海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

熊金蓮 劉 豐 郭藝峰 陳艷云 王曉瑞 吳文婷 芮 龍

1(國家海洋信息中心 天津 300171) 2(杭州藍(lán)昌科技有限公司 浙江 杭州 310007) 3(中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)計(jì)算機(jī)學(xué)院 湖北 武漢 430074)

0 引 言

原有的海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸由東海、南海和北海三個(gè)海區(qū)各個(gè)海洋站向所屬的各中心站傳輸，各中心站向各自所屬的海區(qū)預(yù)報(bào)中心傳輸。三個(gè)海區(qū)預(yù)報(bào)中心分別向國家海洋預(yù)報(bào)中心和各海區(qū)所屬的海區(qū)信息中心傳輸，三個(gè)海區(qū)信息中心同時(shí)再向國家海洋信息中心傳輸。近年來，按照自然資源部海洋信息化整合的要求，海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)流程相應(yīng)作出調(diào)整?，F(xiàn)要求海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸由東海、南海和北海三個(gè)海區(qū)各個(gè)海洋站向所屬的各中心站傳輸，各中心站向各自所屬的海區(qū)信息中心傳輸。三個(gè)海區(qū)信息中心分別向各自所屬的海區(qū)預(yù)報(bào)中心和國家海洋信息中心傳輸，國家海洋信息中心再向國家海洋預(yù)報(bào)中心傳輸。

海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)流程變更后，原有的傳輸軟件已不能完全滿足數(shù)據(jù)傳輸時(shí)效性和吞吐量明顯提高的要求。

為更好地了解不斷變化的海洋狀態(tài)，需要對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理以及高速實(shí)時(shí)的傳輸[1]，特別是部分監(jiān)測(cè)裝備獲得的重要數(shù)據(jù)信息需要實(shí)時(shí)傳回處理等實(shí)時(shí)性要求高的應(yīng)用場(chǎng)景[2-3]。目前全國海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)龐大，考慮信息的及時(shí)性和穩(wěn)定性，能夠快速地提交、存儲(chǔ)、處理、發(fā)送數(shù)據(jù)，減少信息滯留，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性尤為重要[4-5]。為滿足海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性要求，在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)效性方面，如進(jìn)行分鐘數(shù)據(jù)的傳輸，新的傳輸流程要求定時(shí)完成全部節(jié)點(diǎn)的傳輸，對(duì)各中間節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)接收、實(shí)時(shí)存儲(chǔ)、實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)性能提出了更高的要求。原有的輪詢模式與FTP傳輸協(xié)議會(huì)在本級(jí)節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生較大延遲，導(dǎo)致整個(gè)傳輸流程形成無法接受的延遲。

在數(shù)據(jù)傳輸吞吐量方面，新的傳輸流程不再分布處理數(shù)據(jù)文件，要求核心節(jié)點(diǎn)統(tǒng)一處理全部數(shù)據(jù)文件。隨著海洋站數(shù)量以及觀測(cè)要素的增加，為應(yīng)對(duì)未來的業(yè)務(wù)發(fā)展，海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸軟件需要更高的數(shù)據(jù)吞吐量和性能余量。

同時(shí)，由于原來使用的海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸軟件技術(shù)體制不完全一樣，不同節(jié)點(diǎn)間只能通過數(shù)據(jù)文件進(jìn)行交互。若采用文件方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸交換[6]，則無法進(jìn)行統(tǒng)一的指令發(fā)布和軟件管理。另外，不同技術(shù)手段對(duì)軟硬件環(huán)境的需求不完全一致，如Remoting方式只能應(yīng)用在Windows XP以下版本，部分軟件采用與數(shù)據(jù)庫直連的機(jī)制，不方便大量部署，給海洋信息化整合帶來不利影響。

為了滿足海洋信息化整合要求，進(jìn)一步統(tǒng)一全國海洋數(shù)據(jù)傳輸管理，促進(jìn)我國海洋事業(yè)的發(fā)展，研制了海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)提高了全國海洋數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪\(yùn)行管理效率，對(duì)于提高海洋觀測(cè)預(yù)報(bào)和海洋災(zāi)害預(yù)警能力具有重要意義。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)

