隔若干天导致空间消耗殆尽 无法分 配新对象空间 从而导致系统重启 在排除了系统本身问题的原因外 我们确定 为应用系统的开发有问题 通过从网上万载 I B M公司检测 J a v a虚拟机的相关工 具对 J V M 进行监控后终于发现系统内部存在着不能回收内存的对象 再通过查找 相应的程序发现在该程序中有 环状 的对象引用 从而导致对象使用后不能被 垃圾收集器所回收 这个问题的解决过程虽然十分艰苦 但由于该问题不能通过 升级硬件或增加资源配置而得到根本解决 会给系统带来很大的隐患 所以 整 个过程的分析与解决是完全值得的 更何况通过查找故障原因的过程 给整个项 目组上了生动的一堂软件质量保证课 对项目组的质量意识起了很大的促进作 用 所以说改进 W e b服务器的性能井不单纯是系统管理方面的工作 它渗透到 开发以及系统运行等一系列环节中 第四方面预先考虑未来的扩展与性能需要 随着系统的发展及成熟 考虑到用户访问量的不断上升 为了预留系统的 发展空间 我们最近又对整个系统作了一个系统性的升级 通过引入多台 H T T P 服务器及应用服务器并行工作提高整个系统吞吐量及单点故障克服能力 由于在 一开始选型的时候就已经充分考虑到动态负载均衡及横向扩展方面的需要 这一 项的升级无需对整个系统的体系结构作根本的变革 对应用程序来说 更是没有 造成任何影响 系统分析师考试论文案例集 第二辑 中国系统分析师 webmaster 整个项目历时近两年 从这两年的系统情况来看 整个系统是成功的 根 据我亲身的经历 系统性能并不单纯是系统运行与管理阶段的问题 而是渗透在 项目论证 开发以及运行的各个阶段 只有在各个阶段都能充分考虑性能方面的 需要 在实际运行时 整个系统的性能才可能真正有保障 在技术方面来看 可 以综合利用选型评估 硬件扩展 应用优化和系统配置优化等一系列的手段 比 如在硬件扩展方面 又可以分为主要部件扩容 纵向升级 横向升级等方面 在 我们的项目实践中 曾综合地利用了上述的各种手段 比如某银行的整个系统从 日访问量不足 1万至现在的每日超过 I 0万次以上的点击的发展情况来看 整个 系统的性能保障及提高方案是比较成功的 评注 实践过程较有说服力 条理与思路相当清晰 技术措施与管理措施的推进 也很明确 所论述的技术还有一些局限 不够开阔 论文四 论改进 W e b 服务器性能的有关技本 数字图书馆类的应用 摘要 一个大中型的图书馆信息系统涉及到许多方面的技术与方案 本文着重讨论 与 W e b 服务器性能有关的一些内容 本人有幸作为项目负责人之一参与了某大型图书馆数字化信息系统的设计 和基于 W e b 应用软件的开发工作 由于在数字化图书馆信息系统中流通着的大多 是数字化的索引 文摘 全文 图像或音频视频等多媒体信息 对 W e b 服务器性 能有着较高的要求 结合实际工程的经验 本文将从硬件实现手段 缓存服务器 均衡负载设备 W e b双机镜像 C P U和网卡的提升 网络带宽扩充 和软件实现手段 三层 C S 软件结构设计 应用程序部署 等两个大方面论述如何提高 W e b 服务器的性能 以便使用户能够更快捷 高效 安全地使用应用系统 正文 随着 I n t r a n e t信息技术的发展 图书馆为了更好地发挥其图书流通 资料 检索和学术交流的职能 图书馆的数字信息化工程也势在必行 某图书馆为了尽 快地步入世界先进图书馆的行列 已经启动了一部分的数字图书馆工程 该数字图书馆工程主要包括对外信息 W e b 发布系统 交互式检索网 后台馆 藏信息管理系统 多媒体资料采集制作以及 V O D 点播系统等 本人有幸作为项目 负责人之一 参与了整个数字化信息系统的总体设计 并参与了基于 W e b 的一些 应用 如对外信息发布系统 图像 全文混合检索系统 V O D 点播系统 的开发 某图书馆数字化信息系统从网络环境上讲 主要划分为多个网段 一 I n t r a n e t 接入部分 