文化特色街区网络多导系统技术架构研究

万华明，孙芳芳，蒋雪明，顾邦军

（苏州科技大学传媒与视觉艺术学院，江苏苏州215011；苏州科技大学传媒文化产业研究所，江苏苏州215011）

文化特色街区网络多导系统技术架构研究

万华明，孙芳芳，蒋雪明，顾邦军

（苏州科技大学传媒与视觉艺术学院，江苏苏州215011；苏州科技大学传媒文化产业研究所，江苏苏州215011）

为了有效架构文化特色街区网络多导系统，从网络多导系统设计与技术分析，系统软硬件架构，技术的关键点和难点，网站系统技术解决方案，技术的风险及对策等方面进行讨论分析及研究，为决策文化特色街区网络多导系统提供了最优技术架构。

虚拟街区；网络技术；多导系统；构建开发；技术架构

镇湖刺绣工艺精湛，雅俗共赏，作为拥有2000年历史的华夏民族特色的手工艺品典范以其独特的艺术影响力，越来越受到人们的关注，其市场前景越发广阔。与此同时，国内旅游经济的日渐繁荣，增进了民族工艺品交易市场的活跃和强盛，更加推动了苏绣的广阔市场。国内现建有众多的文化特色街区，但网络多导三维实景化确无，以镇湖刺绣文化特色街区为例拟构建网络多导系统，以期实现相关的突破。充分应用多媒体网络多用途导航系统，展现数字镇湖剌绣文化特色街区，并利用多导系统构建与开发进行深入研究[1－2]。笔者主要是在对文献[1－2]研究基础上提供文化特色街区网络多导系统技术架构进行研究。

1 网络多导系统设计与技术分析

1.1 界面设计与技术

据苏州的特色与元素符号，界面设计风格应采用古典水墨画式的效果，以水灰色为基调，营造出怡情山水的别样感觉。背景用线条勾勒几座起伏的山脉，不经意间展现的柔美隐隐表现出苏城的韵味（图1）。上端的瓦片设计使整个界面看似一面古色古香的墙，界面总体要求简洁典雅，大方得体。技术上拟界面设计采用软件：Photoshop/AdobeIllustrator/CorelDraw。界面布局：（1）在首页部分以泼墨式的设计展现“3D威客间、3D雅客间、绣坊游戏间、苏绣论坛、DIY绣坊间、镇湖速递”六大模块，超链接的方式更方便了用户快速定位至想进入的模块。（2）附上镇湖的文字介绍以及镇湖的概貌图，选取一幅俯视角的图片，周围似被浓墨环绕，并逐渐晕开。（3）在界面右上角有登录/注册链接，为网站聚集更多注册会员。

图1 网站首页界面

1.2 三维设计与技术

技术上采用3D软件：Maya/3Dmax。设计理念：刺绣一条街的三维制作是以镇湖当地特色建筑物为原型，模型中（图2）的一砖一瓦包括材质方面都尽最大可能地还原及再现镇湖特色街区，既强调了画质的美感，又保证了用户在虚拟的空间中体会堪比现实的逛街乐趣，更真实地享受网购带来的独特体验。这部分的动态效果都用二维的图片组接而成，这样既能实现动态效果也能减少空间和流量的占用[3-12]。

1.3 动画设计与技术

技术上采用Flash软件。设计理念选取若干张镇湖最具代表性的苏绣作品图，运用Flash做成视频墙的效果，从左往右动态展示。当鼠标移动至其中一幅图时，小图变成大图，点击此图则显示出相应的信息，如作品名称、作者简介、创作年份、价格等。

图2 网站三维界面

2 系统软硬件架构

采用Adobe Dreamweaver技术。后台开发技术用ASP/PHP软件。系统设计开发要用到装机软件、网页制作、编程工具、网站维护、图形图像、运行环境以及其他相关程序。

2.1 软件架构

（1）Linux+Nginx+FastCGI：Linux免费、稳定而且更容易找到解决办法，Windows和Linux都可以做到安全和高效。如果开发、运维成本充裕，只考虑性能与硬件的比例，有很多第三方的测试数据表明Linux+Nginx能在同时的硬件上有更高的性能，起码比IIS套件要高出一截。Nginx是高性能的HTTP和反向代理服务器，很多公司利用Nginx来实现负载均衡，它依靠驱动方式编写，所以性能很好。但是Nginx不支持CGI运行方式，因为要减少一些程序上的漏洞，所以必须使用FastCGI来执行PHP程序语言。Nginx做为HTTP服务器，可以做到：处理静态文件、索引文件以及自动索引；打开文件描述符缓冲。FastCGI可以无缓存的反向代理加速，简单的负载均衡和容错。Linux+Nginx+FastCGI三者不管是在性能优化、稳定性、响应速度等方面都是最佳的搭档。

