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計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分析員論文-通信業(yè)應(yīng)用
論實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)與企業(yè)信息系統(tǒng)的集成——論文1：通信業(yè)應(yīng)用【摘要】
近年來，在應(yīng)用需求的強(qiáng)大驅(qū)動(dòng)下，我國通信業(yè)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。現(xiàn)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(tuán)，其信息系統(tǒng)的主要特征之一是對(duì)線路的實(shí)時(shí)監(jiān)控要求很高，數(shù)據(jù)量龐大，如何將實(shí)時(shí)控制與信息系統(tǒng)集成在一起便成為系統(tǒng)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(tǒng)以及決策支持系統(tǒng)的設(shè)計(jì)后，我們分析了兩者的集成與應(yīng)用工作，深切地感受到有一個(gè)良好的設(shè)計(jì)策略以及重視所選用的工具是一個(gè)關(guān)鍵。這個(gè)項(xiàng)目主要是對(duì)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(jiān)控、實(shí)現(xiàn)報(bào)警、路由控制和授權(quán)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(shù)據(jù)匯總和組織，建立起數(shù)據(jù)倉庫以及進(jìn)一步實(shí)施數(shù)據(jù)挖掘分析，從而能支持企業(yè)的決策分析。我作為設(shè)計(jì)人員之一，著重在本文中討論控制系統(tǒng)與信息系統(tǒng)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(jiān)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(jí)提供檢測(cè)不同分站鏈接情況的手段。一般來講，由于數(shù)據(jù)都是海量的，所以，如何將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所得的數(shù)據(jù)及時(shí)處理，以便和決策部門的分析相結(jié)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(shù)據(jù)海量性是解決整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和集成的核心問題。
首先，讓我們來討論一下“網(wǎng)管監(jiān)控系統(tǒng)”。由于我參與設(shè)計(jì)與開發(fā)的這個(gè)系統(tǒng)并不是位于基層的分站，其定位在將下屬各分站的主機(jī)通信數(shù)據(jù)（包括數(shù)據(jù)流量、鏈路負(fù)荷、通往其他結(jié)點(diǎn)即主機(jī)的連通情況等）加以收集，所以對(duì)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(tǒng)開發(fā)平臺(tái)Mapinfo并采用Delphi編程，后臺(tái)用SQL Server數(shù)據(jù)庫（這是由于考慮到?jīng)Q策所需要用到的是Microsoft公司的OLAP Service）。在分析和計(jì)劃之前，我們先對(duì)ITU801標(biāo)準(zhǔn)做了詳細(xì)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(biāo)準(zhǔn)，在聽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MAP X的Active X控件嵌入到Delphi程序中，利用MAP X中提供的豐富的類以及操作，比如Object、Layer等實(shí)現(xiàn)網(wǎng)管界面，井且加入了子網(wǎng)和鏈路的概念，對(duì)屬下的分站可以隨意地組合成為不同子網(wǎng)，而且實(shí)現(xiàn)了放大與縮小的功能，大致可以將整個(gè)地區(qū)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(tái)主機(jī)的機(jī)柜、機(jī)柜直到插件板（因?yàn)檫@些都要實(shí)時(shí)監(jiān)控）。我們采用了分層的方法來實(shí)現(xiàn)以上縮放。對(duì)于一些靜態(tài)的數(shù)據(jù)，如分站，主機(jī)的位置等則先用Mapinfo公司提供的一套編制地理信息的工具（MAP X是其提供給編程工具的一個(gè)Active X控件）做成靜態(tài)的層次圖放置于數(shù)據(jù)庫中。
我們新做成的這套系統(tǒng)通過與各分站的專用線路加以連接，能實(shí)時(shí)地得到數(shù)據(jù)，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(qiáng)制鏈路中斷、路由轉(zhuǎn)換等）。
現(xiàn)在，讓我們來討論其中最為關(guān)鍵的問題，即是要將實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)與企業(yè)信息系統(tǒng)加以集成，我們的設(shè)想和體系結(jié)構(gòu)大體上可以用一張簡(jiǎn)圖表示（此處暫略）。
