網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測范文

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關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò)管理;網(wǎng)絡(luò)流量;監(jiān)測

Network Traffic Monitoring in Network Management

Wang Lei

(Hunan Women’s University,Changsha410004,China)

Abstract:This article study from the network traffic characteristics,internet traffic measurement,etc,so as to optimize some suggestions for traffic monitoring technologies.

Keywords:Network management;Network traffic;Monitoring

一、網(wǎng)絡(luò)流量的特征

(一)數(shù)據(jù)流是雙向的,但通常是非對稱的

互聯(lián)網(wǎng)上大部分的應(yīng)用都是雙向交換數(shù)據(jù)的,因此網(wǎng)絡(luò)的流是雙向的。但是兩個(gè)方向上的數(shù)據(jù)率有很大的差異,這是因?yàn)閺木W(wǎng)站下載時(shí)會導(dǎo)致從網(wǎng)站到客戶端方向的數(shù)據(jù)量比另外一個(gè)方向多。

(二)大部分TCP會話是短期的

超過90%的TCP會話交換的數(shù)據(jù)量小于10K字節(jié),會話持續(xù)時(shí)間不超過幾秒。雖然文件傳輸和遠(yuǎn)程登陸這些TCP對話都不是短期的,但是由于80%的WWW文檔傳輸都小于10K字節(jié),WWW的巨大增長使其在這方面產(chǎn)生了決定性的影響。

(三)包的到達(dá)過程不是泊松過程

大部分傳統(tǒng)的排隊(duì)理論和通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)都假設(shè)包的到達(dá)過程是泊松過程,即包到達(dá)的間斷時(shí)間的分布是獨(dú)立的指數(shù)分布。簡單的說,泊松到達(dá)過程就是事件(例如地震,交通事故,電話等)按照一定的概率獨(dú)立的發(fā)生。泊松模型因?yàn)橹笖?shù)分布的無記憶性也就是事件之間的非相關(guān)性而使其在應(yīng)用上要比其他模型更加簡單。然而近年來對互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)通信量的測量顯示包到達(dá)的過程不是泊松過程。包到達(dá)的間斷時(shí)間不僅不服從指數(shù)分布,而且不是獨(dú)立分布的。大部分時(shí)候是多個(gè)包連續(xù)到達(dá),即包的到達(dá)是有突發(fā)性的。很明顯,泊松過程不足以精確地描述包的到達(dá)過程。造成這種非泊松結(jié)構(gòu)的部分原因是數(shù)據(jù)傳輸所使用的協(xié)議。非泊松過程的現(xiàn)象迫使人們懷疑使用簡單的泊松模型研究網(wǎng)絡(luò)的可靠性,從而促進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)通信量模型的研究。

(四)網(wǎng)絡(luò)通信量具有局域性

互聯(lián)網(wǎng)流量的局域性包括時(shí)間局域性和空間局域性。用戶在應(yīng)用層對互聯(lián)網(wǎng)的訪問反映在包的時(shí)間和源及目的地址上,從而顯示出基于時(shí)間的相關(guān)(時(shí)間局域性)和基于空間的相關(guān)(空間局域性)。

二、網(wǎng)絡(luò)流量的測量

網(wǎng)絡(luò)流量的測量是人們研究互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)工具,通過采集和分析互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)流,我們可以設(shè)計(jì)出更加符合實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和更加合理的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)不是永遠(yuǎn)不會出錯(cuò)的,設(shè)備的一小點(diǎn)故障都有可能使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓,或者使網(wǎng)絡(luò)性能明顯下降。例如廣播風(fēng)暴、非法包長、錯(cuò)誤地址、安全攻擊等。對互聯(lián)網(wǎng)流量的測量可以為網(wǎng)絡(luò)管理者提供詳細(xì)的信息以幫助發(fā)現(xiàn)和解決問題。互聯(lián)網(wǎng)流量的測量從不同的方面可以分為:

(一)基于硬件的測量和基于軟件的測量

基于硬件的測量通常指使用為采集和分析網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)而特別設(shè)計(jì)的專用硬件設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)流的測量,這些設(shè)備一般都比較昂貴,而且受網(wǎng)絡(luò)接口數(shù)量,網(wǎng)絡(luò)插件的類型,存儲能力和協(xié)議分析能力等諸多因素的限制。基于軟件的測量通常依靠修改工作站的內(nèi)核中的網(wǎng)絡(luò)接口部分,使其具備捕獲網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的功能。與基于硬件的方法比較,其費(fèi)用比較低廉,但是性能比不上專用的網(wǎng)絡(luò)流量分析器。

(二)主動(dòng)測量和被動(dòng)測量

被動(dòng)測量只是記錄網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流,不向網(wǎng)絡(luò)流中注入任何數(shù)據(jù)。大部分網(wǎng)絡(luò)流量測量都是被動(dòng)的測量。主動(dòng)測量使用由測量設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流來探測網(wǎng)絡(luò)而獲知網(wǎng)絡(luò)的信息。例如使用ping來估計(jì)到某個(gè)目的地址的網(wǎng)絡(luò)延時(shí)。

(三)在線分析和離線分析

有的網(wǎng)絡(luò)流量分析器支持實(shí)時(shí)地收集和分析網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù),使用可視化手段在線地顯示流量數(shù)據(jù)和分析結(jié)果,大部分基于硬件的網(wǎng)絡(luò)分析器都具有這個(gè)能力。離線分析只是在線地收集網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù),把數(shù)據(jù)存儲下來,并不對數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的分析。

(四)協(xié)議級分類

對于不同的協(xié)議,例如以太網(wǎng)(Ethernet),幀中繼(Frame Relay),異步傳輸模式(Asynchronous Transfer Mode),需要使用不同的網(wǎng)絡(luò)插件來收集網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù),因此也就有了不同的通信量測試方法。

三、網(wǎng)絡(luò)流量的監(jiān)測技術(shù)

根據(jù)對網(wǎng)絡(luò)流量的采集方式可將網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測技術(shù)分為:基于網(wǎng)絡(luò)流量全鏡像的監(jiān)測技術(shù)、基于SNMP的監(jiān)測技術(shù)和基于Netflow的監(jiān)測技術(shù)三種常用技術(shù)。

(一)基于網(wǎng)絡(luò)流量全鏡像的監(jiān)測技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)流量全鏡像采集是目前IDS主要采用的網(wǎng)絡(luò)流量采集模式。其原理是通過交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的端口鏡像或者通過分光器、網(wǎng)絡(luò)探針等附加設(shè)備,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)流量的無損復(fù)制和鏡像采集。和其它兩種流量采集方式相比,流量鏡像采集的最大特點(diǎn)是能夠提供豐富的應(yīng)用層信息。

(二)基于Netflow的流量監(jiān)測技術(shù)

Netflow流量信息采集是基于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供的Netflow機(jī)制實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)流量信息采集。

(三)基于SNMP的流量監(jiān)測技術(shù)

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輿情監(jiān)測工作由來已久，最早的網(wǎng)絡(luò)輿情監(jiān)測手段也是基于傳統(tǒng)的手工模式。通過雇傭大量工作人員對指定的監(jiān)測頁面進(jìn)行監(jiān)測，使用人工方式，對某些重點(diǎn)監(jiān)測詞匯進(jìn)行頻率統(tǒng)計(jì)來尋找輿情動(dòng)向。然而隨著互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展，傳統(tǒng)的方式已經(jīng)落伍，要對網(wǎng)絡(luò)輿情進(jìn)行監(jiān)測，就必然要依托于一個(gè)功能強(qiáng)大的互聯(lián)網(wǎng)輿情監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行。伴隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，國內(nèi)外已有一系列的網(wǎng)絡(luò)輿情監(jiān)測系統(tǒng)正式投入使用，這些系統(tǒng)通常是依托于政府部門、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)以及企業(yè)媒體建設(shè)的，分別基于不同的需求（行政決策的、學(xué)術(shù)研究的、商業(yè)開發(fā)的），從不同的角度對網(wǎng)絡(luò)輿情進(jìn)行監(jiān)測。最早的相關(guān)研究始于TDT（TopicDetectionandTracking）項(xiàng)目［2］，它是美國國防高級研究計(jì)劃局主導(dǎo)的，旨在從新聞網(wǎng)頁中找到未知話題并對話題進(jìn)行追蹤。該項(xiàng)目歷經(jīng)多年發(fā)展演變，其核心研究內(nèi)容分為報(bào)道切分、話題追蹤、話題監(jiān)測、首次話題報(bào)告以及關(guān)聯(lián)監(jiān)測這5個(gè)方面的內(nèi)容［3］。在我國，由于中西文在文本挖掘、分詞方面的巨大差異，以及社會經(jīng)濟(jì)等方面的差異，基于漢語的網(wǎng)絡(luò)輿情監(jiān)測研究起步較晚［4］。目前，學(xué)院型的輿情研究機(jī)構(gòu)主要有北京大學(xué)中國國情研究中心、中國人民大學(xué)輿論研究所、上海交通大學(xué)輿情研究實(shí)驗(yàn)室等［5］。

2網(wǎng)絡(luò)輿情監(jiān)測系統(tǒng)框架

從過程上看，網(wǎng)絡(luò)輿情監(jiān)測的本質(zhì)是從網(wǎng)絡(luò)上獲取數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)以及按用戶需求呈現(xiàn)分析結(jié)果的過程，因此在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)時(shí)，從數(shù)據(jù)流向的角度，可以把一個(gè)網(wǎng)絡(luò)輿情監(jiān)測系統(tǒng)劃分為數(shù)據(jù)獲取模塊、數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊、數(shù)據(jù)分析模塊以及結(jié)果呈現(xiàn)模塊，整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2．1數(shù)據(jù)獲取模塊