（2）DB采用MySQL，ISAM+InnoDB存储引擎：MySQL支持数个存储引擎作为对不同表的类型的处理器。MySQL存储引擎包括处理事务安全表的引擎和非事务安全表的引擎。ISAM管理非事务表，提供高速存储和检索，以及全文搜索能力，MyISAM在所有的MySQL配置里都支持，是默认的存储引擎。InnoDB存储引擎提供事务安全表，InnoDB也默认被包括在所有MySQL 5.1二进制分发版里，可以根据需要来通过MySQL允许或禁止任何一个引擎。

（3）DB文件系统采用XFS+EXT4：EXT4文档包含了EXT4的改进、概念、布署，以及升级方法。当XFS日志系统重新启动时，XFS确保任何未写入的数据块在重新引导时置零。因此，丢失块由空字节来填充，这消除了安全性漏洞，是一种比较好的方法。

（4）DB实现水平拆分和partition特性：水平拆分是一个数据库设计原则，数据库的每一行都是分开保存的。每一个分区组成一个子库，这些子库还有可能被放到一个单独的数据库服务器中或者是物理位置。数据库的三个运行原理：越小越容易管理；越小速度越快；多个数据库并行查询比单个数据库查询要快得多。关系型数据库拆分方式：通常把用户数据拆分成比较小的单元，把相关的数据放到一块。这种数据库的拆分方式可以让每一个数据库都有自己的资源，服务器之间没有连接，并且可以进行智能并行处理，提高了CPU的利用率和生产率。中间的Driver决定查询应该定位到哪一个子库，并把它分配给相应的子库去执行。

（5）DB采用memcache（consistent of hash）高性能可用方案：一个高性能的分布式的内存对象缓存系统，通过在内存里维护一个统一的巨大的hash表，它能够用来存储各种格式的数据，包括图像、视频、文件以及数据库检索的结果等，以及在遇到错误时透明地向其他服务器进行故障转移。在网络开发中，特别是大访问量的Web项目开发中，为了提高响应速度，减少数据查询运算，那么都会选用memcahce。

内存缓存通常与以下模式配合使用：（1）应用程序将接收来自用户或应用程序的查询。（2）应用程序检查满足该查询所需的数据是否在内存缓存中。如果数据在内存缓存中，应用程序将使用该数据。如果数据不在内存缓存中，应用程序将查询数据存储区并将结果存储在内存缓存中以便将来提出请求。

2.2 硬件架构

电信、网通、移动三线接入，这样来获得更多的流量，推广力度加大也是为了让更多的人知道网站和服

务，从而提高转化率、成交率。如图3所示。

图3 硬件架构

（1）前端负载均衡：操作系统中的网络负载平衡（NLB）服务，NLB在前端Web服务器上运行，并使用TCP/IP来路由请求。因为NLB（以及其他软件负载平衡解决方案）在前端Web服务器上运行，所以NLB使用前端Web系统资源，从而减少了可用于为网页提供服务的资源，一个软件解决方案最多可以处理32台前端Web服务器。负载平衡硬件使用网络来定向前端Web服务器之间的网站通信。负载平衡硬件的安装费用比软件高，但不会影响前端Web服务器上的资源。负载平衡可以实现大量并发访问和流量分担到各个节点设备上，这样减少用户等待响应的时间，还能将结果汇总反馈给用户，提高信息系统处理能力。

（2）双Web服务器互为热备：可以极大地提高系统的可靠性和可用性。双机互备方案就是为了减少由于以下问题带来的损失：应用软件Software和重要的服务失效；CPU、内存、硬盘、网卡、电源等硬件故障从而来提高系统的可靠性和可用性。

（3）动静态网页分离：静态HTML即普通HTML文档是由标记集合构成的，这些标记以规范的方式决定了页面在浏览器中的显示。它们是以页面的结构和内容为基础，浏览器会自动对这些标记译码并显示，工作就结束了。静态HTML网页的布局无法动态地随浏览器的改变而改变。例如，当用户在浏览时改变窗口的大小，文本会被刷新，但图像的大小并不会随之改变。当然，静态HTML也可以存在一些动态的内容，但它们都是被动的，没有交互性或者交互性有限。动态HTML是一组技术，是一种新的思想方法，它被设计用来创造和显示更多的交互性网页，包括动态样式、动态内容、2D布局、数据捆梆和多媒体效果等。它完全克服了传统HTML的不足，极具发展前景。DHTML使用一个文件对象模型（DOM）来扩充HTML语言，使得Web页面的所有元素及其属性都可以实时存取，从而允许你使用脚本动态地修改页面元素，而这些都不需要Web服务器的干预。使用DHTML完全能够设计出复杂的、动态的、交互式的Web页面，使Web页面变得更为生动和精彩。

