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計算機系統分析員論文-通信業(yè)應用
論實(shí)時(shí)控制系統與企業(yè)信息系統的集成——論文1：通信業(yè)應用【摘要】
近年來(lái)，在應用需求的強大驅動(dòng)下，我國通信業(yè)有了長(cháng)足的進(jìn)步�，F有通信行業(yè)中的許多企業(yè)單位，如電信公司或移動(dòng)集團，其信息系統的主要特征之一是對線(xiàn)路的實(shí)時(shí)監控要求很高，數據量龐大，如何將實(shí)時(shí)控制與信息系統集成在一起便成為系統實(shí)施的一個(gè)關(guān)鍵部分。
在參與了某個(gè)通信公司的一套網(wǎng)管系統以及決策支持系統的設計后，我們分析了兩者的集成與應用工作，深切地感受到有一個(gè)良好的設計策略以及重視所選用的工具是一個(gè)關(guān)鍵。這個(gè)項目主要是對下屬各分站的子網(wǎng)以及有關(guān)鏈路的連通情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監控、實(shí)現報警、路由控制和授權等功能，其關(guān)鍵在于提供一個(gè)實(shí)時(shí)顯示情況的地圖界面，井將數據匯總和組織，建立起數據倉庫以及進(jìn)一步實(shí)施數據挖掘分析，從而能支持企業(yè)的決策分析。我作為設計人員之一，著(zhù)重在本文中討論控制系統與信息系統集成時(shí)的策略。
【正文】
眾所周知，通信行業(yè)需要有一整套監控通信網(wǎng)絡(luò )的手段，其工作特點(diǎn)是涉及到的各分站與基站的在地理位置L的分布性，更加需要有在更高一級提供檢測不同分站鏈接情況的手段。一般來(lái)講，由于數據都是海量的，所以，如何將整個(gè)網(wǎng)絡(luò )系統所得的數據及時(shí)處理，以便和決策部門(mén)的分析相結合，也成為迫切需要解決的重要課題。簡(jiǎn)言之，分布性、實(shí)時(shí)性以及數據海量性是解決整個(gè)系統設計和集成的核心問(wèn)題。
首先，讓我們來(lái)討論一下“網(wǎng)管監控系統”。由于我參與設計與開(kāi)發(fā)的這個(gè)系統并不是位于基層的分站，其定位在將下屬各分站的主機通信數據（包括數據流量、鏈路負荷、通往其他結點(diǎn)即主機的連通情況等）加以收集，所以對于具體通信事務(wù)的底層操作要求并不很高。
考慮到上述原因，我們采用了一個(gè)地理信息系統開(kāi)發(fā)平臺Mapinfo并采用Delphi編程，后臺用SQLServer數據庫（這是由于考慮到?jīng)Q策所需要用到的是Microsoft公司的OLAPService）。在分析和計劃之前，我們先對ITU801標準做了詳細的探討，這只是一個(gè)有關(guān)子網(wǎng)和鏈路定義以及分層等描述的標準，在聽(tīng)取了許多分站人員的建議后，將MAPINFO公司提供的一個(gè)相關(guān)的MAPX的ActiveX控件嵌入到Delphi程序中，利用MAPX中提供的豐富的類(lèi)以及操作，比如Object、Layer等實(shí)現網(wǎng)管界面，井且加入了子網(wǎng)和鏈路的概念，對屬下的分站可以隨意地組合成為不同子網(wǎng)，而且實(shí)現了放大與縮小的功能，大致可以將整個(gè)地區的分站集中在一張地圖中，能顯示在屏幕上，這時(shí)，只是顯示出各個(gè)分站的概要，小到可以顯示出某臺主機的機柜、機柜直到插件板（因為這些都要實(shí)時(shí)監控）。我們采用了分層的方法來(lái)實(shí)現以上縮放。對于一些靜態(tài)的數據，如分站，主機的位置等則先用Mapinfo公司提供的一套編制地理信息的工具（MAPX是其提供給編程工具的一個(gè)ActiveX控件）做成靜態(tài)的層次圖放置于數據庫中。
我們新做成的這套系統通過(guò)與各分站的專(zhuān)用線(xiàn)路加以連接，能實(shí)時(shí)地得到數據，顯示于地圖上，反映出各站、各子網(wǎng)、各鏈路的實(shí)時(shí)狀態(tài)，并能將控制命令傳回分站（如強制鏈路中斷、路由轉換等）。
現在，讓我們來(lái)討論其中最為關(guān)鍵的問(wèn)題，即是要將實(shí)時(shí)控制系統與企業(yè)信息系統加以集成，我們的設想和體系結構大體上可以用一張簡(jiǎn)圖表示（此處暫略）。