數(shù)據(jù)獲取模塊的主要功能是全天候的、自動(dòng)的從整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上，或者某些特定網(wǎng)絡(luò)上獲取進(jìn)行輿情分析的原始數(shù)據(jù)。在自動(dòng)獲取數(shù)據(jù)的過程中，有兩方面的要求。一方面，是獲取的相關(guān)輿情數(shù)據(jù)相對于整個(gè)數(shù)據(jù)的覆蓋率的要求，即要盡可能地獲取盡量全面的原始數(shù)據(jù)；另一方面，則是對數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率的要求，即所需數(shù)據(jù)要盡可能貼近用戶關(guān)心的輿情熱點(diǎn)。只有在覆蓋率和準(zhǔn)確率全部達(dá)標(biāo)的情況下，才能更好地對網(wǎng)絡(luò)輿情進(jìn)行分析預(yù)測。目前，常見的數(shù)據(jù)獲取方式有兩種：（1）網(wǎng)絡(luò)爬蟲方式。互聯(lián)網(wǎng)的一項(xiàng)基本協(xié)議是HTML協(xié)議，基于該協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)中大量資源以統(tǒng)一資源定位符（URL）相互聯(lián)系，構(gòu)成一個(gè)有機(jī)整體。網(wǎng)絡(luò)爬蟲從一個(gè)預(yù)先定義好的URL列表開始，依次訪問該列表上的所有頁面進(jìn)行數(shù)據(jù)抓取，并分析當(dāng)前訪問頁面中的其他URL，選擇符合要求的URL加入待訪問隊(duì)列，試圖以深度或者廣度的方式對限定范圍的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遍歷式的訪問，以獲取該網(wǎng)絡(luò)的所有信息。（2）元搜索采集技術(shù)。搜索引擎是大多數(shù)網(wǎng)民訪問網(wǎng)絡(luò)的入口，目前有眾多的搜索引擎服務(wù)提供商，其檢索過程有不同的側(cè)重方向，檢索結(jié)果也各不相同。可以在若干不同的搜索引擎上部署元搜索引擎，通過對下層引擎的調(diào)用返回多個(gè)搜索結(jié)果，并基于一定的算法對不同結(jié)果進(jìn)行選擇。使用該方法能夠有效地提高數(shù)據(jù)獲取的覆蓋率和準(zhǔn)確率，且系統(tǒng)構(gòu)建較為簡單。

2．2數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊

Web頁面的數(shù)據(jù)有其自身特點(diǎn)，它是一種半結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，整個(gè)數(shù)據(jù)包括內(nèi)容和描述兩個(gè)部分，且兩者混雜在一起。直接通過數(shù)據(jù)獲取模塊抓取的頁面內(nèi)容復(fù)雜，存在大量噪音，文本內(nèi)容非結(jié)構(gòu)化，無法直接進(jìn)行下一步的分析工作，對這些原始頁面必須進(jìn)行一次數(shù)據(jù)預(yù)處理。預(yù)處理的過程大體上分為兩步：（1）進(jìn)行網(wǎng)頁內(nèi)容提取。將用戶關(guān)心的內(nèi)容（例如新聞的內(nèi)容、對主題的討論等）從噪音（如頁面上的廣告、導(dǎo)航以及其他超鏈接）中找出。將頁面轉(zhuǎn)化為一個(gè)HTML標(biāo)簽樹，根據(jù)已有知識建立提取規(guī)則，最后依據(jù)規(guī)則對頁面內(nèi)容進(jìn)行提取。如何建立一個(gè)合適的規(guī)則是提取工作的核心，可以針對某類特定的網(wǎng)站建立專屬規(guī)則，也可以針對一般頁面的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)建立一些通用規(guī)則。（2）進(jìn)行中文文本分詞。自然語言中，詞是最小的獨(dú)立活動(dòng)的語言成分。要對頁面提取獲得的非結(jié)構(gòu)化連續(xù)文本進(jìn)行處理，首要的工作就是對其進(jìn)行分詞。分詞是將輸入的一段文本分解為符合邏輯的一組單詞的過程，例如輸入“羽毛球拍”時(shí)，依照某種分詞算法就可以初步將其分解為羽毛、羽毛球、球拍3個(gè)單詞。最簡單的分詞算法以詞典為基礎(chǔ)，通過對字符串匹配完成初步工作，之后輔以少量詞法、語法和語義規(guī)則；另一種思路是基于統(tǒng)計(jì)進(jìn)行分詞，統(tǒng)計(jì)文本中相鄰字同時(shí)出現(xiàn)的頻率，頻率越高就越可能構(gòu)成一個(gè)詞；還有一些基于規(guī)則的分詞算法，通過模擬人對句子的理解過程，對當(dāng)前句子的語法、句法、詞法進(jìn)行分析推理，能夠自動(dòng)補(bǔ)全未登錄詞條。

2．3數(shù)據(jù)分析模塊

數(shù)據(jù)分析模塊是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)輿情監(jiān)測系統(tǒng)的智能核心，在本質(zhì)上是一個(gè)數(shù)據(jù)挖掘的過程。它負(fù)責(zé)將前期獲得的網(wǎng)頁內(nèi)容進(jìn)行深度挖掘，發(fā)現(xiàn)新的輿情熱點(diǎn)，并對原有的輿情趨勢進(jìn)行分析。一個(gè)典型的系統(tǒng)應(yīng)具備以下幾方面的功能：（1）主題聚類。聚類可以很直觀地從海量數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)新的主題。將處理過后的網(wǎng)頁內(nèi)容歸一化到某個(gè)特征空間中，在這個(gè)特征空間中以某種方式，將特征接近的頁面內(nèi)容劃分為不同的類別，相應(yīng)類別的聚類中心就可以認(rèn)為是新的主題。（2）熱點(diǎn)發(fā)現(xiàn)。在當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，每天產(chǎn)生的輿情主題眾多，其中有些主題能夠迅速成為當(dāng)下的輿情熱點(diǎn)，輿情監(jiān)測系統(tǒng)需要將這些輿情熱點(diǎn)從眾多主題中篩選出來，推送給輿情分析人員。篩選的時(shí)候應(yīng)該注意“熱點(diǎn)”一詞不同方面的含義，最直觀的含義就是某主題在某段時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)的頻次；再有一方面的含義就是某主題除頻次以外的權(quán)重，例如該主題來源頁面的影響力、該主題的發(fā)展速度等。（3）話題追蹤。網(wǎng)絡(luò)話題的生命周期從最初的事件主題開始，經(jīng)過一段時(shí)間的發(fā)展演化成為輿情熱點(diǎn)，又經(jīng)歷一段時(shí)間的發(fā)展變化逐漸熱度降低，最后消散。還有，在這個(gè)過程中話題的變異分支過程，都是在基于網(wǎng)絡(luò)輿情進(jìn)行決策分析時(shí)可以納入考慮的影響因素。在分析大量話題生命周期后，可以從中總結(jié)一定的規(guī)律，對當(dāng)前某話題的下個(gè)階段進(jìn)行一定的預(yù)測。（4）情感識別。網(wǎng)絡(luò)話題除了對某個(gè)發(fā)生事件的客觀描述外，還有一定的情感傾向，尤其是在網(wǎng)民對該話題的回復(fù)中，這種情感傾向會更加明顯地體現(xiàn)出來。從整體上看，這種情感傾向會分為贊成、反對以及中立這3種大的方向。將人們對某個(gè)輿情熱點(diǎn)的情感傾向進(jìn)行直觀體現(xiàn)，有助于更好地進(jìn)行分析決策。這種分析不光要對輿情的當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行情感識別，還要對該話題的發(fā)展過程中某個(gè)階段的情感同時(shí)進(jìn)行分析，以掌握輿論對該話題情感傾向的變化過程。

2．4結(jié)果呈現(xiàn)模塊

網(wǎng)絡(luò)輿情分析的目的是為相關(guān)的決策提供支撐依據(jù)，其分析結(jié)果需要簡單直觀地提供給決策分析人員，并在初步分析的基礎(chǔ)上對整個(gè)結(jié)果進(jìn)行二次挖掘。這就需要結(jié)果呈現(xiàn)模塊能夠動(dòng)態(tài)圖形化地展示分析結(jié)果，并對某些輿情熱點(diǎn)、輿情的重大拐點(diǎn)進(jìn)行主動(dòng)推送警告。根據(jù)一般化的網(wǎng)絡(luò)輿情分析需求，必須實(shí)現(xiàn)的功能有：（1）針對所有主題的查詢。（2）新主題的推送。（3）輿情熱點(diǎn)、拐點(diǎn)的警告。（4）輿情發(fā)展態(tài)勢圖。

3總結(jié)展望

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關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)輿情；監(jiān)測引導(dǎo)；Web數(shù)據(jù)挖掘

中圖分類號：C93 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1673—291X（2012）28—0227—03

一、時(shí)代背景

互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代是人類歷史上一個(gè)空前偉大的技術(shù)革命時(shí)代。現(xiàn)代信息技術(shù)、通訊傳播技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等眾多現(xiàn)代化的傳播技術(shù)已滲透到社會生活的各個(gè)領(lǐng)域。互聯(lián)網(wǎng)廣泛性、即時(shí)性、開放性、共享性和互動(dòng)性的特點(diǎn)及豐富多彩、方便實(shí)用的應(yīng)用形式?jīng)Q定其日益成為反映社情民意的重要陣地，網(wǎng)上熱點(diǎn)層出不窮，網(wǎng)絡(luò)輿情對國家事務(wù)、公共事務(wù)決策的影響力也日益加大。歷史原因曾使中國長期處于封閉狀態(tài)，國內(nèi)關(guān)于輿情的研究起步較晚，目前迫切需要提升與之相應(yīng)的理論和技術(shù)支持。輿情分析與監(jiān)測是信息深加工，以往“剪報(bào)”式低價(jià)值粗加工的信息服務(wù)，雖可按主題范圍搜集，但提供的結(jié)果僅局限于單一的信息內(nèi)容，傳統(tǒng)的單一線性收集方式已不能夠滿足人類大腦發(fā)散思維的需要。

二、網(wǎng)絡(luò)輿情監(jiān)測引導(dǎo)的技術(shù)支撐

在浩瀚的網(wǎng)絡(luò)中，政府如果僅僅依靠人工完成網(wǎng)絡(luò)海量信息的收集和處理是不現(xiàn)實(shí)的。而Web數(shù)據(jù)挖掘能快速、準(zhǔn)確的獲得有價(jià)值的網(wǎng)絡(luò)信息，利用歷史數(shù)據(jù)預(yù)測未來的行為以及從海量數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)知識。它克服了普通數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)無法發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中隱藏的關(guān)系和規(guī)則及根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)預(yù)測未來的弱點(diǎn)。Web數(shù)據(jù)挖掘的出現(xiàn)為自動(dòng)和智能的把互聯(lián)網(wǎng)上的海量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為有用信息和知識提供了條件。可有效地從Web獲取并分析相關(guān)輿情，達(dá)到監(jiān)測、輔助決策和引導(dǎo)的目的，為網(wǎng)絡(luò)輿情預(yù)警提供了極大的幫助。

（一）Web數(shù)據(jù)挖掘

Web數(shù)據(jù)挖掘由傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)演變而來。數(shù)據(jù)挖掘是指從大型數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)中提取出人們感興趣的、可信的、隱含的、明顯未知的、新穎的、有效的、具有潛在用處的信息的過程[1]。隨著互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)被運(yùn)用到網(wǎng)絡(luò)上，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)信息的特點(diǎn)發(fā)展出新的理論與方法，演變成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)。Web數(shù)據(jù)挖掘是指對目標(biāo)樣本進(jìn)行分析提取特征，以此為依據(jù)從Web文檔和Web活動(dòng)中抽取人們感興趣、潛在的有用模式和隱藏的信息，所挖掘出的知識能夠用于信息管理、查詢處理、決策支持、過程控制等方面。