（4）Web数据库分离：二者同时可能存在于一台计算机上，但逻辑上是分离的，数据库是数据库，Web是Web，但Web通过登录可以连接到数据库，Web数据库分离其实一种为Sa权限注入点及执行命令的入侵技术。如果是Sa权限的注入点，可以执行命令，不能连接所开放的端口，这种情况下就是服务器处于内网之中，通过一个内网IP与Web文件相连接，需要通过内网转发来登录数据库服务器。如果是Sa权限的注入点，不能执行命令，可以试用nbsi中的oacreate来执行，或是能列目录找数据库服务器上是否存在Web来首先得到一个webshell再进一步提权。

3 技术的关键点和难点

3.1 技术关键点

3.1.1实现传统电子商务网站与三维技术的结合相对于传统的电子商务网站，镇湖虚拟网络特色街区可以说开创了3D技术与电子商务平台结合的先河。如何将两者完美结合起来，需要经过反复的实验。可以先制作一些调查问卷，根据对用户的调查采访获得反馈信息，将结果进行汇总后再传递给技术人员。这是一次尝试，也是整个网站的关键所在。

3.1.2交易支付平台的架构支付宝作为一项非常成功的第三方支付平台，已被许多电子商务网站运用。镇湖虚拟网络特色街区作为一个紧跟网购潮流的电子商务平台，势必要顺应市场的趋势，选取支付宝来作为后台支付的主要系统。当支付宝在应用过程中，可能会产生一系列问题，如版权费用、维护费用等，以及兼容性、安全系数、平台更新等。后台支付操作直接牵涉到了金钱的交易，如何维护好支付宝这一项内容也是工作的关键点。

3.2 技术难点

运行3D购物平台的网速问题。运行镇湖网络虚拟特色街区对电脑的配置和网速都有要求，因为它虽然是3D效果但却不像游戏那样有客户端，在线浏览势必会造成卡甚至死机等现象。为了避免给用户的操作带来麻烦，就要想方设法在不影响性能的情况下缩减网站数据占据的容量和缓存。

4 网站系统技术解决方案

4.1 采用自建服务器还是租用虚拟主机

（1）自建服务器：有独立的操作系统，只有自身一个人在使用，不像虚拟主机有很多人同时共享，在安全性、控制自由度上都比虚拟主机来的好，想升级就升级，主机可以装其他的软件。而且它还可以自主设置安全策略，是完全独立的，可以兼容虚拟主机无法兼容的程序、环境。

（2）租用虚拟主机：虚拟主机多人共享，在设置安全策略上由提供商权限分隔，在安全性等性能上没有自建服务器来的好，此外，虚拟主机一般只用于网站建设，再高级一点的功能就是文件的上传和下载。

自建服务器可以帮助实现很多功能，租用虚拟主机虽然价格便宜但是功能相对较少，针对网站运营的一些因素及资金成本预算，选择自建服务器更有利于网站的运营。

4.2 操作系统的选择

用Unix、Linux，还是Windows。分析投入成本、功能、开发、稳定性和安全性等考虑。Unix/Linux：适用于大型安全严谨网站操作系统，Apache、PHP等软件都是在Unix/Linux下开发出来的，然后才被移植到Windows操作系统环境上的。在开发时主要使用的PHP脚本编程语言，有一些功能模块都是针对UNIX/Linux系统开发的，而Windows环境则对这些功能模块没有提供所需要的标准化编程接口。Windows：如果是做企业网站，个人网站，一般的平台网站，当然是Windows好，便于管理，这是最常用的服务器、虚拟主机系统。目前使用Windows操作系统的人数还是远远多于使用Linux系统的人数。这都是因为Linux没有提供很好的图形操作界面，多数功能都要使用命令行工具来完成。Windows作业平台不论是在安全性更新的成本或是企业因为产品弱点所需承受的风险都远较Linux低。Windows作业平台的安全性更新成本可以降低55%。

