国家防汛指挥系统工程技术试验方案

核心提示：国家防汛指挥系统工程是一个综合性的、复杂的应用系统，涉及到多个厂商的合作，国家防汛指挥系统工程技术试验方案，包括硬件平台厂商、网络厂商、数据库厂商、各种应用软件厂商以及系统集成厂商等等，Sybase公司在该系统的建设中将通过和其它各厂商的紧密配合，能够生成各种标准的组件，完成分布式应用的创建、调试、更新和提交，为国家防

　　国家防汛指挥系统工程是一个综合性的、复杂的应用系统，涉及到多个厂商的合作，包括硬件平台厂商、网络厂商、数据库厂商、各种应用软件厂商以及系统集成厂商等等。Sybase公司在该系统的建设中将通过和其它各厂商的紧密配合，为国家防汛指挥系统工程的建设作出自己的努力。在技术方案中，就软件方面比较关键的问题有：分布式的数据存储、在各个层次间的数据传输、系统的管理与维护、三层体系结构的应用等，下面就这些问题，提出相应的解决方法。

一、数据存储

　　国家防汛指挥系统工程需要建立一个分布式的数据存储环境，需要有适合各种情况的数据库产品，既要满足高资源配置的中、小型机和工作站档次的服务器硬件环境，也要满足那些低档的PC服务器环境。Sybase为此提供Adaptive Server Enterprise（ASE）和Adaptive Server Anywhere（ASA）两种数据库产品。

ASA是Sybase用于工作组级数据存储的数据库产品，可以支持Windows 3.x/95/NT等平台。ASA是一个非常轻型的数据库管理系统，对系统资源的要求很低，管理和维护的任务也较少。ASA和ASE一样，是一个完全关系型的数据库管理系统，支持所有的关系型特征。

在该系统中，如果存在异构数据库的存储，Sybase可以很好地把它们结合起来。Sybase Enterprise Connect提供了全开放的、多达25种以上数据源的透明网关，支持完全的读写访问，这些数据源不仅包括了流行的关系型数据库（如Oracle(大型网站数据库平台)、Informix、DB2、MS sql server(WINDOWS平台上强大的数据库平台)等），还包括主机数据库与非关系型数据库（如AS400等）。此外，Sybase的Open Server、PowerBuilder、Replication Server等都提供了对流行的关系型数据库快速的数据转换与集成能力。

在国家防汛指挥系统中，会涉及到大量多媒体数据的存储。由于多媒体数据与常规数据相比，数据量较大，在存储这类数据时Sybase 提供了多种方式。一种方式是Sybase将图形、图像、音频、视频等类型的数据统称为BLOB（大二进制对象）型数据，针对BLOB数据提供了Image和text字段的存储能力，因此可以将多媒体数据存储在数据库中。此种方式对数据的管理比较简单，但是会增加数据库的负担，降低效率。另一种方式是用户给多媒体数据（如图形、图像数据）建立文件名与路径后，将该文件名与路径存到数据库相应字段中，而该图形、图像数据以某种格式存在于操作系统文件中。此种方式对数据库的影响较小，但是增加了数据管理的复杂性。

二、数据传输

国家防汛指挥系统工程是一个分布式的应用环境，数据是由基层的数据采集点进行收集，然后层层上报。在传输过程中，各个层次的网络环境和传输的数据量都是不同的，需要进行传输的数据也是不同的，包括结构化数据和非结构化数据（多媒体数据），因此需要根据具体情况选择具体的数据传输方式。为了解决数据传输，可以考虑多种方式进行试验，最后选择效率高、易维护的方法进行推广。

Sybase Replication Server

对于网络带宽较高（至少64K专线）、可以保持常连接的情况（如流域与中央），可以考虑采用Sybase Replication Server进行数据的传输。

Replication Server的工作原理是：由Replication Agent实时监视数据库管理系统的事务日志，捕捉针对数据库的操作及数据的变化，并以事务为单位由复制服务器根据用户预先的定义向远程数据库管理系统复制。

Replication Server进行数据复制是基于事务的，即在网络上传输的是数据库事务（相应的SQL语句）而不是实际改变的数据，这样在主点和复制点数据库，都是使用同样的事务来操作数据，保证了数据的一致性。Replication Server只复制已经提交并且没有被复制过的数据库事务，即进行增量复制，这样可以降低网络的负载。同时，在网络上只传事务而不传数据也大大降低了网络的负载。

Replication Server采取了先进的、智能的存储转发机制来保证系统的可用性，当网络发生故障时，Replication Server暂存主点数据变化，等网络恢复正常时，再按正常情况同步数据。

Replication Server支持异种数据库之间的复制。通过针对各种数据库的中间件选项（Replication Agent、Enterprise Connect）和Replication Server，可以在不同的数据库之间进行数据复制，满足信息系统的各种需要。

Sybase SQL Remote

对于网络带宽较窄、不保持常连接（如拨号上网）的情况下，可以考虑采用Sybase SQL Remote进行数据的传输。

SQL Remote是基于消息的数据复制产品，消息类型包括file、ftp、e-mail等形式。

SQL Remote进行数据复制是基于事务的，在本地和远端数据库都是使用同样的事务来操作数据，保证了数据的一致性。这种复制方式是非实时的，主点数据库只负责将事务发送到指定的消息地址，而复制点数据库负责从指定的消息地址中接受这些发送过来的事务，所以这种方式比较适合偶然连接环境（拨号上网等）。