在這個(gè)體系結(jié)構(gòu)中，由各分站保留著詳細(xì)的數(shù)據(jù)，網(wǎng)管系統(tǒng)則在一定時(shí)間間隔內(nèi)將匯總到的數(shù)據(jù)作少量統(tǒng)計(jì)，抽取其中需要保存的內(nèi)容放入數(shù)據(jù)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(fù)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(shù)據(jù)仍然是海量的，因此，如果要把這些數(shù)據(jù)都直接送到各個(gè)決策部門，比如送給市場(chǎng)部門是不現(xiàn)實(shí)的。所以，我們?cè)跀?shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上建立了數(shù)據(jù)倉庫，確定了客戶、時(shí)間、通信量、計(jì)費(fèi)和故障等幾個(gè)數(shù)據(jù)倉庫的主題，每隔一定時(shí)間對(duì)數(shù)據(jù)庫中的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行清理與抽取等預(yù)處理工作，建立好數(shù)據(jù)倉庫。這里的預(yù)處理包括了許多方面的內(nèi)容，比如有建立計(jì)算時(shí)間，但是無計(jì)費(fèi)的（計(jì)費(fèi)值為零）的數(shù)據(jù)，應(yīng)視為建立失敗的無效數(shù)據(jù)，需要予以剔除；某些企業(yè)租用的是專用線路按月計(jì)費(fèi)，中間的通信因此無計(jì)費(fèi)的一些有關(guān)記錄也應(yīng)剔除等。
在預(yù)處理之后，再利用OLAP Service的分析將數(shù)據(jù)融合與匯總。按照決策部門的需要提供相應(yīng)數(shù)據(jù)（比如：市場(chǎng)部門需要每一分站的收益，客戶分布情況以及客戶費(fèi)用等）。這些都可以由OLAP Service對(duì)數(shù)據(jù)作預(yù)先處理，此時(shí)處理完的數(shù)據(jù)在邏輯上是以立方體（CUBE）形式存在的，其占用的存儲(chǔ)空間便能顯著地降低，如1999年8月有2000萬條通訊記錄，即使形成作為備份的文本都需要4G空間，經(jīng)過OLAP Service處理后僅需200M左右空間，因此，經(jīng)處理后的數(shù)據(jù)主要存放于另外的相關(guān)部門的機(jī)器中，而不能與主服務(wù)器放在一起。
最后，再來討論由決策人員所使用的系統(tǒng)。由于這些部門并不分散，我們就沒有采用OLAP Servce的Web發(fā)布方案。采用Delphi編制了訪問OLAP Service的客戶端軟件，用了OLAP Service提供的、Cube Browser控件，用相似于網(wǎng)頁的界面提供了數(shù)據(jù)立方體的各種操作，如上鉆（觀察角度從月轉(zhuǎn)到季度甚至年），切片，旋轉(zhuǎn)等操作。為了便于輸出打印數(shù)據(jù)，還內(nèi)嵌了Microsoft的Excel數(shù)據(jù)透視表，可以將在Cube Browser上所看到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為Excel的表格形式，或者轉(zhuǎn)換成餅形圖、柱形圖和曲線圖等，比如可以觀察每天24小時(shí)通信流量的分布曲線圖，可以發(fā)現(xiàn)在夜間12點(diǎn)以后明顯通信流量減少，而決策部門便可制定某些優(yōu)惠或減價(jià)措施吸引更多客戶在12點(diǎn)之后使用網(wǎng)絡(luò)。
另外，在采用OLAP Service中的數(shù)據(jù)挖掘功能時(shí)，其中提供的兩類算法分別是基于決策樹的分類和基于決策樹的聚類，市場(chǎng)部門的聚類算法將客戶根據(jù)費(fèi)用情況加以聚集，以期發(fā)現(xiàn)處于同一消費(fèi)水平的客戶的共同特征，便于制定政策，吸引客戶。這方面的努力我們將會(huì)進(jìn)一步持續(xù)進(jìn)行，以保證有足夠的海量數(shù)據(jù)而發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律。
整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行后，其數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)處理等一系列工作都由程序定期地自動(dòng)進(jìn)行，該系統(tǒng)應(yīng)用已有一段時(shí)間，受到了不少好評(píng)。當(dāng)然，也發(fā)現(xiàn)了其中有不少問題，比如；主服務(wù)器數(shù)據(jù)庫的容量問題，主站與分站的通信效率問題，還有在網(wǎng)管系
統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)故障的確定還不夠細(xì)致，需要由分站再具體化加以確定，決策系統(tǒng)與網(wǎng)管系統(tǒng)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(tǒng)與企業(yè)信息系統(tǒng)集成化是推動(dòng)從事生產(chǎn)制造、測(cè)量與監(jiān)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?jiǎng)恿ΑＨ绻谴笮推髽I(yè)，更需要有一整套的系統(tǒng)，支持Web發(fā)布，智能查詢，自動(dòng)識(shí)別如用于故障預(yù)測(cè)和數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)，從而能夠?qū)⒌讓拥膶?shí)時(shí)監(jiān)控與高層的決策更好地集成在一起。展望其前景，無疑是十分美好的，但是我們認(rèn)為相應(yīng)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(píng)注：能緊扣集成的主題，結(jié)合實(shí)際作了較有深度的論述。所討論的數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)符合企業(yè)信息化的方向。對(duì)遇到的問題的舉例剖析還不夠，實(shí)時(shí)控制方面的論述也可更細(xì)化一些說明。（本文主要參考了廣東林嘉宜等人的論文）
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