基于Internet信息监控安全管理系统的设计与实现

查道贵，许彩芳

（宿州职业技术学院 计算机信息系，安徽 宿州 234101）

基于Internet信息监控安全管理系统的设计与实现

查道贵，许彩芳

（宿州职业技术学院 计算机信息系，安徽 宿州 234101）

分析了传统的远程监控系统结构及其缺点，研究发现了一种新的远程监控系统，该新系统结构由客户端、数据管理层、数据采集层三部分组成.软件测试表明该系统的设计成果能够适合用户使用.

安全管理系统；富客户端；Internet；信息远程监控

1 系统相关技术介绍

1.1 RIA和Flex技术

1）RIA，即富互联网应用程序，其结合了传统的桌面程序与Web程序两方的优点.丰富的数据模型的优势在于用户界面能操作本地计算机的计算，同时还能进行非同步的数据传送[1].

2）Flex技术

Flex表示服务器与应用程序框架，Flex也常常用来完成能在Flash Player中运行下RIA的实现，其框架是基于组件的开发框架[2].用Flex构建的应用程序不但能跨平台运行，而且可自定义程序外观，兼容各种后台数据库及服务.

1.2 web Service技术

1）Web Service

Web Service能够被定义为XML文档，也能被描述和发现其接口与绑定，其定义为：是一个统一资源标识符(URI)识别的软件系统，同时，还能够通过使用基于XML消息的网络协议与其他应用程序交互.

2）Web Service协议栈

在Web Service平台上创建应用程序时，需要借助Web Service协议栈，而这个协议栈是由Web service平台提供的一套标准的类型系统，要实现在不同的平台、不同的语言、不同的组件模型之间进行有效的沟通，这个协议栈是必不可少的，协议栈[3]由一系列开源的协议和规范组成.相关描述如表1.

1.3 基于TCP/IP协议的Socket网络通信协议

1）TCP/IP协议

TCP/IP协议是一个协议栈，它能够连接Internet网的各类系统，同时也在互联网数据传输准确快捷上做出保障.它通常采用应用层、传输层、网络层以及网络接口层这四层结构模型表示[4].

表1 开源协议栈

2）Socket网络通信协议

Socket是网络通信协议的基本操作单元、通信的基础，它能够提供一种发送与接收数据的机制，其实质是一个通信端点的抽象.

3）共享内存区进程A和B的逻辑地址空间到可用物理内存的映射关系如图1所示.

图1 逻辑空间与物理内在的映射图

2 系统总体分析与设计

2.1 系统的结构分析

基于Internet信息监控安全管理系统，客户端的用户可以自由地在Web浏览器和信息数据之间进行交互交流，获得自己想要的数据和信息；数据管理层是由两部分组成的：1、Web服务器，Web服务器的作用是完成信息数据在用户和客户端之间的传递和交互，并接收存储数据采集层在现场发来的实时数据.2、数据采集层，数据采集层的主要功能在于负责把现场采集来的实时数据传递给数据管理层，由数据管理层存储和使用.

2.2 系统结构设计

在上述分析的基础上，笔者提出了新的基于Internet信息监控安全管理系统的系统，该系统结构具体可以划分为3部分，分别是数据管理层、客户端、数据采集层，它能够切实改善用户的界面体验，提高系统的实时性.

2.3 系统的功能模块设计

远程安全监控系统的功能模块划分如图2所示[5].

系统管理模块是为方便系统管理员管理而开发的辅助工具.设备管理子模块可以在地图上安排和部署网关.

2.4 数据管理层设计目标

数据管理层的主要功能体现在两个方面：通过网关，从现场获取数据并存入共享内存和数据库；处理客户端发来的请求，并将处理结果反馈给客户端.具体来说，该层的功能包含如下几个方面：

l）接受和处理客户端的管理请求，对数据库中的相关信息做及时的更新；

2）接受并及时反馈客户端关于历史数据的查询请求；

3）接受并及时反馈客户端关于历史数据的分析请求；

4）通过网关，实现现场数据的实时接受和存储；

5）接收并及时反馈客户端关于实时数据的查询请求；

6）保障客户端通过Web服务查询已发布的WSDL文档，调用其中的实时数据.

