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1系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)

晉城市氣象災(zāi)害預(yù)警公共服務(wù)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)包括邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)。其中，邏輯結(jié)構(gòu)表示軟件的整體結(jié)構(gòu)；物理結(jié)構(gòu)表示軟件部署時(shí)的總體結(jié)構(gòu)。網(wǎng)站設(shè)計(jì)采用Web四層結(jié)構(gòu)，自頂部向下依次為表示層、邏輯層、數(shù)據(jù)持久化層和數(shù)據(jù)庫(kù)層。上述各個(gè)層級(jí)的功能和作用具體表現(xiàn)在以下4方面：①表示層。表示層是指網(wǎng)站用戶和管理員在瀏覽器中能看到的所有頁(yè)面，包括網(wǎng)站所有的頁(yè)面展示部分，且與邏輯層分離，這有利于網(wǎng)站的制作、維護(hù)和擴(kuò)展。②邏輯層。邏輯層包括用戶和管理員的業(yè)務(wù)邏輯，定義了業(yè)務(wù)流程和用戶交互的過(guò)程。單獨(dú)劃分邏輯層有利于重新定義網(wǎng)站和升級(jí)業(yè)務(wù)邏輯，且不會(huì)影響其他層次。③數(shù)據(jù)持久化層。數(shù)據(jù)持久化層負(fù)責(zé)所有信息集和信息項(xiàng)的數(shù)據(jù)持久化操作和增刪改查，可接受其他模塊的調(diào)用和邏輯組織，并具有執(zhí)行相應(yīng)的持久化功能。④數(shù)據(jù)庫(kù)層。數(shù)據(jù)庫(kù)層負(fù)責(zé)管理系統(tǒng)中的oracle數(shù)據(jù)庫(kù)或其他數(shù)據(jù)庫(kù)。晉城市氣象災(zāi)害預(yù)警公共服務(wù)系統(tǒng)采用了當(dāng)下比較流行的四層用戶/服務(wù)器模式。這種模式在邏輯上將應(yīng)用功能分為用戶顯示層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)持久化層和數(shù)據(jù)層。用戶顯示層可為用戶提供應(yīng)用服務(wù)的圖形界面，有助于用戶理解和高效定位應(yīng)用服務(wù)；業(yè)務(wù)邏輯層位于顯示層與數(shù)據(jù)持久化層之間，是專門為實(shí)現(xiàn)氣象局提供明確的業(yè)務(wù)邏輯的層次，該層次封裝了與系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的應(yīng)用模型，主要負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)邏輯的封裝，并分離用戶表示層與數(shù)據(jù)庫(kù)持久化代碼；數(shù)據(jù)持久化層可確保用戶應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)服務(wù)之間的聯(lián)系，主要功能是執(zhí)行用戶數(shù)據(jù)的持久化工作，將封裝的模式呈現(xiàn)給用戶應(yīng)用的程序，并提供固定的持久化接口；數(shù)據(jù)層是上述模式中最底層也是最關(guān)鍵的一層，用來(lái)定義、維護(hù)、訪問(wèn)和更新數(shù)據(jù)并管理和滿足應(yīng)用服務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)的請(qǐng)求。晉城市氣象災(zāi)害預(yù)警公共服務(wù)系統(tǒng)四層結(jié)構(gòu)具有以下4個(gè)特點(diǎn)：①任何系統(tǒng)都須具有良好的靈活性和可擴(kuò)展性。對(duì)于環(huán)境和應(yīng)用條件經(jīng)常變動(dòng)的情況，只要對(duì)應(yīng)用層實(shí)施相應(yīng)的改變，就能達(dá)到適應(yīng)環(huán)境的目的。②增強(qiáng)了氣象對(duì)象的重復(fù)可用性。氣象對(duì)象是指封裝了企業(yè)邏輯程序代碼、能夠執(zhí)行特定功能的對(duì)象。③隨著組件技術(shù)的發(fā)展，這種可重用的組件模式會(huì)被越來(lái)越多的網(wǎng)站開(kāi)發(fā)商接受。④該系統(tǒng)的四層模式具備很高的穩(wěn)定性、延展性，可集中管理服務(wù)，并將服務(wù)統(tǒng)一于用戶端。網(wǎng)站在web設(shè)計(jì)四層結(jié)構(gòu)中各個(gè)模塊的部署位置。其中，包括1臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、2臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器和1臺(tái)流媒體服務(wù)器。數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器用于部署數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，比如MySql和oracle；1臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器分別部署管理員功能模塊和普通用戶模塊；流媒體服務(wù)器可播放視頻天氣預(yù)報(bào)。Web四層結(jié)構(gòu)中的表示層、邏輯層和數(shù)據(jù)持久化層均部署在應(yīng)用服務(wù)器上，數(shù)據(jù)層部署在數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器上。采用數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器分離的方式可提高數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性，同時(shí)還能提高網(wǎng)站的性能。此外，采用2臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器分離管理員和普通用戶有助于提高網(wǎng)站的整體性能。