根據(jù)挖掘?qū)ο蟮牟煌蓪eb數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)分為三大類[2]：Web內(nèi)容挖掘、Web結(jié)構(gòu)挖掘和Web使用挖掘。Web內(nèi)容挖掘是指從Web上檢索資源，從相關(guān)文件內(nèi)容及描述信息中獲取有價(jià)值的潛在信息。根據(jù)處理對象的不同，Web內(nèi)容挖掘分為文本挖掘和多媒體挖掘。Web結(jié)構(gòu)挖掘的目標(biāo)是Web文檔的鏈接結(jié)構(gòu)，目的在于揭示蘊(yùn)含于文檔結(jié)構(gòu)中的信息，主要方法是通過對Web站點(diǎn)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析、變形和歸納，將Web頁面進(jìn)行分類，以利于信息的搜索。結(jié)構(gòu)挖掘的重點(diǎn)在于鏈接信息。Web使用挖掘是從服務(wù)器訪問日志、用戶策略、用戶對話和事物處理信息中得到用戶的訪問模式和感興趣的信息，利用這種方法，可以獲知Web使用者的行為偏好，從而預(yù)測其行為。

（二）Web挖掘過程

Web數(shù)據(jù)挖掘依然遵循數(shù)據(jù)挖掘的研究思路，挖掘過程分為四個(gè)階段：數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)預(yù)處理、模式發(fā)現(xiàn)和模式分析（如圖1所示）[3]。

1.數(shù)據(jù)收集。網(wǎng)絡(luò)信息的收集是網(wǎng)絡(luò)輿情監(jiān)測的源頭，其廣度和深度決定了監(jiān)測效果。對于明確主題的輿情信息采集，可以采用搜索引擎方法。由于各個(gè)現(xiàn)存搜索引擎索引數(shù)據(jù)庫的構(gòu)造方法不同，其索引數(shù)據(jù)不盡完整，所以應(yīng)將多個(gè)單搜索引擎搜索結(jié)果進(jìn)行整合、調(diào)用、控制和優(yōu)化。搜索中可以以寬度優(yōu)先、深度優(yōu)先或啟發(fā)方式循環(huán)地在互聯(lián)網(wǎng)中發(fā)現(xiàn)相關(guān)信息，可將網(wǎng)絡(luò)空間按域名、IP地址或國別域名劃分為獨(dú)立子空間詳細(xì)搜索；或以信息類型為劃分，如HTML格式、XML格式、FTP文件、Word文檔、newsgroup文章和各種音、視頻文件等。輿情信息檢索結(jié)果可按不同維度展現(xiàn)，包括按內(nèi)容分類、輿情分類、相關(guān)人物、相關(guān)機(jī)構(gòu)、相關(guān)地區(qū)、正負(fù)面分類等。每個(gè)維度下把搜索結(jié)果自動(dòng)分類統(tǒng)計(jì)展示，以便短時(shí)間內(nèi)檢索到精確信息。

2.數(shù)據(jù)預(yù)處理。因原始Web訪問數(shù)據(jù)的文件格式是半結(jié)構(gòu)化的，包含不完整、冗余、錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)，需進(jìn)行提取、分解、合并，轉(zhuǎn)化為適合挖掘的格式，保存到關(guān)系型數(shù)據(jù)庫表或數(shù)據(jù)倉庫中，等待進(jìn)一步處理。數(shù)據(jù)預(yù)處理可改進(jìn)數(shù)據(jù)質(zhì)量，提高后續(xù)輿情挖掘過程的精度和性能。對采集到的輿情進(jìn)行初步加工處理，如格式轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)清理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，對于新聞評論，需過濾無關(guān)信息，保存新聞標(biāo)題、出處、時(shí)間、內(nèi)容、點(diǎn)擊次數(shù)、評論人、評論內(nèi)容和評論數(shù)量等。對于論壇，需記錄帖子的標(biāo)題、發(fā)言人、時(shí)間、內(nèi)容、回帖內(nèi)容、回帖數(shù)量等，最后形成格式化信息。條件允許時(shí)甚至可直接對網(wǎng)站服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作。

3.模式發(fā)現(xiàn)。利用數(shù)據(jù)挖掘的算法可發(fā)現(xiàn)用戶聚類、頁面聚類、頻繁訪問頁組、頻繁訪問路徑等隱藏的用戶訪問模式。若在挖掘用戶瀏覽模式過程中發(fā)現(xiàn)選擇的數(shù)據(jù)或?qū)傩杂衅睿蛲诰蚣夹g(shù)達(dá)不到預(yù)期結(jié)果，需根據(jù)反饋結(jié)果不斷重復(fù)以上過程，通過數(shù)據(jù)挖掘，創(chuàng)建和更新用戶模式庫。模式發(fā)現(xiàn)可應(yīng)用許多相關(guān)領(lǐng)域的方法，但需針對Web數(shù)據(jù)挖掘的特點(diǎn)做出相應(yīng)的改進(jìn)。

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關(guān)鍵詞： IP網(wǎng)絡(luò)；安全監(jiān)測；網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；安全防御技術(shù)

1 目前IP網(wǎng)絡(luò)面臨的安全問題

IP網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)最大的優(yōu)勢就是它的開放性強(qiáng)，使得網(wǎng)絡(luò)變得如此豐富多彩。但同時(shí)由于網(wǎng)絡(luò)的開放性和終端的智能化使得網(wǎng)絡(luò)也面臨著非常大的安全問題。IP網(wǎng)絡(luò)的安全問題主要表現(xiàn)在如下兩個(gè)方面：

1.1 主機(jī)的安全問題

主機(jī)的安全問題，通常也被人們稱之為病毒。它的針對目標(biāo)和攻擊對象就是特定的操作系統(tǒng)，在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)上主要是windows系統(tǒng)。

1.2 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全問題

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安全問題主要包含有路由器與交換機(jī)方面存在的安全隱患。這中安全隱患主要是對于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議系統(tǒng)的攻擊。路由器設(shè)備按照其作用的差異能夠劃分成三種，分別是數(shù)據(jù)、控制和管理平面。這三種平面都存在有遭受攻擊的可能。

路由器數(shù)據(jù)平面起到的作用主要是對進(jìn)入到路由器的數(shù)據(jù)流進(jìn)行加工處理，因此其可能遭遇的攻擊便是來源于流量，這種攻擊方式會占用設(shè)備CPU的處理時(shí)間，導(dǎo)致用戶的數(shù)據(jù)流量不能夠得到正常的處理，還可能泄露用戶的數(shù)據(jù)，甚至被修改和惡意刪除等等。用戶設(shè)備的信息可能會遭到破壞。路由器控制平面所起到的作用是來進(jìn)行信息交換的。IP地址的偽造以及信息被竊取是它可能遭遇的安全威脅。而管理平面所面對的重大問題就是管理協(xié)議存在的漏洞以及管理力度的薄弱。

2 IP網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測

2.1 安全防御技術(shù)體系模型的建立

基于IP網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測分為軟件和硬件兩個(gè)部分，其中軟件部分是指利用開發(fā)的軟件程序來實(shí)現(xiàn)對無線移動(dòng)用戶的數(shù)據(jù)包進(jìn)行數(shù)據(jù)截取，然后將截取的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，最后將處理后的結(jié)果再存儲到數(shù)據(jù)庫中，以便今后分析提供的數(shù)據(jù)。在軟件部分的總體方案中，分為兩個(gè)層次，一個(gè)是底層的空間，另外一個(gè)是存儲顯示空間。底層的空間主要是指對接口的初始化，接下來是用于數(shù)據(jù)包的捕獲和監(jiān)測信號。底層和存儲顯示空間兩個(gè)層次是通過處理部分進(jìn)行連接。監(jiān)測到各種信息之后，IP中總監(jiān)測處理部分會根據(jù)信息進(jìn)行相應(yīng)的處理，然后將結(jié)果再次存入數(shù)據(jù)庫中，整個(gè)底層空間的過程就完成了。接下來進(jìn)入到存儲顯示空間，用戶通過調(diào)用數(shù)據(jù)庫中的內(nèi)容可以看到監(jiān)測的最終結(jié)果。在設(shè)計(jì)軟件監(jiān)測系統(tǒng)過程中，需要結(jié)合各種技術(shù)來幫助完成。

安全防御技術(shù)體系模型的建立既要體現(xiàn)防御過程，同時(shí)也要體現(xiàn)安全管理的各類因素；既要能夠承受強(qiáng)大的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也要對新的攻擊和風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識別。其中防御部分不單單是要防御外來的事件對其的破壞，同時(shí)也要防御內(nèi)部事件的破壞能力。體系輸入信息包括預(yù)警信息，網(wǎng)絡(luò)威脅等各種影響網(wǎng)絡(luò)安全的信息。最重要的目標(biāo)即是保護(hù)系統(tǒng)的全部資產(chǎn)安全。體系的一個(gè)最核心過程即是安全防護(hù)過程：防護(hù)-監(jiān)測-響應(yīng)-恢復(fù)。其中防護(hù)階段主要主要的作用是在攻擊前基于修補(bǔ)系統(tǒng)漏洞和布置防護(hù)屏蔽，采用相應(yīng)技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行保密措施和認(rèn)證等功能。從而綜合的防范了自身防御和入侵阻止及延緩過程；監(jiān)測階段主要是監(jiān)測異常網(wǎng)絡(luò)行為和模式，以及對其進(jìn)行識別和預(yù)警的功能；響應(yīng)階段是根據(jù)監(jiān)測階段的預(yù)警信息對攻擊進(jìn)行相應(yīng)的反應(yīng)；恢復(fù)作為最后一個(gè)階段主要是使被保護(hù)的網(wǎng)絡(luò)資源恢復(fù)到發(fā)生攻擊前的一種狀態(tài)。這四個(gè)部分中，防護(hù)部分是最重要的，防護(hù)分為網(wǎng)絡(luò)攻擊的防護(hù)以及網(wǎng)絡(luò)隱患的管理兩個(gè)部分，它的整個(gè)過程都貫徹了主動(dòng)防御這一思想。在體系中同時(shí)也包含了另一重要部分，即反饋部分。反饋模塊的主要核心內(nèi)容是綜合信息管理模塊，這一模塊主要用于系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和進(jìn)化，它有力的體現(xiàn)了系統(tǒng)的智能性以及動(dòng)態(tài)性。反饋部分主要包括對信息的收集和分析，對知識的提取等。

2.2 IP網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的監(jiān)測系統(tǒng)

IP網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的入侵監(jiān)測系統(tǒng)主要是截取報(bào)文，監(jiān)測方法是對所截取的報(bào)文進(jìn)行內(nèi)容匹配和協(xié)議分析，進(jìn)而監(jiān)測各種攻擊。這種監(jiān)測設(shè)備具有實(shí)時(shí)報(bào)警的功能。可以同時(shí)將報(bào)警的信息寫入到數(shù)據(jù)庫或指定文件中。最后，再通過插件體系來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的擴(kuò)展能力。