图2 监控系统功能模块图

2.5 Web服务器设计与实现

2.5.1 设计

由于Web服务器的主要作用是完成系统的管理、历史数据查询、历史数据统计分析3个模块的功能，实现客户端与数据库服务器之间通信作用，所以采用交互性好、易于实现的PHP技术来设计[6].在Web服务器中应用PHP的模型如图3所示.

图3 系统功能模块图

在Web服务器中使用PHP的数据流程分为四部分：1、Player中的Flex RIA通过HTTP Service对象向Web服务器提出HTTP请求；2、收到请求后的Web服务器调用PHP脚本；3、数据库服务器根据请求，先检验SQL语法，后执行SQL语句，在得到处理结果后，将其反馈给Web服务器；4、Web服务器将得到的反馈结果进行通信处理，再发送至客户端的用户浏览器.

2.5.2 实现

在系统管理模块里，用户登录文件（login.php）的数据流程如图4所示.

3 应用服务器设计与实现

3.1 共享内存的结构

共享内存的地址空间结构包括2类，第一类可以用来标识网关是否在线，可以标识255台网关；第二类可以用来保存数据采集设备在现场收集的实时数据，一台网关可以对应32台数据采集设备.共享内存结构如图5所示.

3.2 现场数据采集模块的实现

该模块的数据采集过程是：首先，收集数据包、校验数据包和解析数据包；其次，通过mmap系统调用能够方便其中存储的实时数据被发送模块调用，还可以用来实现共享内存；最后，通过MySQL C API将数据写入MySQL数据库[7].实时数据收集模块的数据流程如图6所示.

图4 系统实现流程图

图5 采集数据图

图6 模块调用图

3.3 Web服务设计与实现

针对应用服务器，客户端调用Web服务过程如图7所示.

4 数据库结构实现

远程系统的数据库建表方法有两种.下面给出在库中创建表的SQL语句的一部分.建用户信息表的SQL语句：

图7 调用功能图

建数据采集设备信息表的SQL语句：

建传感器信息表的SQL语句：

建传感器单位信息表的SQL语句：

5 系统的测试分析

从表2可知，当生产现场设备出现问题发生报警时，传统系统的平均频率为6.6 s，研究设计系统的平均频率为6 s；当生产现场的设备处于正常状态时，传统系统的平均频率为60.5 s，研究设计系统的平均刷新频率为60 s.因此，无论是哪一种工况，在显示现场实时数据上，研究设计的系统客户端的间隔缩短，延迟降低，提高了系统的实时性.

表2 系统测试对比表

6 总结

基于传统的Internet的远程安全监控系统，笔者提出了一种改进的系统结构，它由客户端、数据管理层和数据采集层3部分组成.因为采用了Flex RIA技术客户端使得用户的界面体验更加丰富、交互性和响应性更强，并能直接访问数据管理层的应用服务器.实验证明,在原系统用户体验差和实时性差两方面，新系统都有明显改善.

[1]石旭.浅析网络监控安全管理系统的设计与实现[J].计算机光盘软件与应用，2013，（10）：144-145.

[2]陈健志.基于RIA技术的B2C电子商务系统设计与实现[J].2006，（7）：115-116.

[3]白滔.基于Internet的网络管理及信息监控系统的研究与实现[D].贵阳：贵州大学，2006.

[4]高瞻.网格环境下的校园网络安全管理系统设计与实现[D].成都：电子科技大学，2013.

[5]王劲勃.校园网服务平台与安全管理系统设计与实现[D].西安：西安电子科技大学，2011.

[6]李强.中国石油兰州石化桌面安全管理系统设计与实现[D].成都：电子科技大学，2012.

[7]郭永平.水资源信息监控系统的设计与实现[D].西安：西安电子科技大学，2012.

（责任编辑 李健飞）

Design and Implementation of Internet-based Information Safety Management System

ZHA Dao-gui，XU Cai-fang
（Department of Computer Information，Suzhou Vocational College，Suzhou，Anhui 234101，China）

This paper analyzes the structure and the shortcomings of traditional remote monitoring system，and finds a new remote monitoring system.The new system consists of three parts：client，data management layer and data acquisition layer.Software testing shows that this system can be suitable for users.

safety management system；rich client；Internet；information remote monitoring

TP393.08

：A

：1673-1972（2014）03-0023-07

2013-12-25

宿州职业技术学院重点教研项目（2012jyxm679）

查道贵（1975-），男，安徽安庆人，讲师，主要从事计算机应用研究.