海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)全國海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)的分級(jí)實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)與傳輸，提供毫秒級(jí)的本地?cái)?shù)據(jù)文件的發(fā)現(xiàn)能力，并傳輸所有以文件形式存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。同時(shí)，該系統(tǒng)應(yīng)具備可靠性和可擴(kuò)展性，在國家級(jí)、海區(qū)級(jí)、中心站級(jí)和海洋站級(jí)節(jié)點(diǎn)上，海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)應(yīng)滿足24小時(shí)運(yùn)行要求，并支持新增節(jié)點(diǎn)的快速聯(lián)網(wǎng)部署。

1.2 功能指標(biāo)

(1) 系統(tǒng)功能。海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)應(yīng)該具備的系統(tǒng)功能如下：① 具備數(shù)據(jù)文件的主動(dòng)發(fā)現(xiàn)能力，包括本級(jí)節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)文件和其他節(jié)點(diǎn)傳輸過來的數(shù)據(jù)文件；② 檢驗(yàn)數(shù)據(jù)文件的寫入完成狀態(tài)，進(jìn)行提取并按通信接口實(shí)現(xiàn)定向傳輸；③ 校驗(yàn)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性，判斷是否傳輸成功；④ 具備待傳數(shù)據(jù)的緩存能力，以應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)故障；⑤ 按照業(yè)務(wù)需求，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)文件的規(guī)范化存儲(chǔ)；⑥ 具備日志記錄功能，記錄系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)以及網(wǎng)絡(luò)故障等信息。

(2) 性能指標(biāo)。海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)應(yīng)該具備的性能指標(biāo)如下：① 滿足24小時(shí)不間斷運(yùn)行的需求；② 數(shù)據(jù)傳輸?shù)綀?bào)率高于98%；③ 文件發(fā)現(xiàn)時(shí)間低于100毫秒；④ 系統(tǒng)年均故障次數(shù)低于4次；⑤ 具備數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟l(fā)能力，同時(shí)發(fā)送或接收的節(jié)點(diǎn)數(shù)均不低于5個(gè)；⑥ 能夠全網(wǎng)部署，分級(jí)接力運(yùn)行。

1.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要包含主界面功能模塊、任務(wù)管理模塊、接收模塊和文件發(fā)現(xiàn)模塊四大功能模塊，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖如圖1所示。

圖1 海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)總設(shè)計(jì)圖

1.4 功能模塊

(1) 主界面模塊。主界面模塊包括任務(wù)管理界面、文件接收與發(fā)送狀態(tài)界面和其他功能設(shè)置界面。用戶可以通過主界面進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的設(shè)置、傳輸任務(wù)管理設(shè)置等，并且可以查看傳輸狀態(tài)、鏈路狀態(tài)和文件接收狀態(tài)等信息。

任務(wù)管理界面主要包含數(shù)據(jù)接收設(shè)置、傳輸任務(wù)管理、傳輸站點(diǎn)管理、管理員登錄以及退出系統(tǒng)等功能菜單。數(shù)據(jù)接收設(shè)置包括端口設(shè)置，開機(jī)自啟動(dòng)設(shè)置以及文件存儲(chǔ)目錄設(shè)置等。開機(jī)自啟動(dòng)選項(xiàng)主要是為了應(yīng)對(duì)全國各海洋站、中心站、海區(qū)信息中心、海區(qū)預(yù)報(bào)中心等可能出現(xiàn)的機(jī)器斷電重啟后傳輸軟件無法自啟動(dòng)，導(dǎo)致的數(shù)據(jù)傳輸中斷、數(shù)據(jù)大量積壓等故障。傳輸站點(diǎn)管理主要是用于對(duì)遠(yuǎn)程服務(wù)器的管理及傳輸配置，該功能主要開放給具有管理權(quán)限的管理員登錄使用。傳輸任務(wù)管理模塊的功能后文會(huì)詳細(xì)介紹。

文件接收模塊主要包含文件接收狀態(tài)和接收鏈路狀態(tài)兩部分。其中文件接收狀態(tài)部分顯示當(dāng)前接收文件列表，包括接收時(shí)間、類型、站點(diǎn)名稱、來源地址、文件類型、文件名、存儲(chǔ)目錄及狀態(tài)等信息。對(duì)于文件接收異常的情形，則會(huì)單獨(dú)顯示在文件接收異常狀態(tài)欄。接收鏈路狀態(tài)部分則顯示類型、站點(diǎn)名稱、地址、端口、連接數(shù)、接收文件數(shù)及最后活動(dòng)時(shí)間等信息。