監(jiān)測系統(tǒng)處理的數(shù)據(jù)主要是從網(wǎng)絡(luò)中截取的數(shù)據(jù)，其中包括內(nèi)部主機(jī)之間、內(nèi)部主機(jī)與外部主機(jī)之間通信的數(shù)據(jù)內(nèi)容和包頭。主要包括網(wǎng)絡(luò)連接特征、連接內(nèi)容特征、連接統(tǒng)計(jì)特征三個(gè)方面的特征。其中網(wǎng)絡(luò)連接特征主要是指一個(gè)TCP建立和持續(xù)的時(shí)間，建立連接雙方的主機(jī)IP地址以及端口，連接的結(jié)束狀態(tài)和兩個(gè)方向的字節(jié)傳輸量等等；連接內(nèi)容特征主要包括登陸成功及失敗次數(shù)，對重要文件的訪問狀態(tài)，是否獲取根用戶權(quán)限，各種不同類型的登陸次數(shù)等等；連接的統(tǒng)計(jì)特征包括目的主機(jī)和服務(wù)兩方面的統(tǒng)計(jì)特征，基于目的主機(jī)的統(tǒng)計(jì)形式是指在某一特定時(shí)間段內(nèi)與目的主機(jī)相同的連接個(gè)數(shù)以及各種類型的錯(cuò)誤連接個(gè)數(shù)，不同連接主機(jī)的連接個(gè)數(shù)等等。

2.3 對于路由器的安全監(jiān)測

對路由器進(jìn)行安全測試，主要是測試對象是用戶設(shè)備的功能與協(xié)議。隨著計(jì)算機(jī)電子信息技術(shù)的發(fā)展，人們對于IP網(wǎng)絡(luò)的安全標(biāo)準(zhǔn)需求越來越嚴(yán)格，路由器自身也應(yīng)該具備有一定的安全性。在檢測過程中需要加強(qiáng)路由器的安全性能，主要包含有三個(gè)部分：

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關(guān)鍵詞：廣播電視監(jiān)測網(wǎng)；網(wǎng)絡(luò)；安全

隨著廣播電視數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的迅速發(fā)展，廣播電視監(jiān)測工作由過去靠人工的傳統(tǒng)落后手段轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化的方式，監(jiān)測網(wǎng)的建成使監(jiān)測工作發(fā)生了飛躍式的變化，提高了信息反饋速度，豐富了監(jiān)測信息內(nèi)容，拓展了監(jiān)測業(yè)務(wù)類型，擴(kuò)大了監(jiān)測地理范圍，大大提高了廣播電視監(jiān)測的綜合監(jiān)測能力。但是，隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大，監(jiān)測網(wǎng)的復(fù)雜性和風(fēng)險(xiǎn)性也在不斷增加。業(yè)務(wù)的發(fā)展對網(wǎng)絡(luò)性能的要求也在不斷提高，如何運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)方案保障監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)安全而高效地運(yùn)轉(zhuǎn)已經(jīng)成為我們面臨的重要工作。

1 監(jiān)測網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大、系統(tǒng)復(fù)雜、專業(yè)性強(qiáng)，通常由一個(gè)或多個(gè)局域網(wǎng)系統(tǒng)及數(shù)個(gè)地理位置分散的遠(yuǎn)程無人值守遙控站點(diǎn)組成分布式廣域網(wǎng)系統(tǒng)。

多種通信方式并存，監(jiān)測網(wǎng)系統(tǒng)的通信建立倚賴于當(dāng)?shù)氐耐ㄐ艞l件，造成系統(tǒng)具有多種接入方式。

軟件開發(fā)基于J2EE平臺，軟件體系多采用C/S架構(gòu)。

2 風(fēng)險(xiǎn)性分析

目前，廣播電視監(jiān)測網(wǎng)主要面臨以下問題：

2.1缺乏完整的安全體系

廣播電視監(jiān)測網(wǎng)建設(shè)是根據(jù)總體規(guī)劃，分步實(shí)施的，系統(tǒng)往往邊運(yùn)行邊擴(kuò)展規(guī)模。這種情況造成監(jiān)測網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)之初，對系統(tǒng)安全很難進(jìn)行全面規(guī)劃。隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大及應(yīng)用范圍的擴(kuò)展，網(wǎng)絡(luò)的脆弱性不斷增加，同時(shí)，系統(tǒng)配置的更改，軟件的升級也造成系統(tǒng)的安全需求不斷變化，現(xiàn)有的安全手段將很難勝任。

2.2系統(tǒng)分布方式帶來安全的復(fù)雜性

監(jiān)測網(wǎng)系統(tǒng)具有節(jié)點(diǎn)分布廣，地理位置分散等特點(diǎn)，使得對網(wǎng)絡(luò)安全狀況的集中控制變得困難，帶來數(shù)據(jù)安全的復(fù)雜性。不同的環(huán)節(jié)將需要不同手段的安全方案。

2.3網(wǎng)絡(luò)本身的安全漏洞

監(jiān)測系統(tǒng)是一個(gè)基于IP的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，采用TCP/IP協(xié)議軟件，本身在應(yīng)用、傳輸時(shí)存在較多不安全因素。

3 安全技術(shù)方案

鑒于對以上幾種風(fēng)險(xiǎn)性因素的分析，根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際情況，結(jié)合考慮需求、風(fēng)險(xiǎn)、成本等因素，在總體規(guī)劃的基礎(chǔ)上制訂了既可滿足網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及信息安全的基本需求，又不造成浪費(fèi)的解決方案。

3.1網(wǎng)絡(luò)資源總體規(guī)劃

實(shí)踐證明，合理、統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃對網(wǎng)絡(luò)維護(hù)及安全運(yùn)行都有極大的好處，有利于保障監(jiān)測網(wǎng)系統(tǒng)在不斷擴(kuò)展中的可持續(xù)性，因此，在監(jiān)測網(wǎng)建立之初統(tǒng)一進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)資源的設(shè)計(jì)，制定合理的IP規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟?guī)劃，對各種資源進(jìn)行統(tǒng)一編碼是保障網(wǎng)絡(luò)安全的第一步。

3.2設(shè)備安全配置

對于重要安全設(shè)備如交換機(jī)、路由器等，需要制定良好的配置管理方案，關(guān)閉不必要的設(shè)備服務(wù)，設(shè)置口令、密碼，加強(qiáng)設(shè)備訪問的認(rèn)證與授權(quán)，升級BIOS，限制訪問、限制數(shù)據(jù)包類型等。

3.3操作系統(tǒng)安全方案

操作系統(tǒng)大部分的安全問題歸根結(jié)底是由于系統(tǒng)管理不善所導(dǎo)致的。解決方案是正確更新使用密碼設(shè)置、權(quán)限設(shè)置，正確進(jìn)行服務(wù)器配置。建立健全操作系統(tǒng)安全升級制度，及時(shí)下載并安裝補(bǔ)丁。

3.4備份方案

為保證監(jiān)測網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，對于監(jiān)測網(wǎng)的核心局域網(wǎng)系統(tǒng)硬件可采用雙機(jī)熱備方案，磁盤陣列、交換機(jī)、防火墻等硬件采用雙機(jī)并行，負(fù)載均衡的方式運(yùn)行，應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器還可互為備份，從而保證不會因某一點(diǎn)出現(xiàn)故障而影響整個(gè)系統(tǒng)的正常使用。

3.5病毒防護(hù)

監(jiān)測網(wǎng)系統(tǒng)覆蓋的點(diǎn)多面廣，防毒系統(tǒng)應(yīng)采用集中控制多層防護(hù)的方案，在監(jiān)測系統(tǒng)各個(gè)網(wǎng)絡(luò)都分級部署防病毒軟件，中心網(wǎng)絡(luò)對下一級系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)集中病毒監(jiān)測，定時(shí)升級。制定和采用統(tǒng)一的防病毒策略，使得網(wǎng)絡(luò)中的所有服務(wù)器和客戶端都能得到相同的防病毒保護(hù)。

3.6防火墻系統(tǒng)

監(jiān)測網(wǎng)系統(tǒng)由于其分布特性往往由多個(gè)安全域組成，應(yīng)加裝防火墻，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)各級網(wǎng)絡(luò)之間的隔離和訪問控制；實(shí)現(xiàn)對服務(wù)器的安全保護(hù)及對遠(yuǎn)程用戶的安全認(rèn)證與訪問權(quán)限控制，并實(shí)現(xiàn)對專線資源的流量管理控制和防攻擊。

3.7應(yīng)用安全

可采用多種手段保障應(yīng)用層安全。如：系統(tǒng)日志審核、服務(wù)器賬戶管理、用戶登錄權(quán)限管理、數(shù)據(jù)定期備份等。

3.8數(shù)據(jù)傳輸安全

監(jiān)測網(wǎng)作為一個(gè)廣域網(wǎng)主要利用廣電光纜或電信線路進(jìn)行通信，為保證安全性，數(shù)據(jù)的傳輸須采取加密措施。具體方案可針對不同通信方式及數(shù)據(jù)安全級別制定。

4 結(jié)束語

網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)多樣、復(fù)雜、動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)，單一的安全產(chǎn)品和技術(shù)不能夠滿足網(wǎng)絡(luò)安全的所有要求，只有各個(gè)安全部件相互關(guān)聯(lián)、各種安全措施相互補(bǔ)充，網(wǎng)絡(luò)安全才能得到保障。同時(shí)，任何一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的安全目標(biāo)都不是僅依靠技術(shù)手段就能實(shí)現(xiàn)的，還應(yīng)采取措施加強(qiáng)操作人員素質(zhì)管理，提高值班員責(zé)任心。做到管理規(guī)范，才能確保監(jiān)測網(wǎng)安全、高效運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞：廣播電視網(wǎng)絡(luò) 監(jiān)測 探析

中圖分類號：TN943 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）05-0060-01

如今，我國的科學(xué)技術(shù)不斷的更新?lián)Q代，廣播電視網(wǎng)絡(luò)的傳輸手段也再不斷的提升，目前已經(jīng)成為一種多元化的系統(tǒng)模式。其中涵括了模擬數(shù)字技術(shù)、無線廣播、網(wǎng)絡(luò)連通并存、衛(wèi)星覆蓋等等，為我國的廣播電視網(wǎng)絡(luò)帶來了更好更快的發(fā)展途徑。廣播電視網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測隨著如今廣播電視覆蓋范圍的擴(kuò)展而變得更廣泛，對于廣播電視多途徑的傳輸模式，相應(yīng)的監(jiān)測系統(tǒng)也是不同的。為了保證我國廣播電視網(wǎng)絡(luò)的安全有效的進(jìn)行，監(jiān)測技術(shù)需要與時(shí)俱進(jìn)，促進(jìn)廣播電視的共同發(fā)展。