在這個(gè)體系結構中，由各分站保留著(zhù)詳細的數據，網(wǎng)管系統則在一定時(shí)間間隔內將匯總到的數據作少量統計，抽取其中需要保存的內容放入數據庫，如每分鐘流量，某分站與其他分站每分鐘通信流量，在該分站中某個(gè)鏈路的負荷（這些鏈路有可能是動(dòng)態(tài)分配的，也可能是固定分站之間的通信鏈路）。盡管如此，數據仍然是海量的，因此，如果要把這些數據都直接送到各個(gè)決策部門(mén)，比如送給市場(chǎng)部門(mén)是不現實(shí)的。所以，我們在數據庫的基礎上建立了數據倉庫，確定了客戶(hù)、時(shí)間、通信量、計費和故障等幾個(gè)數據倉庫的主題，每隔一定時(shí)間對數據庫中的原始數據進(jìn)行清理與抽取等預處理工作，建立好數據倉庫。這里的預處理包括了許多方面的內容，比如有建立計算時(shí)間，但是無(wú)計費的（計費值為零）的數據，應視為建立失敗的無(wú)效數據，需要予以剔除；某些企業(yè)租用的是專(zhuān)用線(xiàn)路按月計費，中間的通信因此無(wú)計費的一些有關(guān)記錄也應剔除等。
在預處理之后，再利用OLAPService的分析將數據融合與匯總。按照決策部門(mén)的需要提供相應數據（比如：市場(chǎng)部門(mén)需要每一分站的收益，客戶(hù)分布情況以及客戶(hù)費用等）。這些都可以由OLAPService對數據作預先處理，此時(shí)處理完的數據在邏輯上是以立方體（CUBE）形式存在的，其占用的存儲空間便能顯著(zhù)地降低，如1999年8月有2000萬(wàn)條通訊記錄，即使形成作為備份的文本都需要4G空間，經(jīng)過(guò)OLAPService處理后僅需200M左右空間，因此，經(jīng)處理后的數據主要存放于另外的相關(guān)部門(mén)的機器中，而不能與主服務(wù)器放在一起。
最后，再來(lái)討論由決策人員所使用的系統。由于這些部門(mén)并不分散，我們就沒(méi)有采用OLAPServce的Web發(fā)布方案。采用Delphi編制了訪(fǎng)問(wèn)OLAPService的客戶(hù)端軟件，用了OLAPService提供的、CubeBrowser控件，用相似于網(wǎng)頁(yè)的界面提供了數據立方體的各種操作，如上鉆（觀(guān)察角度從月轉到季度甚至年），切片，旋轉等操作。為了便于輸出打印數據，還內嵌了Microsoft的Excel數據透視表，可以將在CubeBrowser上所看到的數據轉化為Excel的表格形式，或者轉換成餅形圖、柱形圖和曲線(xiàn)圖等，比如可以觀(guān)察每天24小時(shí)通信流量的分布曲線(xiàn)圖，可以發(fā)現在夜間12點(diǎn)以后明顯通信流量減少，而決策部門(mén)便可制定某些優(yōu)惠或減價(jià)措施吸引更多客戶(hù)在12點(diǎn)之后使用網(wǎng)絡(luò )。
另外，在采用OLAPService中的數據挖掘功能時(shí)，其中提供的兩類(lèi)算法分別是基于決策樹(shù)的分類(lèi)和基于決策樹(shù)的聚類(lèi)，市場(chǎng)部門(mén)的聚類(lèi)算法將客戶(hù)根據費用情況加以聚集，以期發(fā)現處于同一消費水平的客戶(hù)的共同特征，便于制定政策，吸引客戶(hù)。這方面的努力我們將會(huì )進(jìn)一步持續進(jìn)行，以保證有足夠的海量數據而發(fā)現其中的規律。
整個(gè)系統運行后，其數據采集，數據處理等一系列工作都由程序定期地自動(dòng)進(jìn)行，該系統應用已有一段時(shí)間，受到了不少好評。當然，也發(fā)現了其中有不少問(wèn)題，比如；主服務(wù)器數據庫的容量問(wèn)題，主站與分站的通信效率問(wèn)題，還有在網(wǎng)管系統中，網(wǎng)絡(luò )故障的確定還不夠細致，需要由分站再具體化加以確定，決策系統與網(wǎng)管系統之間還缺少直接通信手段等，這些都有待于進(jìn)一步的解決與改進(jìn)。
實(shí)時(shí)控制系統與企業(yè)信息系統集成化是推動(dòng)從事生產(chǎn)制造、測量與監控等業(yè)務(wù)的企事業(yè)單位真正邁向信息化，提高工作效率的一個(gè)重要動(dòng)力。如果是大型企業(yè)，更需要有一整套的系統，支持Web發(fā)布，智能查詢(xún)，自動(dòng)識別如用于故障預測和數據挖掘等技術(shù)，從而能夠將底層的實(shí)時(shí)監控與高層的決策更好地集成在一起。展望其前景，無(wú)疑是十分美好的，但是我們認為相應的工作量很大，在技術(shù)上仍然需要有所提高和有所突破。
評注：能緊扣集成的主題，結合實(shí)際作了較有深度的論述。所討論的數據庫和數據倉庫技術(shù)符合企業(yè)信息化
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