發(fā)送任務(wù)模塊主要包含文件發(fā)送狀態(tài)和傳輸鏈路狀態(tài)兩部分。其中文件發(fā)送狀態(tài)顯示當(dāng)前已發(fā)送文件列表，包括時(shí)間、名稱、傳輸類型、目標(biāo)地址、文件名、狀態(tài)等信息。傳輸鏈路狀態(tài)則顯示當(dāng)前傳輸文件的鏈路，包括名稱、傳輸類型、目標(biāo)地址、端口、鏈路、連接數(shù)、待傳文件、已傳文件、狀態(tài)等信息。

(2) 傳輸任務(wù)管理模塊。傳輸任務(wù)管理主要包括任務(wù)模塊界面和任務(wù)通道線程兩部分。在傳輸任務(wù)模塊界面中，用戶可以建立多個(gè)傳輸任務(wù)，各個(gè)任務(wù)可獨(dú)立運(yùn)行。根據(jù)用戶配置，任務(wù)通道線程自動(dòng)生成多個(gè)獨(dú)立運(yùn)行的線程，在此線程下生成文件傳輸模塊。為了利于以后海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸方式的擴(kuò)展，數(shù)據(jù)文件傳輸模塊的代碼是獨(dú)立的。根據(jù)緩存文件的數(shù)量，數(shù)據(jù)文件傳輸模塊自動(dòng)生成多個(gè)傳輸線程同時(shí)傳輸，用戶可以通過配置文件設(shè)置該模塊同時(shí)傳輸?shù)木€程上限。由于該模塊可根據(jù)緩存文件數(shù)量自動(dòng)生成多個(gè)線程同時(shí)傳輸，達(dá)到以最快速度上傳文件的目的，防止了大量文件的積壓。當(dāng)無文件上傳時(shí)，數(shù)據(jù)文件傳輸模塊會(huì)自動(dòng)釋放線程，節(jié)省了系統(tǒng)資源。

傳輸任務(wù)模塊界面包含任務(wù)列表和任務(wù)設(shè)置兩部分。任務(wù)列表包括任務(wù)序號(hào)和任務(wù)名稱信息，點(diǎn)擊增加按鈕，可以增加新的傳輸任務(wù)，選中想要?jiǎng)h除的任務(wù)，點(diǎn)擊刪除按鈕即可刪除該任務(wù)。具體的任務(wù)設(shè)置包括數(shù)據(jù)源目錄設(shè)置、傳輸規(guī)則設(shè)置、傳輸目的地設(shè)置和傳輸鏈路設(shè)置四個(gè)步驟。

數(shù)據(jù)源目錄設(shè)置模塊可以選擇需要傳輸?shù)奈募夸?，同時(shí)可以設(shè)置數(shù)據(jù)類型，選擇數(shù)據(jù)是否按規(guī)則整理目錄等。點(diǎn)擊保存按鈕，保存所設(shè)置的信息，點(diǎn)擊新增按鈕，新增一條數(shù)據(jù)源目錄。這里可設(shè)置一個(gè)或多個(gè)傳輸源目錄，同時(shí)也可選擇當(dāng)前傳輸目錄進(jìn)行修改后保存或直接刪除。

傳輸規(guī)則設(shè)置模塊主要包括上傳目錄選擇和文件黑白名單過濾兩部分，分別用于過濾部分文件夾或者文件。

傳輸目的地設(shè)置模塊可以設(shè)置名稱、傳輸類型、是否保持目錄結(jié)構(gòu)、目標(biāo)地址、端口號(hào)以及傳輸目的地目錄等信息，該模塊可以新增或刪除一條或多條目的地目錄記錄信息。

傳輸鏈路設(shè)置模塊應(yīng)用在多路數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r下，兼容有線、無線等多條線路進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?？梢栽O(shè)置線路的優(yōu)先級(jí)別、名稱、IP地址以及網(wǎng)關(guān)等信息，也可以新增或刪除傳輸鏈路。該傳輸軟件根據(jù)鏈路的優(yōu)先級(jí)別自動(dòng)選擇傳輸鏈路，當(dāng)高優(yōu)先級(jí)的鏈路斷開后則自動(dòng)切換至次一級(jí)的鏈路繼續(xù)傳輸，當(dāng)斷開的高優(yōu)先級(jí)傳輸鏈路恢復(fù)正常時(shí)，軟件自動(dòng)切換至此鏈路。