采用 2 M 的 D D N 专线 二 公共网段 非军事区 主要 包括前台发布数据库服务器 W e b 服务器 E M a i l F T P D N S 服务器 检索服务器 及 S A N 网络区域存储设备 三 是内部局域网 包括内网 W e b 服务器 后台馆 系统分析师考试论文案例集 第二辑 中国系统分析师 webmaster 藏数据库服务器 O A服务器等 四 是 V O D点播专用网 包括音频视频点播 服务器等 由于制定了严格的网络级和应用级访问权限 通过具有三层交换能力 的高性能交换机和安全授权认证系统等 有效地控制了防问权限 确保了数据的 安全性和完整性 考虑到经费和人员素质及今后的维护管理运营等方面 操作系 统采用 W i n d o w s N T 平台 服务器选用 D E L L 高端的系列 数据库采用 I B M 的 D B 2 主干网为千兆快速交换式以太网 局域网百兆到桌面 V O D 点播网十兆到桌面 在该网络环境下应用主要分为三大部分 一 对外 W e b 发布系统 对外图 书辅助检索系统 二 后台馆藏信息管理系统和图像 全文混合检索系统 三 V O D点播系统 由于绝大部分应用采用 B r o w s e r S e r v e r方式结构 最终用户在 本地只需安装 I E 或者 N e t s c a p e W e b 浏览器 在后台数据库服务器的支持下通过 网页方式请求和访问各类应用服务 另外 由于在图书馆信息系统中流通的多为 索引 摘要 全文或音频视频等多媒体信息 对 W e b 服务器性能与网络带宽等都 有更高的要求 通过不断地试验和实践 我们发现从以下几个方面可以相对有效地提升 W e b 服务器性能 1 缓存服务器和均衡负载设备使用可以缓解访问瓶颈 提高网络带宽 实 现均衡负载 缓存服务器也称为 c a c h e 服务器 可以存储 c a c h e 静态的内容如网页 多媒 体点播资源和会议实况 已压缩的 有一定格式要求的 等 此外 目前美国 c a s h f l o w 缓存服务器 已经可以存储 c a c h e 数据库 A S P 等动态内容 c a c h e 服 务器通常放到防火墙之外 外网 W e b服务器之前 因此 I n t e r n e t用户点击网页 不再直接访问网站 W e b 服务器 而是访问 c a c h e 服务器 由于 c a c h e服务器具有多个 C P U和高速大容量 I O通道 独立的 O S 因此 能大大缓解 I n t e r n e t 访问瓶颈 而且也具有一定的抗黑客攻击的能力 目前某图书馆采用这种方式 把大数据量的静态图片 点播资源 虚拟三维 应用等都事先置放在 c a c h e 服务器中 即使现今只有 2 M I n t e r n e t 的接入带宽 以上应用的播放速度和效果仍能让用户满意 另外一种方式采用均衡负载设备或 W e b 双机镜像 这种方式通过负载均衡的 方法达到 W e b 访问性能最优 W e b 双机镜像是较早以前流行的方式 虽能使系统 可靠性提升 但由于双机总是在互相询问对方状态 将会影响一定的访问性能 均衡负载设备是独立于 W e b 服务器的硬件 它和 W e b 服务器及网站中其他服务器 接在同一交换机上 通过负载调度程序为各个服务器分配工作量 从而 能达到 充分利用资源 提高访问性能的目的 只是由于某图书馆目前对外发布资源相对 仍较少 只采用了三台 W e b 服务器 因此目前的均衡负载设备作用还不显著 2 从 W e b 服务器的配置来看 W e b 服务器自身 C P U 个数及速度 网卡数量 W e b 服务器与防火墙的位置关系等 都会影响到 W e b 服务器的性能 从 W e b服务器硬件本身来讲 C P U个数的增加 网卡个数的增加 I O信道 的扩展无疑可以直接地提高 W e b 服务器性能 此外 由于千兆口的防火墙目前较 少且费用较高 