2關(guān)鍵技術(shù)

該系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)有以下6種：①信息中插入圖片。采用FCKEditor中的html編輯器，在信息中插入圖片后可直接看到效果，從而簡(jiǎn)化了圖片信息的錄入過(guò)程。②系統(tǒng)安全性。建立了嚴(yán)格的用戶校驗(yàn)機(jī)制，采用基于角色的訪問(wèn)控制模型實(shí)現(xiàn)了對(duì)后臺(tái)管理系統(tǒng)用戶訪問(wèn)權(quán)限的管理，以保證系統(tǒng)的安全性；建立了日志管理機(jī)制，可記錄系統(tǒng)的登錄、退出、編輯和刪除等行為。③并發(fā)訪問(wèn)。選擇了性能較好的Web服務(wù)器tomcat，并采用靜態(tài)頁(yè)面等方式減少并發(fā)訪問(wèn)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)連接對(duì)資源的消耗。在信息時(shí)，可生成靜態(tài)頁(yè)面，用戶訪問(wèn)時(shí)直接讀取靜態(tài)頁(yè)面，無(wú)需從數(shù)據(jù)庫(kù)中動(dòng)態(tài)讀取數(shù)據(jù)，大大減少了數(shù)據(jù)庫(kù)的連接次數(shù)，解決了并發(fā)訪問(wèn)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)連接耗盡的問(wèn)題。④氣象站與地理信息的結(jié)合。選擇了WebGIS提供的MapABC，可將氣象信息與地理信息有機(jī)結(jié)合，并展示于互聯(lián)網(wǎng)中，使相關(guān)用戶能自主獲得更多的氣象信息，且具有良好的并發(fā)性。⑤氣象探測(cè)信息的互聯(lián)網(wǎng)展示通過(guò)統(tǒng)一的編程接口發(fā)出，整合了零散的氣象探測(cè)信息，且能夠有效地在互聯(lián)網(wǎng)上展示，使相關(guān)用戶能夠在氣象產(chǎn)品中獲取更多的收益，進(jìn)而給人們的日常生活、農(nóng)業(yè)活動(dòng)和廣大科研機(jī)構(gòu)提供了更有效的信息展示方式。⑥在流媒體氣象視頻展示中，采用了視頻壓縮技術(shù)和多種流媒體服務(wù)方式，可向相關(guān)用戶展示立體的圖像和音頻信息。