1 廣播電視網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測技術(shù)現(xiàn)狀

在我國處于98年之前的階段時(shí)，我國的廣播電視網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測技術(shù)還只能運(yùn)用簡單的監(jiān)測手段來對廣播電視進(jìn)行監(jiān)測，主要采用的監(jiān)測只覆蓋了部分衛(wèi)星電視廣播播出質(zhì)量和效果，調(diào)頻、開路電視和本地區(qū)的中短波等，當(dāng)時(shí)的監(jiān)測技術(shù)水平不高，采用的還是主管測評和人工監(jiān)測的方法，工作效率極低[1]。隨著時(shí)代的進(jìn)步，科技的發(fā)展，對于廣播電視網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測技術(shù)水平開始提高，目前我國的廣播電視網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測技術(shù)手段分為兩大部分，原始的人工監(jiān)測和目前的自動(dòng)檢測。通常情況下，中央、省、直轄市大部分機(jī)構(gòu)采用的都是人工監(jiān)測和自動(dòng)檢測相結(jié)合的模式。地市級的廣播電視一般采用還是人工監(jiān)測方式，一些經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的城市的監(jiān)測技術(shù)也開始轉(zhuǎn)向人工監(jiān)測和自動(dòng)檢測共同使用的技術(shù)。

2 無線廣播電視監(jiān)測技術(shù)

無線廣播電視網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測建立了相關(guān)的專業(yè)監(jiān)測網(wǎng)，主要包括了數(shù)據(jù)處理中心、數(shù)據(jù)采集點(diǎn)、國內(nèi)外的廣播電視監(jiān)測網(wǎng)還有相關(guān)的監(jiān)測臺。遠(yuǎn)程遙控設(shè)備的工作原理通常為：通過通信路自己已制定的時(shí)間，將語音壓縮文件和相關(guān)的測試指標(biāo)和測試文件等進(jìn)行回傳。中途會經(jīng)過監(jiān)測網(wǎng)的防火墻，然后進(jìn)入既然的路由器中，由路由器傳至網(wǎng)絡(luò)的通訊服務(wù)器當(dāng)中，自動(dòng)啟動(dòng)文件服務(wù)系統(tǒng)，將搜集到的數(shù)據(jù)自動(dòng)存至網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)庫中。數(shù)據(jù)處理中心需要使用目前先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫分布式技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、數(shù)字壓縮技術(shù)和遠(yuǎn)程遙測技術(shù)，由此可保證對內(nèi)和對外的廣播播出的質(zhì)量和播出的效果。還實(shí)現(xiàn)對廣播發(fā)射機(jī)發(fā)射的主要技術(shù)指標(biāo)和檢測系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行二十四小時(shí)不間斷的自動(dòng)監(jiān)測。

3 衛(wèi)星電視的監(jiān)測技術(shù)

我國真正開始對中間和地方的電視節(jié)目監(jiān)測建立專屬的監(jiān)測臺的時(shí)間為96年。此階段的監(jiān)測技術(shù)主要停留在人工檢查行為中，采用慢速錄像機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)錄像，停播自動(dòng)記錄儀當(dāng)時(shí)也起到了非常大的作用，主要是對電視節(jié)目中出現(xiàn)的畫面靜止、無圖像和相應(yīng)的不伴音其情況進(jìn)行監(jiān)測和統(tǒng)計(jì)，然后自動(dòng)生成報(bào)表，且進(jìn)行自動(dòng)打印，相應(yīng)的報(bào)警系統(tǒng)也是自動(dòng)的。隨著時(shí)間的推移，到2002年時(shí)，我國對于廣播電視網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測才進(jìn)行了全面的調(diào)整。采用了當(dāng)時(shí)先進(jìn)的監(jiān)測技術(shù)，主要包括了數(shù)字監(jiān)測技術(shù)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)字壓縮技術(shù)、集中顯示技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等監(jiān)測技術(shù)[2]。廣播電視監(jiān)測系統(tǒng)的改造后形成了全新的數(shù)據(jù)化、智能化和自動(dòng)化的監(jiān)測系統(tǒng)。此項(xiàng)監(jiān)測系統(tǒng)為我國的廣播電視網(wǎng)絡(luò)技術(shù)做出了巨大的貢獻(xiàn)。

4 有線廣播電視監(jiān)測系統(tǒng)

有線電視網(wǎng)絡(luò)的組成部分非常廣泛，主要包括了市縣級分配網(wǎng)、省級光纜干線網(wǎng)、地市級基礎(chǔ)光纜線和國家光纜干線網(wǎng)等。其中國家光纜干線網(wǎng)和省級光纜干線網(wǎng)以及地市級基礎(chǔ)光纜線采用的都是相應(yīng)的光纜傳輸模式，市縣級分配網(wǎng)是直接連接用戶的，也有一部分地區(qū)使用的時(shí)電纜傳輸。有線電視監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測內(nèi)容主要包包括了電視內(nèi)容監(jiān)測、電視質(zhì)量檢測和電視安全監(jiān)測三部分。

5 廣播電視網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測概況

目前我國的廣播電視網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測技術(shù)可分為音頻測試、射頻和視頻三部分。監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)中的測量儀器主要包括了自動(dòng)無線電頻儀譜占用記錄儀、調(diào)頻頻偏儀、場強(qiáng)儀、頻譜分析儀、調(diào)幅度測量儀和頻率測量儀。廣播電視射頻信號的監(jiān)測主要工作內(nèi)容為監(jiān)測側(cè)向和收測無線電頻譜的占用情況、調(diào)制度、測量場強(qiáng)、載波頻率等，測量時(shí)所采用的儀器主要有測量儀器和接收天線以及接收機(jī)。對于無線電的電譜占用的監(jiān)測實(shí)質(zhì)上是指在眾多頻段中選取其中一段對于無線電的電譜占用情況產(chǎn)生自動(dòng)記錄。其能夠反映的是記錄相應(yīng)頻段內(nèi)，各個(gè)電臺的工作運(yùn)行狀況，信號的強(qiáng)度、占用帶寬和載波頻率等狀態(tài)。通過對記錄進(jìn)行的分析，就能得知頻譜的實(shí)際占用情況，有沒空充分利用空間資源等等。

調(diào)制度監(jiān)測采用的儀器為測量儀內(nèi)部存在高頻電路和以接收機(jī)的中頻信號作為測量儀的輸入信號兩種。測量儀內(nèi)部存在高頻電路可直接對已發(fā)射的頻波進(jìn)行測量，不需要借助接收機(jī)進(jìn)行監(jiān)測。以接收機(jī)的中頻信號作為測量儀的輸入信號的監(jiān)測形式，此種形式需借助接收機(jī)來進(jìn)行，我國的監(jiān)測臺通常使用的是測量儀與接收機(jī)配合使用的形式進(jìn)行監(jiān)測。

頻率作為無線電廣播極為重要的技術(shù)組成部分，所擁有的優(yōu)勢也是獨(dú)一無二的，一方面保證了節(jié)目的播出質(zhì)量，一方面又充分的利用了相關(guān)的無線電頻譜資源，還減少了同頻臺間的信號干擾情況。因此，對于頻率的調(diào)控是非常重要的。

6 結(jié)語

目前，我國廣播電視網(wǎng)絡(luò)還在不斷的發(fā)展，相應(yīng)的監(jiān)測技術(shù)也會隨著廣播電視網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展而得到提高，這對于我們生活質(zhì)量水平的提高是有很大幫助的。廣播電視網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測隨著如今廣播電視覆蓋范圍的擴(kuò)展而變得更廣泛，對于廣播電視多途徑的傳輸模式，相應(yīng)的監(jiān)測系統(tǒng)也是不同的。為了保證我國廣播電視網(wǎng)絡(luò)的安全有效的進(jìn)行，監(jiān)測技術(shù)需要與時(shí)俱進(jìn)，促進(jìn)廣播電視的共同發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞：水利；網(wǎng)絡(luò)；風(fēng)險(xiǎn)；體系

2019年6月，水利部網(wǎng)信辦《水利網(wǎng)絡(luò)安全管理辦法（試行）》，文件指出，水利網(wǎng)絡(luò)安全遵循“積極利用、科學(xué)發(fā)展、依法管理、確保安全”的方針，建立相應(yīng)的應(yīng)對機(jī)制，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的問題并處理，以此來確保網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性，保障水利信息建設(shè)的順利進(jìn)行。

1.水利網(wǎng)絡(luò)安全面臨的風(fēng)險(xiǎn)

1.1網(wǎng)絡(luò)攻擊

目前，水利關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)安全面臨前所未有的威脅、風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn)，也是可能遭到重點(diǎn)攻擊的目標(biāo)。“物理隔離”防線可被跨網(wǎng)入侵，調(diào)配指令可被惡意篡改，信息可被竊取，這些都是重大風(fēng)險(xiǎn)隱患。截止到目前，水利部門機(jī)關(guān)已經(jīng)預(yù)防了上百萬次網(wǎng)絡(luò)攻擊，攻擊的主要目標(biāo)是水利部網(wǎng)站，針對這些大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)武器級攻擊，水利部門迫切需要建立一個(gè)安全的、高效的水利網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測與預(yù)警體系。

1.2安全措施不夠健全

雖然當(dāng)前大部分機(jī)關(guān)部門都已經(jīng)制定了網(wǎng)絡(luò)安全管理制度，但是由于各種外界和內(nèi)在的因素，再具體的工作中尚沒有落實(shí)到位。盡管當(dāng)前相關(guān)部門已經(jīng)建立了眾多防護(hù)設(shè)備，例如防火墻等，但是在現(xiàn)在的體制中還缺乏一個(gè)較為完善的網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測與預(yù)警體系，再加上已形成的機(jī)制中還存在不科學(xué)、不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膯栴}，工作人員不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)。

1.3對出現(xiàn)的安全漏洞處理不及時(shí)

目前，大部分單位都能夠定期對網(wǎng)絡(luò)漏洞進(jìn)行掃描，但是由于人力和技術(shù)有限，這就使得大部分部門針對漏洞的處理只停留在檢查報(bào)告的層面，而沒有針對漏洞本身及時(shí)采取相應(yīng)的處理措施，最終導(dǎo)致漏洞長期存在系統(tǒng)中，對其后續(xù)安全的運(yùn)行造成嚴(yán)重影響。