(3) 接收模塊。接收模塊接收的類型包括文件、消息、狀態(tài)和參數(shù)等。該模塊采用獨(dú)立線程的接收模式，當(dāng)終端連接建立時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)加載線程模塊，等待數(shù)據(jù)接收。再根據(jù)協(xié)議判斷數(shù)據(jù)類型并分別進(jìn)入處理過程，當(dāng)接收成功時(shí)，向終端返回成功消息。

(4) 文件發(fā)現(xiàn)模塊。文件發(fā)現(xiàn)模塊為獨(dú)立的線程模塊，該模塊獲取新文件的方式有自動(dòng)間隔時(shí)間查詢和系統(tǒng)消息獲取兩種。當(dāng)獲取到新文件時(shí)，將新文件分配到傳輸緩存，判斷是否保持源目錄結(jié)構(gòu)。若保持源目錄結(jié)構(gòu)則須獲取相對(duì)應(yīng)的目錄結(jié)構(gòu)，然后在服務(wù)器端生成，接著判斷是否符合傳輸匹配規(guī)則，最后移動(dòng)文件至發(fā)送緩存。

2 主要功能與技術(shù)路線

2.1 主要功能

海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)主要包括傳輸業(yè)務(wù)管理、文件發(fā)現(xiàn)、規(guī)范化存儲(chǔ)、文件發(fā)送與接收和狀態(tài)采集等功能。其中，傳輸業(yè)務(wù)管理主要功能是在管理其他各模塊運(yùn)行的同時(shí)，讀取本地節(jié)點(diǎn)的傳輸任務(wù)信息以完成對(duì)應(yīng)的傳輸業(yè)務(wù)。文件發(fā)現(xiàn)主要功能是實(shí)時(shí)監(jiān)控本地存儲(chǔ)，獲取本地?cái)?shù)據(jù)文件的更新消息，檢測(cè)文件傳輸情況以及提取相關(guān)信息。規(guī)范化存儲(chǔ)的主要功能是識(shí)別接收的數(shù)據(jù)文件，按照相關(guān)技術(shù)規(guī)程或者配置信息進(jìn)行規(guī)范化的本地存儲(chǔ)。文件發(fā)送與接收的功能主要是完成各節(jié)點(diǎn)間可靠的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的數(shù)據(jù)文件的傳輸[7-8]以及節(jié)點(diǎn)間控制消息的傳遞。狀態(tài)采集的功能主要是收集文件傳輸過程的狀態(tài)信息，增加時(shí)間戳，形成傳輸狀態(tài)記錄信息，上傳到對(duì)應(yīng)的管理節(jié)點(diǎn)。海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)內(nèi)部功能邏輯設(shè)計(jì)如圖2所示。

圖2 海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸功能邏輯設(shè)計(jì)圖

2.2 技術(shù)路線

(1) 傳輸業(yè)務(wù)管理功能技術(shù)路線。傳輸業(yè)務(wù)管理功能是海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的核心框架部分。它采用消息機(jī)制進(jìn)行傳輸業(yè)務(wù)流程管理，管理著該傳輸系統(tǒng)其他各個(gè)模塊的運(yùn)行，并根據(jù)各個(gè)模塊相對(duì)應(yīng)的運(yùn)行事件消息進(jìn)行相應(yīng)的啟動(dòng)與終止操作，并為其傳遞消息。為了描述全部數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)，如本節(jié)點(diǎn)需將何種類型數(shù)據(jù)文件傳輸給哪個(gè)節(jié)點(diǎn)，這就需要采用自定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來定義任務(wù)模型。配置文件管理部分則主要管理本地的配置文件，在該傳輸系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)讀取本地配置文件信息并形成相應(yīng)的任務(wù)模型，當(dāng)接收到新的調(diào)度指令時(shí)則按照新的任務(wù)模型更新本地配置文件信息。