3安全防范措施

3.1數(shù)據(jù)的安全保護(hù)措施

在業(yè)務(wù)內(nèi)網(wǎng)的數(shù)據(jù)收發(fā)過(guò)程中，需要在數(shù)據(jù)收發(fā)、身份識(shí)別和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等方面具備特別的保護(hù)措施，具體可以采用以下4種措施保護(hù)數(shù)據(jù)的安全：①全套接層協(xié)議（SSL）是在Internet的基礎(chǔ)上提供的一種保證私密性的安全協(xié)議，它能使用戶與服務(wù)器應(yīng)用之間的通信不被攻擊者竊聽(tīng)，并始終對(duì)服務(wù)器和用戶進(jìn)行認(rèn)證。因此，采用SSL協(xié)議可有效加密和認(rèn)證網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。②采用SSH協(xié)議實(shí)現(xiàn)Internet的加密訪問(wèn)。③后臺(tái)數(shù)據(jù)文件的安全是該系統(tǒng)最為關(guān)鍵的部分。因此，應(yīng)采用信息加密工具PGPi實(shí)現(xiàn)窗口信息加密、簽名文件加密、傳統(tǒng)檔案加密、文件和磁盤的安全清除等功能。④應(yīng)獨(dú)立為系統(tǒng)安裝硬件身份識(shí)別工具，可保證與第三方CA認(rèn)證機(jī)構(gòu)單位認(rèn)證和數(shù)字簽名系統(tǒng)的良好連接，以確保終端用戶身份的真實(shí)性。

3.2病毒和惡意代碼的防范措施

應(yīng)安裝先進(jìn)的病毒防治軟件。晉城市氣象局從2008年起，購(gòu)買了正版的卡巴斯基殺毒軟件，并實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)內(nèi)網(wǎng)病毒庫(kù)的自動(dòng)更新，實(shí)施監(jiān)視和判斷系統(tǒng)中是否有病毒存在，從而阻止了計(jì)算機(jī)病毒的進(jìn)入。殺毒軟件可識(shí)別計(jì)算機(jī)病毒具有的特征，并提出處理策略，比如刪除可疑病毒、惡意代碼和恢復(fù)文件。

3.3黑客的防范措施

黑客的防范措施由以下3部分組成：①安全檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)和前臺(tái)應(yīng)用程序；②對(duì)網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)、前臺(tái)應(yīng)用程序進(jìn)行安全漏洞修補(bǔ)服務(wù)；③全天候?qū)崟r(shí)掃描和監(jiān)控入侵行為。

3.4系統(tǒng)的備份和恢復(fù)

近年來(lái)，晉城市氣象局為拓展氣象服務(wù)領(lǐng)域，新增了5套應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)，根據(jù)這些系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，任何應(yīng)用系統(tǒng)隨著時(shí)間的推移，難免出現(xiàn)整體或部分的異常情況。因此，系統(tǒng)軟、硬件的備份和恢復(fù)是十分關(guān)鍵的。晉城市氣象實(shí)施了不同的備份和恢復(fù)措施，目的是盡可能快地恢復(fù)運(yùn)行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)和系統(tǒng)信息。備份不僅在硬件故障或人為失誤時(shí)可起到保護(hù)作用，還能在入侵者非法訪問(wèn)或?qū)W(wǎng)絡(luò)攻擊時(shí)起到保護(hù)作用。根據(jù)系統(tǒng)中不同信息的安全需求，采用的備份機(jī)制為場(chǎng)地內(nèi)高速度、大容量、全自動(dòng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、備份和恢復(fù)；場(chǎng)地外的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、備份和恢復(fù)；系統(tǒng)設(shè)備的備份和恢復(fù)。為了備份該系統(tǒng)，采用了2套完全相同的服務(wù)器備份數(shù)據(jù)。如果系統(tǒng)出現(xiàn)異常，則啟動(dòng)另一臺(tái)備份服務(wù)器即可。

4結(jié)束語(yǔ)

21世紀(jì)是信息高速發(fā)展的時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)革命給氣象服務(wù)帶來(lái)新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。因此，氣象災(zāi)害預(yù)警的手段只有充分利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，才能滿足社會(huì)發(fā)展的需要；只有不斷完善、改進(jìn)，才能及時(shí)、準(zhǔn)確地服務(wù)于社會(huì)的各個(gè)方面，這是該系統(tǒng)在今后很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)追求的目標(biāo)。

作者：宋方超 單位：山西省晉城市氣象局