2.水利網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測與預(yù)警體系的構(gòu)建

2.1構(gòu)建水利網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測體系

首先，要聯(lián)合多個(gè)部門形成較為健全、完善的監(jiān)測機(jī)制。水利部門要和行政部門等其他形成多級監(jiān)測架構(gòu)。其中，水利部門主要負(fù)責(zé)對涉及到本行業(yè)網(wǎng)絡(luò)的安全性能進(jìn)行監(jiān)測。而行政機(jī)構(gòu)主要是負(fù)責(zé)本單位及其下屬部門的網(wǎng)絡(luò)安全性的監(jiān)測。其次，要對信息進(jìn)行收集，同時(shí)對收集到的信息進(jìn)行認(rèn)真的分析，篩選出對水利網(wǎng)絡(luò)安全不利的信息，以此為依據(jù)制定相應(yīng)的預(yù)防策略，從而實(shí)現(xiàn)對可能出現(xiàn)的水利網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)的有針對性的、科學(xué)性的安全事前預(yù)警。再次，開展互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)安全監(jiān)測。水利部門的信息網(wǎng)站是其開展各種業(yè)務(wù)、進(jìn)行各種活動(dòng)的主要平臺之一，因此，在實(shí)際的工作中要注意對水利部門信息網(wǎng)站和一些網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的監(jiān)測，避免有病毒木馬的入侵，為水利部門的安全運(yùn)行提供保障。對一些水利相關(guān)的業(yè)務(wù)主要是由水利部門負(fù)責(zé)其網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測，而行政機(jī)構(gòu)主要是負(fù)責(zé)本單位及其下屬部門的網(wǎng)絡(luò)安全性監(jiān)測。此外，還可以采取掃描和風(fēng)險(xiǎn)評估的技術(shù)對系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的安全問題進(jìn)行監(jiān)測和分析，對網(wǎng)站內(nèi)各個(gè)系統(tǒng)以及相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測，并將監(jiān)測的結(jié)果以報(bào)告的形式呈現(xiàn)，為管理者提供相應(yīng)的決策依據(jù)。針對水利部門專網(wǎng)的安全掃描主要包括各種信息設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)，而針對服務(wù)器的掃描主要包括一些目錄、文件等，針對網(wǎng)絡(luò)安全性的草廟主要包括對路由器、防火墻等設(shè)備。在系統(tǒng)存儲關(guān)鍵信息的位置也需要設(shè)置相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測機(jī)制，對文件傳輸內(nèi)容及其傳輸環(huán)境情況進(jìn)行進(jìn)一步的分析和監(jiān)測，確定安全之后才可以進(jìn)行后續(xù)操作。最后，要注意對水利信息網(wǎng)內(nèi)部的風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測工作。通過內(nèi)部的安全管理平臺，對水利信息部門的服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等軟件和硬件日志進(jìn)行收集，以便及時(shí)了解防火墻等設(shè)備的預(yù)警信息，實(shí)現(xiàn)全方面的網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測。同時(shí)還要對收集到的信息進(jìn)行篩選和分類，分析其中的相關(guān)性，從整體的角度對系統(tǒng)中存在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行進(jìn)一步的分析，從而制定相應(yīng)的策略，設(shè)置網(wǎng)絡(luò)安全事件響應(yīng)級別，使水利行業(yè)整體效益發(fā)揮到最大。此外，水利部門還要在內(nèi)部建立聯(lián)動(dòng)機(jī)制，整合人力和資源進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全信息數(shù)據(jù)收集。在水利信息安全管理平臺中包括展示層、功能層、應(yīng)用接口層、采集層。其中展示層包括可視化管理、綜合展現(xiàn)管理、全國狀態(tài)展現(xiàn)、告警與響應(yīng)、報(bào)表管理。功能層包括安全事件、威脅態(tài)勢、安全策略、風(fēng)險(xiǎn)評估、預(yù)警管理、資產(chǎn)管理等。應(yīng)用接口層主要是進(jìn)行資產(chǎn)、工單、認(rèn)證統(tǒng)一展示。采集層包括資產(chǎn)采集、拓?fù)洳杉⑿阅懿杉⑷罩静杉⒉呗圆杉⑷觞c(diǎn)采集。

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關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò)服務(wù); 響應(yīng)時(shí)間; 性能監(jiān)測; 性能曲線; Applet

中圖分類號:TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

文章編號:1004-373X(2010)10-0133-03

Design and Implementation of Network Service Performance Monitoring System

CHEN Tao

(Shangqiu Teachers College, Shangqiu 476000, China)

Abstract:The network service response time is the most intuitive parameter to assess the network service performance. The structure of a network service performance monitoring system was designed. The function of each subsystem is described. The calculation of the network service response time was realized with the socket connection technique. Method of communicating between Applet and JSP was used to obtain the network service performance data. The service performance curve is offured. The test results show that the system can meet the demands of monitoring network service performance on the Web-based client.

Keywords:network service; response time; performance monitoring; performance curve; Applet

0 引 言

網(wǎng)絡(luò)管理的一個(gè)重要環(huán)節(jié)是對服務(wù)器主機(jī)上的髦滯絡(luò)服務(wù)進(jìn)行性能監(jiān)測,可以采用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)響應(yīng)時(shí)間作為性能監(jiān)測指標(biāo)[1]。利用Socket連接技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)響應(yīng)時(shí)間的測算,并把測算結(jié)果存儲至數(shù)據(jù)庫中。通過嵌入在JSP頁面中的Java Applet來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)性能曲線的繪制[2],既可以展現(xiàn)有關(guān)最近測算結(jié)果的實(shí)時(shí)性能曲線圖,也可以顯示所查詢時(shí)間范圍內(nèi)的歷史曲線圖,為網(wǎng)絡(luò)管理員發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)異常提供了方便直觀的途徑。

1 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)性能監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)創(chuàng)建客戶端Socket連接至指定IP的服務(wù)器主機(jī)及服務(wù)端口,如果連接成功,則將連接前后記錄的系統(tǒng)時(shí)間差作為本次測算的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)響應(yīng)時(shí)間[3-4];如果連接出現(xiàn)異常,則在異常處理中以同樣方式算出該“異常”響應(yīng)時(shí)間。系統(tǒng)能同時(shí)監(jiān)測多臺主機(jī)的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù),并將測算出的各網(wǎng)絡(luò)服務(wù)響應(yīng)時(shí)間存儲至性能數(shù)據(jù)庫中。為了便于觀察不同時(shí)間點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)響應(yīng)時(shí)間,系統(tǒng)既提供了動(dòng)態(tài)變化的實(shí)時(shí)性能曲線,也可以對指定日期的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢,并顯示性能曲線,從而便于管理員全面分析網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量,為進(jìn)一步采取措施排除網(wǎng)絡(luò)服務(wù)異常及優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供依據(jù)。系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)上可分為響應(yīng)時(shí)間測算子系統(tǒng)、性能數(shù)據(jù)庫以及Web端子系統(tǒng)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)性能監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

1.1 響應(yīng)時(shí)間測算子系統(tǒng)

通過建立監(jiān)測站到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的Socket連接,記錄連接前后的系統(tǒng)時(shí)間,并測算兩者時(shí)間差,即網(wǎng)絡(luò)服務(wù)響應(yīng)時(shí)間,以此作為衡量網(wǎng)絡(luò)服務(wù)性能的指標(biāo)[3-4]。系統(tǒng)按照數(shù)據(jù)庫中添加網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的順序依次進(jìn)行時(shí)間測算,并把測算結(jié)果記錄在數(shù)據(jù)庫中。管理員根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)際情況設(shè)置不同的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)狀態(tài),如正常、緩慢、停止等,每種狀態(tài)都對應(yīng)預(yù)設(shè)的特定時(shí)間區(qū)間,系統(tǒng)根據(jù)┟看尾饉愕慕峁,動(dòng)態(tài)地改變網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的當(dāng)前狀態(tài),并顯示在頁面中。另外,系統(tǒng)還能夠設(shè)置測算時(shí)間間隔,可根據(jù)實(shí)際測算的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)數(shù)量進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)置,例如,可設(shè)置為30 s,60 s等。

1.2 性能數(shù)據(jù)庫

性能數(shù)據(jù)庫主要用于存儲響應(yīng)時(shí)間測算子系統(tǒng)所得網(wǎng)絡(luò)服務(wù)響應(yīng)時(shí)間的數(shù)據(jù),以及記錄網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的當(dāng)前狀態(tài)。數(shù)據(jù)庫的參數(shù)表用來保存測算時(shí)間間隔等數(shù)據(jù)。如果相鄰兩次的測算時(shí)間間隔較短,則系統(tǒng)將需要保存較多數(shù)據(jù),因此使用性能可靠的關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲。此外,性能數(shù)據(jù)庫還存儲了管理員添加的主機(jī)IP及服務(wù)端口等信息。

1.3 Web端子系統(tǒng)

Web端子提供了管理網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的Web用戶界面,實(shí)現(xiàn)了管理服務(wù)器主機(jī)及其提供服務(wù)的功能。在JSP頁面中嵌入Apple動(dòng)態(tài)顯示網(wǎng)絡(luò)服務(wù)性能曲線。Web服務(wù)器端使用JSP動(dòng)態(tài)腳本技術(shù)從數(shù)據(jù)庫依次取出各網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的響應(yīng)時(shí)間數(shù)據(jù),按照預(yù)定義的封裝格式傳輸給客戶端Applet,利用Applet豐富的圖形界面繪制功能,實(shí)現(xiàn)性能曲線的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)繪制[5]。

2 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)響應(yīng)時(shí)間測算

對于面向連接的客戶端/服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)通信模型,Socket即套接字是網(wǎng)絡(luò)通信端點(diǎn)的抽象表示,用于在客戶端和服務(wù)器之間建立可靠、雙向的持續(xù)流式連接[6]。Java類庫中提供了Socket類,用來在程序中建立一個(gè)雙向連接,以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的通道,是Java實(shí)現(xiàn)流式Socket通信的主要工具。創(chuàng)建一個(gè)Socket對象就是建立一個(gè)客戶端與服務(wù)器間的連接。創(chuàng)建Socket對象時(shí),需要指定Socket對象連接的服務(wù)器地址和端口。在連接前后分別調(diào)用System.currentTimeMillis()方法來記錄響應(yīng)時(shí)間,然后用兩者差值作為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的響應(yīng)時(shí)間。程序如下所示:

public void testConnectTime(String ip, int port) {

//記錄連接前系統(tǒng)時(shí)間

long startTime = System.currentTimeMillis();

try {

//創(chuàng)建Socket對象連接遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)服務(wù)

Socket clientSocket = new Socket ( ip, port );

//測算連接前后的時(shí)間差即網(wǎng)絡(luò)服務(wù)響應(yīng)時(shí)間

connectTime = System.currentTimeMillis() - startTime;

socket.close();

connected = true;

} catch ( Exception e ) {

connected = false;