(2) 文件發(fā)現(xiàn)功能技術(shù)路線。文件發(fā)現(xiàn)部分主要通過監(jiān)聽操作系統(tǒng)文件的變動(dòng)消息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)本地磁盤文件進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。在高頻次海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)文件生成的情況下，為了保證不丟失監(jiān)控信息，該傳輸系統(tǒng)采用完成端口機(jī)制[9-12]，綁定操作系統(tǒng)的消息至完成端口；為了避免讀取到“臟數(shù)據(jù)”，文件發(fā)現(xiàn)部分在監(jiān)聽到傳輸文件的變動(dòng)消息后，會(huì)進(jìn)一步監(jiān)控該文件的寫入完成狀態(tài)，以保證不讀取“臟數(shù)據(jù)”。然后文件信息提取功能部分會(huì)對(duì)相應(yīng)消息進(jìn)行解碼，提取變動(dòng)文件的文件名、所在路徑、變動(dòng)類型以及變動(dòng)時(shí)間等信息。消息過濾功能則通過匹配提取到的文件信息和本地任務(wù)模型，進(jìn)而過濾出需要處理的文件，最后以消息形式通知傳輸業(yè)務(wù)管理模塊進(jìn)行處理。

(3) 規(guī)范化存儲(chǔ)功能技術(shù)路線。本節(jié)點(diǎn)在接收到來自其他節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)文件后，規(guī)范化存儲(chǔ)功能部分則根據(jù)任務(wù)模型識(shí)別該文件，并形成相應(yīng)的本地存儲(chǔ)路徑。以海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)為例，按照《海洋觀測(cè)資料傳輸技術(shù)規(guī)程》的要求，海洋站分鐘數(shù)據(jù)規(guī)范化存儲(chǔ)形式為…/ZZZ/SSS/realtime/YYYY/MM/DD/HH/，海洋站整點(diǎn)數(shù)據(jù)規(guī)范化存儲(chǔ)形式為…/ZZZ/SSS/perclock/YYYY/MM/DD/，海洋站正點(diǎn)數(shù)據(jù)規(guī)范化存儲(chǔ)形式為…/ZZZ/SSS/punctual/YYYY/MM/DD/。其中ZZZ代表三位中心站代碼，SSS代表三位海洋站代碼，中心站和海洋站代碼根據(jù)HY/T023設(shè)置。YYYY則表示數(shù)據(jù)生成的年份，MM表示數(shù)據(jù)生成的月份，DD表示數(shù)據(jù)生成的日期，HH表示數(shù)據(jù)生成在哪一小時(shí)。當(dāng)時(shí)間代碼不足兩位數(shù)時(shí)，則一律在前一位用0補(bǔ)齊。

由于本海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)采用多線程處理技術(shù)，同一時(shí)刻不同來源的數(shù)據(jù)文件在寫入時(shí)可能出現(xiàn)文件夾生成沖突，因此需要存儲(chǔ)管理將并行來源的數(shù)據(jù)文件寫入操作串行化后執(zhí)行。

(4) 文件發(fā)送與接收功能技術(shù)路線。文件發(fā)送與接收功能部分采用多線程的socket通信[13-16]模式，通過鏈路管理部分管理多個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送與接收線程。一旦系統(tǒng)啟動(dòng)，端口監(jiān)聽線程即刻開啟，等待其他節(jié)點(diǎn)的接入。由于本系統(tǒng)采用完成端口機(jī)制管理線程，當(dāng)有節(jié)點(diǎn)接入時(shí)，鏈路管理將空閑的數(shù)據(jù)接收線程與之綁定，并啟動(dòng)數(shù)據(jù)接收；當(dāng)有數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，鏈路管理啟動(dòng)空閑的數(shù)據(jù)發(fā)送線程，連接遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)接收節(jié)點(diǎn)。從而達(dá)到最大化利用硬件資源的目的，并且避免了軟件空轉(zhuǎn)引起的“假死”現(xiàn)象。通過自定義數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議[17]，依據(jù)鏈路條件將數(shù)據(jù)文件或調(diào)度指令封裝成特定格式的數(shù)據(jù)包并進(jìn)行分包、分組，發(fā)送方按照接收方IP和對(duì)應(yīng)端口，依序集中發(fā)送數(shù)據(jù)包和反饋重傳包，接收方解析并反饋重傳統(tǒng)計(jì)結(jié)果，直到接收完成，從而提高傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和傳輸效率。當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)后，即刻創(chuàng)建數(shù)據(jù)發(fā)送和數(shù)據(jù)接收隊(duì)列，支持按照數(shù)據(jù)或指令的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行隊(duì)列管理，從而實(shí)現(xiàn)有序的文件傳輸。文件發(fā)送與接收設(shè)計(jì)如圖3所示。