如果把 W e b服务器放置防火墙之后 一定会大大影响 I n t e r n e t 访问性能 某图书馆采用 I D S 入侵侦测 W e b 服务器 服务器防火墙 较低端 不会影响流量 应用服务器 数据库服务器 防火墙 高端 分层次的安全模 式 既保证了系统的安全性 又提升了网络访问性能 另外 某图书馆还采用了 S A N 网络区域存储来提高服务器访问速度 3 三层C S 软件结构设计和应用程序的适当部署也会提高 W e b 服务器的性 系统分析师考试论文案例集 第二辑 中国系统分析师 webmaster 能 将业务逻辑 通用访问接口与数据等相互分离 分别置放于 W e b 服务器 应 用服务器 数据库服务器上 通过程序功能和逻辑的合理部署 也能大大改进 W e b 服务器性能 一般的原则是 W e b 服务器只需接受 I n t e r n e t h t t p 访问请求 使 W e b 只有 最少的任务 把实际处理交给各个应用服务器处理 然后返回结果给 B r o w s e r 某图书馆采用这种方式专门开发了搜索引擎应用服务器和混合检索应用服务器 等 达到了良好的应用效果 事实上 W e b 服务器的性能提升还存在很多手段和方法 比如 C P U 与存储之 间关系 W e b 交换机等等 有待于我们进一步的实践 分析和讨论 评注 主题鲜明 条理也较分明 但所讨论的技术应更有机地结合于项目的实例 论文五 论实时控制系统与企业信息系统的集成 通信业应用 摘要 近年来 在应用需求的强大驱动下 我国通信业有了长足的进步 现有通信 行业中的许多企业单位 如电信公司或移动集团 其信息系统的主要特征之一是 对线路的实时监控要求很高 数据量庞大 如何将实时控制与信息系统集成在一 起便成为系统实施的一个关键部分 在参与了某个通信公司的一套网管系统以及决策支持系统的设计后 我们分 析了两者的集成与应用工作 深切地感受到有一个良好的设计策略以及重视所选 用的工具是一个关键 这个项目主要是对下属各分站的子网以及有关链路的连通 情况进行实时监控 实现报警 路由控制和授权等功能 其关键在于提供一个实 时显示情况的地图界面 井将数据汇总和组织 建立起数据仓库以及进一步实施 数据挖掘分析 从而能支持企业的决策分析 我作为设计人员之一 着重在本文 中讨论控制系统与信息系统集成时的策略 正文 众所周知 通信行业需要有一整套监控通信网络的手段 其工作特点是涉及 到的各分站与基站的在地理位置 L 的分布性 更加需要有在更高一级提供检测不 同分站链接情况的手段 一般来讲 由于数据都是海量的 所以 如何将整个网 络系统所得的数据及时处理 以便和决策部门的分析相结合 也成为迫切需要解 决的重要课题 简言之 分布性 实时性以及数据海量性是解决整个系统设计和 集成的核心问题 首先 让我们来讨论一下 网管监控系统 由于我参与设计与开发的这个 系统并不是位于基层的分站 其定位在将下属各分站的主机通信数据 包括数据 流量 链路负荷 通往其他结点即主机的连通情况等 加以收集 所以对于具体 通信事务的底层操作要求并不很高 考虑到上述原因 我们采用了一个地理信息系统开发平台 M a p i n f o 并采用 系统分析师考试论文案例集 第二辑 中国系统分析师 webmaster D e l p h i 编程 后台用 S Q L S e r v e r 数据库 这是由于考虑到决策所需要用到的是 M i c r o s o f t 公司的 O L A P S e r v i c e 在分析和计划之前 我们先对 I T U 8 0 1 标准 做了详细的探讨 这只是一个有关子网和链路定义以及分层等描述的标准 在听 取了许多分站人员的建议后 将 M A P I N F O 公司提供的一个相关的 M A P X 的 A c t i v e X 控件嵌入到 D e l p h i 程序中 利用 M A P X 中提供的丰富的类以及操作 比如 