Unix国内用的比较少，一般是大项目系统用。Linux国内用的人比较多（并且大都是用centos）。这两个的系统性能和安全都会比Windows高很多。

4.3 网站安全性措施，防黑、防病毒方案

提高网站安全性措施主要包括：操作系统层、程序代码层、数据库层、Web服务器IIS层。（1）操作系统层：设置复杂的Windows登陆密码；（2）程序代码层：利用asp.net的代码安全措施，要尽量捕捉程序异常并处理，对查询中用户输入的字符进行SQL语句安全性检查；（3）数据库层：不要只使用Sa帐号，尽可能创建其他有权限的帐号供程序使用；（4）Web服务器IIS层：尽可能采用默认的组件安全措施，必要时才开启必要的组件功能SSL加密。

5 风险及对策

IT行业本身是风险很大的，技术更新快，一项技术今天很先进，明天就可能被另一项更先进的技术取代。公司能否始终保持领先的技术水平，将直接影响其未来的兴衰成败。另一方面，国内的软件业迄今为止，还没有比较成熟的核心技术，操作系统和数据库核心技术绝大部分都掌握在西方巨头手中。迅速建立自己独具特色的核心竞争力和核心产品，将是公司急需解决的战略性问题。公司技术风险主要体现为软件开发失败，而软件开发成功与否在很大程度上取决于公司人才素质，以及对行业管理、业务流程是否有深入的调研、了解与掌握。对策主要是运用“软”、“硬”两种技术和定性、定量的分析方法，结合用数学模型进行智慧、经验的系统分析，建立健全经营决策系统、信息系统、智囊系统、执行系统、监督系统，构成较完备的科学经营决策体制。

6 结语

该文主要是在对文献[1－2]研究基础上，从网络多导系统设计与技术分析，据苏州的特色与元素符号，界面设计风格应采用古典水墨画式的效果；系统软硬件架构采用Adobe Dreamweaver技术，后台开发技术用ASP/PHP软件；技术的关键点和难点是实现传统电子商务网站与三维技术的结合；网站系统技术解决方案主要是考虑Windows作业平台，不论是在安全性更新的成本或是企业因为产品弱点所需承受的风险都远较Linux低，并提供了多种服务器方式与防黑、防病毒方案；对技术的风险及对策等方面进行了相关讨论分析及研究，为决策文化特色街区网络多导系统提供了最优技术架构体系。

[1]万华明，孙芳芳，蒋雪明，等.刺绣文化特色街区网络多导系统构建[J].苏州科技学院学报（自然科学版），2015，32（1）：41-44.

[2]万华明，顾邦军，孙芳芳，等.刺绣文化特色街区网络多导系统平台设计研究[J].苏州科技学院学报（自然科学版），2015，32（4）：79-82.

[3]陆昌辉，仇刚，蔡勇.VRML入门与提高[M].北京：北京大学出版社，2003.

[4]张金钊，张金锐，张金镝.VRML编程实训教程[M].北京：清华大学出版社，2008.

[5]何全军.三维可视化技术在地理信息系统中的应用研究[D].长春：吉林大学，2004.

[6]王柯，诸昌钤，杜斌.基3DS模型的虚拟现实系统的设计与实现[J].阜阳师范学院学报（自然科学版），2006，23（1）：12-14.

[7]韩寒.基于VRML技术的虚拟小区研究与实现[J].信息与电脑（理论版），2010（7）：23-25.

[8]陶丽.3DSMAX2008/VRAY家居建模与渲染实例精讲[M].北京：清华大学出版社，2009：30-31.

[9]张世永，吴杰.基于Internet的虚拟现实与VRML[J].电脑技术，1997（12）：45-46.

[10]邓振杰，齐建玲.基VRML构建室内虚拟环境的设计与实现[J].微计算机信息.2007，6（18）：35-36.

[11]宋平.用VRML展现网上立体空间[J].多媒体世界，1999（4）：47.

[12]李占平.我国3D电子商务技术研究现状[J].数字技术与运用，2011（9）：24-26.

Technology architecture of multi-channel system of network for cultural featured blocks

WAN Huaming，SUN Fangfang，JIANG Xueming，GU Bangjun
（School of Art，SUST，Suzhou 215011，China；Media&CulturalIndustryInstitution，SUST，Suzhou 215011，China）

In order to effectively build the network multi-channel system of the cultural featured blocks,we discussed the system design,including the system hardware and software architecture,the key points and difficulties of technology,the website system technology solutions,technology risks and countermeasures.An optimal technical framework has been provided for the system construction of the cultural featured blocks.

virtual blocks；network technology；multi-channel system；building development；technology architecture

TP393

A

1672－0687（2016）04－0078－05

责任编辑：谢金春

2016－03－01

江苏省高校哲学社会科学基金重点资助项目（2016ZDIXM042）

万华明（1963-），男，江西南昌人，教授，硕士，研究方向：数字媒体，数字娱乐。