圖3 文件發(fā)送與接收設(shè)計(jì)圖

(5) 狀態(tài)采集功能技術(shù)路線。狀態(tài)采集功能部分采集傳輸過程中由其他模塊在運(yùn)行中同步獲取的文件屬性、關(guān)聯(lián)的傳輸任務(wù)及傳輸操作結(jié)果等狀態(tài)信息。通過調(diào)用操作系統(tǒng)時(shí)間，時(shí)間戳處理為數(shù)據(jù)文件生成、接收及發(fā)送的時(shí)間生成時(shí)間戳，再由狀態(tài)記錄生成部分按消息-時(shí)間格式形成狀態(tài)記錄。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與部署運(yùn)行

海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)已經(jīng)開發(fā)完成，并且在國家海洋信息中心、東海海區(qū)信息中心、東海7個(gè)中心站以及東海71個(gè)海洋站部署并正常業(yè)務(wù)化運(yùn)行。下一步將繼續(xù)推廣部署到南海海區(qū)信息中心、北海海區(qū)信息中心、南海各個(gè)中心站、北海各個(gè)中心站、南海各個(gè)海洋站以及北海各個(gè)海洋站。海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)流程如圖4所示，以東海信息中心為例，東海各海洋站將數(shù)據(jù)傳輸至其對(duì)應(yīng)的中心站，各中心站將數(shù)據(jù)傳輸至東海信息中心，東海信息中心再將數(shù)據(jù)同時(shí)傳至國家海洋信息中心和東海預(yù)報(bào)中心。

圖4 海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)流程

海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)在各信息中心、中心站及海洋站部署時(shí)，需先設(shè)置端口、文件存儲(chǔ)目錄以及是否開機(jī)自啟動(dòng)等數(shù)據(jù)接收設(shè)置信息。各信息中心、中心站及海洋站向外發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，須設(shè)置發(fā)送任務(wù)的數(shù)據(jù)目錄、傳輸規(guī)則、傳輸目的地以及傳輸鏈路等信息。以東海信息中心為例，其接收端口應(yīng)與下級(jí)節(jié)點(diǎn)東海各中心站的發(fā)送端口一致，其發(fā)送端口應(yīng)與上級(jí)節(jié)點(diǎn)國家海洋信息中心、東海預(yù)報(bào)中心的接收端口一致。配置完成后，海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)運(yùn)行界面如圖5所示。

此外，海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)用戶還可以通過該系統(tǒng)的傳輸站點(diǎn)管理模塊對(duì)下一級(jí)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行遠(yuǎn)程配置管理。例如在東海信息中心這一節(jié)點(diǎn)上，可以通過該系統(tǒng)對(duì)東海各中心站進(jìn)行配置操作。如增加站點(diǎn)、刪除站點(diǎn)，或選中某站點(diǎn)記錄，點(diǎn)擊右鍵選擇遠(yuǎn)程傳輸任務(wù)管理，進(jìn)入與該IP地址對(duì)應(yīng)的遠(yuǎn)程服務(wù)器的傳輸任務(wù)管理界面，進(jìn)行遠(yuǎn)程配置操作。設(shè)置完成后，遠(yuǎn)端的傳輸會(huì)立即生效，終端系統(tǒng)將根據(jù)用戶所設(shè)置的參數(shù)運(yùn)行。

4 結(jié) 語

本文依據(jù)海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)流程變更特點(diǎn)以及新的業(yè)務(wù)需求，設(shè)計(jì)開發(fā)了一套海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。經(jīng)過反復(fù)測(cè)試，該海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)滿足相應(yīng)的系統(tǒng)功能和性能指標(biāo)。目前，該系統(tǒng)已經(jīng)部署到東海海區(qū)各中心站、各海洋站，進(jìn)入穩(wěn)定可靠的業(yè)務(wù)化運(yùn)行階段。后期會(huì)將該系統(tǒng)繼續(xù)部署到南海海區(qū)以及北海海區(qū)各中心站以及各海洋站，實(shí)現(xiàn)全國海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的統(tǒng)一和規(guī)范化，提升我國海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪\(yùn)行管理效率。