O b j e c t L a y e r 等实现网管界面 井且加入了子网和链路的概念 对属下的 分站可以随意地组合成为不同子网 而且实现了放大与缩小的功能 大致可以将 整个地区的分站集中在一张地图中 能显示在屏幕上 这时 只是显示出各个分 站的概要 小到可以显示出某台主机的机柜 机柜直到插件板 因为这些都要实 时监控 我们采用了分层的方法来实现以上缩放 对于一些静态的数据 如分 站 主机的位置等则先用 M a p i n f o 公司提供的一套编制地理信息的工具 M A P X 是其提供给编程工具的一个 A c t i v e X 控件 做成静态的层次图放置于数据库中 我们新做成的这套系统通过与各分站的专用线路加以连接 能实时地得到数 据 显示于地图上 反映出各站 各子网 各链路的实时状态 并能将控制命令 传回分站 如强制链路中断 路由转换等 现在 让我们来讨论其中最为关键的问题 即是要将实时控制系统与企业信 息系统加以集成 我们的设想和体系结构大体上可以用一张简图表示 此处暂 略 在这个体系结构中 由各分站保留着详细的数据 网管系统则在一定时间间 隔内将汇总到的数据作少量统计 抽取其中需要保存的内容放入数据库 如每分 钟流量 某分站与其他分站每分钟通信流量 在该分站中某个链路的负荷 这些 链路有可能是动态分配的 也可能是固定分站之间的通信链路 尽管如此 数 据仍然是海量的 因此 如果要把这些数据都直接送到各个决策部门 比如送给 市场部门是不现实的 所以 我们在数据库的基础上建立了数据仓库 确定了客 户 时间 通信量 计费和故障等几个数据仓库的主题 每隔一定时间对数据库 中的原始数据进行清理与抽取等预处理工作 建立好数据仓库 这里的预处理包 括了许多方面的内容 比如有建立计算时间 但是无计费的 计费值为零 的数 据 应视为建立失败的无效数据 需要予以剔除 某些企业租用的是专用线路按 月计费 中间的通信因此无计费的一些有关记录也应剔除等 在预处理之后 再利用 O L A P S e r v i c e 的分析将数据融合与汇总 按照决策 部门的需要提供相应数据 比如 市场部门需要每一分站的收益 客户分布情况 以及客户费用等 这些都可以由 O L A P S e r v i c e 对数据作预先处理 此时处理 完的数据在逻辑上是以立方体 C U B E 形式存在的 其占用的存储空间便能显著 地降低 如 1 9 9 9 年 8 月有 2 0 0 0 万条通讯记录 即使形成作为备份的文本都需要 4 G 空间 经过 O L A P S e r v i c e 处理后仅需 2 0 0 M 左右空间 因此 经处理后的数 据主要存放于另外的相关部门的机器中 而不能与主服务器放在一起 最后 再来讨论由决策人员所使用的系统 由于这些部门并不分散 我们就 没有采用 O L A P S e r v c e 的 W e b 发布方案 采用 D e l p h i 编制了访问 O L A P S e r v i c e 的客户端软件 用了 O L A P S e r v i c e 提供的 C u b e B r o w s e r 控件 用相似于网页 的界面提供了数据立方体的各种操作 如上钻 观察角度从月转到季度甚至年 切片 旋转等操作 为了便于输出打印数据 还内嵌了 M i c r o s o f t 的 E x c e l 数据 透视表 可以将在 C u b e B r o w s e r 上所看到的数据转化为 E x c e l 的表格形式 或 者转换成饼形图 柱形图和曲线图等 比如可以观察每天 2 4 小时通信流量的分 布曲线图 可以发现在夜间 1 2 点以后明显通信流量减少 而决策部门便可制定 系统分析师考试论文案例集 第二辑 中国系统分析师 webmaster 某些优惠或减价措施吸引更多客户在 1 2 点之后使用网络 另外 在采用 O L A P S e r v i c e 中的数据挖掘功能时 