//測算連接異常情況下的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)響應(yīng)時(shí)間

connectTime = System.currentTimeMillis() - startTime;}}

3 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)性能數(shù)據(jù)傳輸方法

在傳輸網(wǎng)絡(luò)服務(wù)性能數(shù)據(jù)的JSP頁面中嵌入Java程序片段,其功能是從數(shù)據(jù)庫中取出指定網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的性能數(shù)據(jù),返回給客戶端Applet。具體使用的是JSP內(nèi)置out對象的println(String)方法。除了繪制網(wǎng)絡(luò)服務(wù)性能曲線外,還要在圖中標(biāo)注曲線的其他信息,例如:最大響應(yīng)時(shí)間,曲線起始及終止時(shí)間、曲線包含實(shí)際數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)。在JSP程序中,取出規(guī)定點(diǎn)數(shù)的性能數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷統(tǒng)計(jì),然后按照指定封裝格式傳送給Applet。具體的封裝格式定義如下:

MAX:最大響應(yīng)時(shí)間

START:當(dāng)前曲線起始時(shí)間

END:當(dāng)前曲線終止時(shí)間

COUNT:曲線包含實(shí)際數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)

起始點(diǎn)響應(yīng)時(shí)間

…

終止點(diǎn)響應(yīng)時(shí)間

以上前4行數(shù)據(jù)為性能曲線統(tǒng)計(jì)信息,每行以1個(gè)命令字開頭,用于接收端正確地進(jìn)行解析。COUNT命令之后的數(shù)據(jù)表示從性能數(shù)據(jù)庫中取出的響應(yīng)時(shí)間數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)監(jiān)視界面最大可繪制240個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。

4 Applet繪制網(wǎng)絡(luò)服務(wù)性能曲線

4.1 獲取網(wǎng)絡(luò)服務(wù)性能數(shù)據(jù)

在Applet中使用.URL類來打開標(biāo)準(zhǔn)的HTTP連接,與傳輸網(wǎng)絡(luò)服務(wù)性能數(shù)據(jù)的JSP頁面取得連接,隨后該JSP頁面把從數(shù)據(jù)庫取出的性能數(shù)據(jù)傳送給Applet[7]。在該過程中,Applet對于JSP來說就相當(dāng)于是一個(gè)Web瀏覽器。Applet標(biāo)記中設(shè)置的URL地址參數(shù)為:

其中,Data_ Service.jsp是發(fā)送性能數(shù)據(jù)的JSP頁面,參數(shù)Serviceid表示監(jiān)測主機(jī)IP。在Applet中讀取JSP返回的性能數(shù)據(jù)代碼如下[8]:

Vector lines = new Vector();//保存性能數(shù)據(jù)封包內(nèi)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)

String s = null;

URL url = new URL(getDocumentBase(), getParameter("url"));

BufferedReader br =new BufferedReader(new InputStreamReader(url.openStream()));

while(s = br.readLine() != null){

lines.add(s);

}

Applet按照預(yù)定義的性能數(shù)據(jù)封裝格式進(jìn)行解析,依次從上述lines向量中取出各項(xiàng)數(shù)據(jù),用于繪制網(wǎng)絡(luò)服務(wù)性能曲線。

4.2 繪制網(wǎng)絡(luò)服務(wù)性能曲線

在Applet中繪制曲線主要是在paint(Graphics g)方法中,調(diào)用g.drawLine()方法將網(wǎng)絡(luò)服務(wù)響應(yīng)時(shí)間值轉(zhuǎn)化得到的各坐標(biāo)點(diǎn)依次連接起來,使用g.drawString()方法標(biāo)注曲線信息,如最大響應(yīng)時(shí)間、曲線起始及終止時(shí)間。

為了能夠?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)顯示曲線,在Applet中創(chuàng)建了┮桓隹刂平緱嫠⑿碌畝懶⑾叱,按照指定時(shí)間間隔重新讀取最新數(shù)據(jù)并顯示曲線[9]。圖2示出繪制的即時(shí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)性能曲線圖。

圖2 即時(shí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)性能曲線圖

由于在Applet中,繪圖是基于坐標(biāo)的,因此繪制性能曲線時(shí)需要將網(wǎng)絡(luò)服務(wù)響應(yīng)時(shí)間的轉(zhuǎn)化對應(yīng)為曲線各點(diǎn)的坐標(biāo),轉(zhuǎn)化方法如下:

橫坐標(biāo):Xcoord[i] = (int)(i*GridWidth/240)

縱坐標(biāo):Ycoord[i] = (int)(GridHeight*(1-Values[i]/SCALE))

其中,Xcoord[i],Ycoord[i]數(shù)組用來保存曲線上240個(gè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo);GridWidth,GridHeight分別表示以像素為單位的性能曲線界面寬度和高度;Values[i]存放的是第i個(gè)點(diǎn)對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)響應(yīng)時(shí)間;SCALE表示當(dāng)前240個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)響應(yīng)時(shí)間數(shù)據(jù)中的最大值。

5 結(jié) 語

在此,基于Java環(huán)境的Web開發(fā)及Socket通信技術(shù),設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)以網(wǎng)絡(luò)服務(wù)連接響應(yīng)時(shí)間為指標(biāo)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)性能監(jiān)測系統(tǒng),適用于基于TCP協(xié)議的各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。Web的管理方式便于管理員遠(yuǎn)程添加所監(jiān)測的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),使用Applet建立的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)性能曲線圖可以很好地滿足客戶端圖形顯示的需要。系統(tǒng)在Windows系統(tǒng)下通過測試,運(yùn)行良好。當(dāng)然,連接建立響應(yīng)時(shí)間還不能全面地衡量網(wǎng)絡(luò)服務(wù)性能,可以加上對數(shù)據(jù)請求以及連接關(guān)閉響應(yīng)時(shí)間的測算,這將作為程序的下一步改進(jìn)[10]。

參考文獻(xiàn)

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[2]趙宏偉,齊一名,劉金蟾.基于Applet實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)曲線的描繪[J].微計(jì)算機(jī)信息,2007,23(10):125-126.

[3]蘭景英,王永恒.Web系統(tǒng)性能測試研究[J].計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展,2008,18(11):90-93.

[4]李喬,秦鋒,鄭嘯.Web服務(wù)響應(yīng)時(shí)間測試[J].計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì),2007,28(19):4670-4673.

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[6]劉寶林.Java程序設(shè)計(jì)與案例[M].北京:高等教育出版社,2004.

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[8]印F,王行言.Java語言與面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2007.

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關(guān)鍵詞：煤礦安全；網(wǎng)絡(luò)通訊；監(jiān)測系統(tǒng)

中圖分類號：TD76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007—9599 （2012） 14—0000—02

一、引言

隨著現(xiàn)代科技不斷進(jìn)步和社會的不斷進(jìn)步，安全生產(chǎn)的理念逐漸深入人心。安全生產(chǎn)不僅關(guān)系是人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全的重要保障，更是我國改革開放和社會穩(wěn)定的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。我國歷來是煤炭生產(chǎn)大國，我國各級政府和管理部門都高度重視煤礦的安全生產(chǎn)問題。尤其是近幾年來，國家煤礦安全監(jiān)察局和國家安全監(jiān)督管理局對煤礦安全工作進(jìn)行了多次專項(xiàng)治理，加大了監(jiān)察力度，使煤礦的整體安全狀況發(fā)生了極大的好轉(zhuǎn)。然而，近幾年來，由于部分私營煤礦主過度追求經(jīng)濟(jì)效益，經(jīng)常無視煤礦的安全穩(wěn)定運(yùn)營，煤礦安全問題依然是當(dāng)前存在的一個(gè)重大挑戰(zhàn)。

采用電纜、信號光纜和電力線等有線傳輸信號方式是目前絕大多數(shù)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的主要信號傳輸方式。雖然其技術(shù)已經(jīng)很成熟，但這些傳統(tǒng)的有線布設(shè)方式仍不可避免地存在以下幾個(gè)方面問題：（1）傳輸線安裝維護(hù)成本大，布線繁雜。在復(fù)雜地形的礦區(qū)地下環(huán)境中布設(shè)線路需要消耗大量的時(shí)間、人力和物力，且監(jiān)控系統(tǒng)所需要的光纜和電纜價(jià)格較高。（2）信號覆蓋范圍較為有限。由于礦區(qū)地形環(huán)境復(fù)雜多變，且有很多地區(qū)難以布線，礦井的各個(gè)地區(qū)是有線監(jiān)控系統(tǒng)難以遍布的，因而無法實(shí)現(xiàn)對井下進(jìn)行全方位的跟蹤監(jiān)測。（3）布線有著較強(qiáng)的依賴性。由于有線網(wǎng)絡(luò)的自我修復(fù)性能差，當(dāng)其局部線路遭到破壞時(shí)，很可能導(dǎo)致整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的癱瘓[1]。

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展的最新研究成果，可以幫助煤礦建立檢測監(jiān)控的煤礦安全管理信息系統(tǒng)，利用現(xiàn)代通信技術(shù)、智能控制技術(shù)和高性能計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代高科技手段，可以將煤礦生產(chǎn)中的瓦斯、CH4、CO2、CO等有害氣體的含量檢測數(shù)據(jù)真實(shí)高效的發(fā)送到服務(wù)器端，并由服務(wù)器對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，如若超過警戒標(biāo)準(zhǔn)，將會自動(dòng)報(bào)警，提示煤礦此時(shí)應(yīng)該停止工作，認(rèn)真核查所存在的安全隱患并進(jìn)行排解[2]。除了對礦區(qū)環(huán)境要進(jìn)行必要的監(jiān)控之外，現(xiàn)代化的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)還需要對礦區(qū)設(shè)備和工作人員進(jìn)行監(jiān)控，通過對井下工作人員和設(shè)備的管理和調(diào)度，從而提高煤礦生產(chǎn)效率和安全性。使用無線通信技術(shù)，建立以無線傳感網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)有著現(xiàn)實(shí)應(yīng)用意義。

二、煤礦安全網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的組成

煤礦安全網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)主要由網(wǎng)絡(luò)中心和安裝在礦井現(xiàn)場的終端組成。而網(wǎng)絡(luò)中心又包括系統(tǒng)服務(wù)器、以太網(wǎng)交換機(jī)、防火墻、路由器、監(jiān)控機(jī)、通告機(jī)及WEB服務(wù)器組成。

（一）網(wǎng)絡(luò)中心

1.路由器。路由器（Router）是將煤礦安全網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)中各分站和系統(tǒng)服務(wù)器連接起來的設(shè)備，路由器可以根據(jù)傳輸信道的擁堵情況自動(dòng)進(jìn)行路徑選擇，以最佳路徑，按前后順序發(fā)送信號。路由器是煤礦安全檢測網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的樞紐，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控中心服務(wù)器與各分站的服務(wù)器之間的相連，確保煤礦檢測各項(xiàng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確傳輸。

2.防火墻。防火墻是指確保煤礦安全網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)安全性的重要工具，是一項(xiàng)協(xié)助確保信息安全的設(shè)備，會依照設(shè)定的規(guī)則，允許或是限制傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通過。防火墻既可以是一臺專屬的硬件，也可以是架設(shè)在硬件上的一套軟件。煤礦安全網(wǎng)絡(luò)檢測系統(tǒng)中所有流入流出的網(wǎng)絡(luò)通信和數(shù)據(jù)包均要經(jīng)過防火墻。