SQL Remote进行数据复制是基于消息的，即在进行数据复制的各个点之间，需要构造消息系统，借助消息系统（file、ftp、e-mail等）来传递数据库事务。当然，采用何种消息系统是系统设计及配置时的工作，用户不会感觉到具体采用什么机制来传递数据库事务，SQL Remote会启动相应的消息系统服务来传递数据库事务。消息系统的建立是相当简单的，只需采用操作系统提供的功能，比如配置MicroSoft文件服务、配置FTP服务（FTP Server）或各种邮件服务（如Exchange Server等），然后建立消息地址，如文件目录或邮件地址等。

通过SQL Remote，可以非常灵活地实现国家防汛指挥系统工程的数据传输要求。

当借助消息系统传递事务时，可能会发生文件丢失或文件被破坏等，在SQL Remote中提供了良好的机制来处理这种情况。在复制点数据库接受到主点数据库转送过来的事务后，都要给主点数据库发送一个反馈信息。主点数据库根据反馈信息判断对于上次发送，复制点数据库的接受状态（成功或失败），以确定下次所要发送的内容。

三、数据库的管理与监控

为了确保数据库正常、高效的运行，需要功能强大、易于使用的数据库管理与监控工具，来监控数据库的运行状态，并且分析和预测数据库的运行状态。

Sybase管理工具

Sybase Central是一个易于使用的GUI管理工具，可用于管理用户、复制环境、安全性、以及存储等，能够从PC上远程地配置、启动并停止中心服务器。Sybase Central通过Plug-in 的方式，可以管理和监控Sybase的各种数据库产品和中间件产品。

Sybase提供联机实时监控数据库性能工具Monitor Server，以图形化方式监视运行在网络中任意场地的数据库服务器的工作状况，从而方便系统管理员利用监控信息调整系统参数，使系统资源利用率达到最高。数据库服务器运行性能统计包括数据封锁、高速缓冲、设备I/O、事务交叉及进程运行性能，可用于评价数据库在设备上的分布，并有助于为提高响应速度而做重新分布等。

Sybase提供图形化的Replication Server管理工具RSM，所有对Replication Server的操作（建立复制定义、路由等）都可以以GUI方式来完成。同时，可以在RSM上观测（图形方式）所有参加复制系统的ASE和Replication Server的运行状态和连接状态，并可自动报警。

四、三层体系结构应用

目前，传统的客户机/服务器体系结构遇到了越来越多的困难，比如：支持大量用户的并发请求；多系统平台和多数据源支持；关键业务的联机交易处理等。为解决两层体系结构与应用需求日益突出的矛盾，以交易中间件（应用服务器）为基础框架的三层体系结构应用而生。三层体系结构以中间层管理大量的客户端连接、集成多种异构的数据源，同时中间件开创了均衡负载、动态伸缩等管理模式，较好地满足了用户新形势下的需求。

随着基于组件的开发技术和新一代的应用服务器的出现，多层计算环境已经可以和各种类型的商业应用相联合，形成新一代的应用模式，分布式应用不再是可望而不可及的。作为集中实现业务逻辑的方法，组件提供了非常高的开发效率，因为它具有比传统的对象更高水平的功能特性。它们能够容易的访问原有的系统，提供重新利用原有的对象程序，而不需要重新对原有系统进行改造。

Sybase Enterprise Application Server是为充分发挥基于组件和多层体系结构的应用特点而专门设计的。它是现今唯一一个支持所有主要组件模型的应用服务器产品，可以同时支持ActiveX、Java、C++ 和CORBA ，并且在最新的版本中更进一步地支持PowerBuilder组件（PB NVO）和Enterprise Java Beans组件（EJBs）。这样，用户可以获得非常灵活的开发能力，充分利用多种计算环境。

另外，Sybase Enterprise Application Server可以支持多种客户类型。客户端可以用HTML、JavaScript、Java、ActiveX、PowerBuilder工具开发或者是它们中几种工具组合开发。原有的应用程序可以完美的被移植到新的应用环境中，使得客户端应用可以根据它们的实现特征选择合适的开发工具。

Enterprise Application Server是一个多线索（multi-threaded）服务器，提供了许多可靠的性能优化特性，例如数据库连接缓冲池（database connection pooling）、动态页面高速缓冲、脚本语言调度等，此外还有连接共享、线索共享、对话管理和隐式事务处理（Implicit transaction）等性能优化功能。Enterprise Application Server支持Cluster工作模式，即多台Enterprise Application Server可以协同工作，形成均衡负载和失败切换等功能。因此，Enterprise Application Server可以很好地处理大量用户请求，并将其转换为少量的数据库连接，保证系统的高效率和稳定性。

Enterprise Application Server是一个先进的中间层的应用服务器, 它体现了多层的、分布式的企业计算环境和Web应用的优越性。Enterprise Application Server减少了分布式应用开发的复杂性，消除了开发者对线索（threading）、加锁（locking）、事务处理和内存管理的顾虑。Enterprise Application Server的开放的企业数据访问能力使你不必依赖某一个产品提供商，Enterprise Application Server支持ODBC、 JDBC和内置的访问数据的连接特性，包括直连Sybase和Oracle(大型网站数据库平台)数据库的借口。

由新版本的PowerBuilder、PowerJ和PowerSite组成一套完整的开发工具包，与EAServer紧密集成，能够生成各种标准的组件，完成分布式应用的创建、调试、更新和提交。 　

Sybase的应用开发环境能够保证用户应用系统开发的快速和高效。