其中提供的两类算法分 别是基于决策树的分类和基于决策树的聚类 市场部门的聚类算法将客户根据费 用情况加以聚集 以期发现处于同一消费水平的客户的共同特征 便于制定政策 吸引客户 这方面的努力我们将会进一步持续进行 以保证有足够的海量数据而 发现其中的规律 整个系统运行后 其数据采集 数据处理等一系列工作都由程序定期地自动 进行 该系统应用已有一段时间 受到了不少好评 当然 也发现了其中有不少 问题 比如 主服务器数据库的容量问题 主站与分站的通信效率问题 还有在 网管系统中 网络故障的确定还不够细致 需要由分站再具体化加以确定 决策 系统与网管系统之间还缺少直接通信手段等 这些都有待于进一步的解决与改 进 实时控制系统与企业信息系统集成化是推动从事生产制造 测量与监控等业 务的企事业单位真正迈向信息化 提高工作效率的一个重要动力 如果是大型企 业 更需要有一整套的系统 支持 W e b 发布 智能查询 自动识别如用于故障预 测和数据挖掘等技术 从而能够将底层的实时监控与高层的决策更好地集成在一 起 展望其前景 无疑是十分美好的 但是我们认为相应的工作量很大 在技术 上仍然需要有所提高和有所突破 评注 能紧扣集成的主题 结合实际作了较有深度的论述 所讨论的数据库和数 据仓库技术符合企业信息化的方向 对遇到的问题的举例剖析还不够 实时控制 方面的论述也可更细化一些说明 论文六 论实时控制系统与企业信息系统的集成 工业自动化改 造的应用 摘要 本文以一个信息化改造项目为例讨论了实时系统与信息系统的集成 我曾参 加了一个中等规模的现代化生产企业的数字化改造项目 该企业拥有 4 座自动化 连续式工作的窑炉 以及 8 座自动化间隙式工作的窑炉以及多台半自动的中大型 辅助机器 该企业希望能将这些设备实现数字化 并且重点要建立起一个中央监 控室 能实现对设备的运行状态参数的监督和记录两大任务 前者用于防止意外 事故 后者可用于向该企业的决策人员和技术开发部门提供信息 通过我们的开发组与该企业相关人员一起努力 分四个步骤共同完成了这一 工作 第一步是实现设备状态参数的数字化输出 第二步是建立中央监控室的监 督和记录功能 第三步健全监控室的控制功能及相应信号的输出 第四步则是实 现生产设备自动化控制的数字信号接入功能 我在其中的主要工作有三个方面 1 作为公司开发组和企业间联络的桥梁 系统分析师考试论文案例集 第二辑 中国系统分析师 webmaster 2 负责确定该项目中各部分之间的分工 在发生冲突或出现问题时提出相 应的具体解决办法 3 帮助解决与协调在工作过程中出现的各种困难 正文 现代化企业发展生产与提高效率的根本途径之一是加速信息化的进程 在所 从事的专业生产领域中 我参与开发项目的这家企业可以认为已经具有相当程度 的现代化的基础了 比如它已拥有 4 条自动化连续式工作的窑炉 8 座自动化间 隙式工作的窑炉和多台半自动的中大型辅助机器 但是这些设备的自动化控制在 改造前还主要依靠模拟量控制 也不具备信息与数据的记录 汇总与分析功能 该企业一方面出于对今后发展的需要 希望记录下这些设备在工作过程中连续的 状态参数的变化情况 有运行的日志与历史记录 以提供给其技术开发部门 作 为产品质量改进研究中的参考 进一步还可提供给企业管理部门决策分析时的参 考 另一方面 企业希望能够对设备生产状态有全面的监督和一定的紧急控制与 应变的能力 能对生产设备的操作意外和设定不当 或者发生突然的未预料到的 事件 防止造成事故与损失 我们根据该企业的要求 结合项目的资金 时间 人员等现实状况 再三考 虑了该企业的经营情况 产品的市场和前景 项目开发所面临的风险等诸多因素 经过仔细分析 得出了如下的 4 条意见 l 由于资金的限制 切实地在相应各个环节上节约成本是相当重要的 因 此要尽可能地在原有设施与条件的基础上进行改造 而不是进行根本性的替换 2 此企业需要的是 实时控制系统和企业信息系统的初步集成 而不是 一个功