3.系統(tǒng)服務(wù)器。系統(tǒng)服務(wù)器是煤礦安全網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的核心。系統(tǒng)服務(wù)器中應(yīng)安裝煤礦安全網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控軟件。各分站檢測到的煤礦礦井中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)如風(fēng)機(jī)開機(jī)信息，瓦斯、CH4、CO2、CO等有毒氣體濃度等信息。并將信息傳輸?shù)较到y(tǒng)服務(wù)器，煤礦安全網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并根據(jù)分析結(jié)果評估礦井中的安全狀況。

4.WEB服務(wù)器。WEB服務(wù)器主要為監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問。當(dāng)煤礦安全監(jiān)控工作人員若出差在外時(shí)，可以通過本監(jiān)察網(wǎng)絡(luò)管理人員的授權(quán)，通過互連網(wǎng)訪問系統(tǒng)，了解煤礦監(jiān)測情況。

5.交換機(jī)。煤礦安全網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)是通過以太網(wǎng)交換機(jī)相互連接而成的。煤礦安全網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)需求劃分為監(jiān)控子網(wǎng)、內(nèi)部辦公子網(wǎng)等幾個(gè)業(yè)務(wù)子網(wǎng)，這樣可以保證各業(yè)務(wù)系統(tǒng)互不干擾、安全高效的運(yùn)行[3]。

6.通告機(jī)。通告機(jī)又名信息處理機(jī)，煤礦安全網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)中需要高度智能化的專用通告機(jī)。通告機(jī)將所采集到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析，評估煤礦礦井的安全生產(chǎn)問題。當(dāng)檢測結(jié)果出現(xiàn)異常時(shí)，可以通過SMS方式來發(fā)出警告，為了避免事故，將及時(shí)告之相關(guān)的礦井安全責(zé)任人。

（二）終端

終端是并分散安裝在礦井之中，并與煤礦安全網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)借助通信設(shè)備相連，終端不但可以直接監(jiān)察監(jiān)控系統(tǒng)自身的運(yùn)行狀況，還能夠取得主站的實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)。終端在得到自身的運(yùn)行狀況和實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)后，可以即時(shí)發(fā)送到監(jiān)察網(wǎng)絡(luò)中心。終端是高度智能化的，具有較強(qiáng)的抗干擾、防病毒能力，能在較為惡劣的環(huán)境下正常工作，并具有一定的診斷和自我修復(fù)功能，可以跟蹤顯示自身工作狀態(tài)[4]。

（三）數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)

數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)可以采用以下方案：

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關(guān)鍵詞:Internet;監(jiān)測;溫濕度

中圖分類號:TP393.09文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-3044(2009)25-7103-02

Temperature and Humidity Observation System Based on Network Transmission

RON Wu, YANG Ya-fang

(Yangtze University, Jingzhou 434023,China)

Abstract: Based on Internet networking constitution temperature and humidity observation system,Construction in the Internet, microcomputer and transmitting instrument oftemperature and humidity and so on.Realizes to the many special warehouse temperature and humidity long-distance real-time monitor,uses programming and so on VC 、C++ and .

Key words: internet; observation; temperature and humidity

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,其應(yīng)用越來越廣泛,不僅在辦公自動(dòng)化及各項(xiàng)管理中得到了廣泛的應(yīng)用,而且在各領(lǐng)域的視頻監(jiān)控及企業(yè)對生產(chǎn)過程和環(huán)境信息的監(jiān)測也得到了應(yīng)用推廣。

1 系統(tǒng)的硬件組成

本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。主要由JWSL―2系列壁掛型溫濕度變送器、PC微機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信、后臺服務(wù)器及客戶端等組成。JWSL―2系列壁掛型溫濕度變送器采集當(dāng)前溫度和濕度,再通過變送器內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換芯片將溫濕度轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。當(dāng)PC機(jī)通過串口向變送器發(fā)送一條數(shù)據(jù)接收指令時(shí),變送器將對應(yīng)于溫濕度的數(shù)字信息發(fā)送給RS-485總線上,經(jīng)長距離傳輸?shù)絇C機(jī),其中,要經(jīng)過RS―485電平轉(zhuǎn)換成RS―232電平,才能被PC微機(jī)的串口接收。PC機(jī)通過串口通信接收和處理數(shù)據(jù),并與互聯(lián)網(wǎng)相連后將數(shù)據(jù)上傳到后臺服務(wù)器,客戶終端可以上網(wǎng)查看監(jiān)視各個(gè)監(jiān)測點(diǎn)溫濕的變化情況,并做出相應(yīng)的管理措施。

2 JWSL―2系列壁掛型溫濕度變送器

變送一體化設(shè)計(jì),用于感應(yīng)、處理與輸出溫濕度值,適用于普通室內(nèi)環(huán)境溫濕度的測量。

2.1 主要技術(shù)參數(shù)

量程:濕度: 0～100%RH,溫度:±0.5℃(0～50℃)

輸出信號:電流輸出型:兩線制4-20mA;電壓輸出型:0-5V ;網(wǎng)絡(luò)輸出型:RS485 RS232

3.2 通訊協(xié)議

1)符合 MODBUS 標(biāo)準(zhǔn)(16 進(jìn)制方式)。主機(jī)查詢,變送器應(yīng)答的主從方式查詢溫濕度數(shù)據(jù)。

地址 03 00 00 00 02

例:對地址為01的變送器讀溫濕度的操作為:010300000002C40B

應(yīng)答為:

其中,CRCH為CRC 校驗(yàn)的高字節(jié),CRCL為CRC 校驗(yàn)的低字節(jié)。

2)數(shù)據(jù)H(高位字節(jié))和數(shù)據(jù)L(低位字節(jié))為各自對應(yīng)的當(dāng)前溫濕度值:

上傳的數(shù)據(jù)需要除十,如濕度上傳16進(jìn)制數(shù)0X0311,對應(yīng)十進(jìn)制為00785,即78.5%RH。

零下溫度換算,如溫度上傳16進(jìn)制0XFF8C,對應(yīng)十進(jìn)制數(shù)為:0XFFFF-0XFF8C=0X73=115表示-11.5℃。

3)幀格式中有8位數(shù)據(jù)位,無校驗(yàn),1位停止位,波特率可以設(shè)定1200,2400,4800,9600。

3 軟件編程

3.1 PC機(jī)RS-232C串口接收溫濕度變送器傳送來的溫濕度值

Microsoft Communications Control(簡稱MSComm)是Microsoft公司提供的簡化Windows下串行通信編程的ActiveX控件,它為應(yīng)用程序提供了通過串行接口收發(fā)數(shù)據(jù)的簡便方法,MSComm控件通過串行端口傳輸和接收數(shù)據(jù)。選用VC編程,通過調(diào)用復(fù)雜的API函數(shù),而且采用事件驅(qū)動(dòng)(Event-driven)的方法。利用MSComm控件的OnComm事件,就可以在OnComm事件處理函數(shù)中加入自己的處理代碼,遵守溫濕度傳感器的通訊協(xié)議編程,即實(shí)現(xiàn)捕獲并處理通訊事件中接收到的溫濕度值,并存入相應(yīng)的表格中,。只需擁有一個(gè)MSComm控件對應(yīng)著一個(gè)串行端口。

// 接受數(shù)據(jù)

for(k=0; k {

safearray_inp.GetElement(&k,rxdata+k); //轉(zhuǎn)換為BYTE型數(shù)組

BYTE bt=*(char*)(rxdata+k); //字符型

strtemp.Format(“%c”,bt); //將字符送入臨時(shí)變量strtemp存放

recd+=strtemp; }

3.2 保存采集的數(shù)據(jù)

在C++ 環(huán)境中利用ADO方式連接SQL數(shù)據(jù)庫并將捕獲的數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)庫中,步驟如下:

1)首先需要導(dǎo)入ADO類,方式如下:

#import"C:\\ProgramFiles\\CommonFiles\\System\\ado\\msado15.dll" no_namespace rename("EOF","adoEOF")rename("BOF","adoBOF")

2)添加一個(gè)指向Connection對象的指針:

_ConnectionPtr m_pConnection; //連接對象

m_pConnection.CreateInstance("ADODB.Connection");

3)連接數(shù)據(jù)庫:

m_pConnection->Open("Provider=SQLOLEDB.1;server=.;database=temperatuer;uid=yinan;pwd=123456;","","",adModeUnknown);

//其中temperature為數(shù)據(jù)庫名,yinan和123456 為測試的測試名和密碼。

4)執(zhí)行SQL命令將采集的數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)庫中:

m_pConnection->Execute("insert into data(temperature,humidty,name,) values (tem, hum,’倉庫1’)",&RecordsAffected,adCmdText);

//其中tem為采集的溫度,hum為采集的濕度,倉庫1為倉庫的名稱

5)關(guān)閉與數(shù)據(jù)庫的連接,釋放內(nèi)存資源:

if(m_pConnection->State)m_pConnection->Close();

3.3 客戶端瀏覽數(shù)據(jù)

使用B/S模式讓客戶在瀏覽器中觀察采集的數(shù)據(jù),采用的方式是使用編程。具體方式如下:

添加一個(gè).aspx頁面,頁面中包括一個(gè)Repeater數(shù)據(jù)綁定控件,用來顯示數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù),還包括一個(gè)下拉列表框,用來選擇查看數(shù)據(jù)的方式,該頁面所對應(yīng)的.cs文件的關(guān)鍵代碼如下:

if (ddlChoice.SelectedValue == "storage")

{cmdStr = "select name, temperature ,humidity,addDate from data,storage where data.storageid = storage.idorder by name desc,addDate desc";

BindData(cmdStr);

}

if (ddlChoice.SelectedValue == "date")

{ cmdStr = "select name, temperature ,humidity,addDate from data,storage where data.storageid = storage.idorder by data.addDate desc,name desc";

BindData(cmdStr);

}

// 其中ddlChoice為下拉列表框的名稱,cmdStr是要執(zhí)行的SQL語句,BindData方法實(shí)現(xiàn)了綁定數(shù)據(jù)的過程,該頁面瀏覽效果如圖2所示。

也可按時(shí)間來查看,效果如圖3所示。

4 結(jié)論

該文全面介紹了基于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臏貪穸葯z測系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)以及各部分的主要結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)已經(jīng)用于大范圍的溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)。該計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)適用范圍廣,監(jiān)測數(shù)據(jù)快速準(zhǔn)確,達(dá)到了無人置守,是一項(xiàng)非常有意義的嘗試,應(yīng)用前景廣闊。

參考文獻(xiàn):

[1] 龔建偉,熊光明.Visual C++/Turbo C串口通信編程實(shí)踐[M].北京:電子工業(yè)出版社,2007.