民航气象数据库管理监控系统设计研究

戴璇璇

摘要：随着我国民运航空事业的发展，对航空气象服务的安全、高效等要求不断提高。本文探讨了民航气象数据库管理监控系统的设计研究，提出了具有分区数据管理、分批资料清除、数据归档与恢复等功能的数据管理子系统，以及监控信息获取、数据库调优等功能的监控子系统，希望为民航气象系统的可靠运行提供保障。

关键词：民航；数据库管理；监控系统

近年来，我国民用航空实现了稳步增长，对航空安全的要求不断提高，气象服务是确保航空安全的重要前提，应尽力确保气象服务的安全、准确。为此，民航部门构建了气象数据库服务系统，随着数据库的持续运行，产生了巨量的数据以及访问量，这在很大程度上增加了数据库的负载，影响到数据库的运行效率。因此，怎样才能优化气象数据库的数据管理、数据监控等功能已成为相关研究领域的热门课题。考虑到当前系统存在着管理策略单一，性能不佳等问题，本文设计研究了民航气象数据库管理监控系统，主要包括数据管理与监控子系统，涉及到气象服务的全过程，并能进行调优分析，实现了对气象数据的可靠维护，为我国民航事业的稳定发展提供可靠保证。

1 系统功能分析

系统主要划分为气象数据管理子系统与数据监控子系统。其中，数据管理子系统主要实现的是数据统计、备份、删除等功能，用来保证数据服务的可用性。结合业务需要，将其分为分区数据管理、分批资料清除、数据归档与恢复等部分。数据监控涉及到系统资源信息、进程运行信息、处理流程信息等重要业务，同时还需基于系统的负载情况，适时进行优化调整，对影响到系统稳定性的故障或问题及时给出预警，通过数据的优化不断提高吞吐量，确保系统的可靠运行。结合用户需要，可将数据监控子系统分为监控信息获取、数据库调优等部分。

该系统的运行架构采用的是c/s模式，数据客户端与服务端之间通过JAVA的RMI远程调用功能实现通信。客户端为被监控节点提供远程监控功能，且可以直接的访问Oracle数据库，通过操作系统的API及时的獲取动态信息，并依据本地库当中的数据信息进行判断，对可能会出现的问题提示用户告警。

2 数据管理子系统

2.1 分区数据存储

航空气象信息复杂多变且具有极高的时效性，因此提出分区存储的方案，将数据信息分散到在线库、近线库、离线库和反演库。具体来说，在线库主要实现的是最新数据的存储，而且数据量不大，近线库则主要用于存储过期数据，离线库存储备份数据，反演库存储有关人员指定的历史数据。分区数据存储的实现，有效的提高了气象信息的访问效率。为顺利完成分区存储，资料归档将存放于在线库的数据信息转移至离线库；如果出现了数据丢失或损坏，可随时将离线库中的数据恢复过来，同时还提供将离线库数据信息恢复至反演库的相应功能；如果数据需要清除，可将在线库中已过期的资料转移至近线库。

2.2 分批数据清除

数据清除主要是将存放于在线库中的过期数据移动至近线库，而近线库中的过期数据则直接予以清除，以此减轻在线库的数据压力，从而有效的提升气象数据的处理效率。因为数据库中存放着巨量的数据，如果想要一次将所有的数据清除，则会导致系统的运行故障。因此，设计了分批清除，多次提交的功能，不仅加快了无效数据的清除速度，同时保证了系统运行的稳定。

2.3 数据归档与恢复

对于数据的归档与恢复，选用Oracle 10g最新的数据泵技术来并行完成，与Oracle 9i的imp/exp技术相比，处理效率有了显著的提升。自动归档可迅速导出在线库前24小时内的数据，并使用parallel参数以提升系统的并行性能。

3 监控子系统

3.1 监控信息获取

监控信息获取功能运行在c/s模式下的服务器端，在尽可能降低数据负载的条件下获取系统监控信息、进程资源信息、处理过程信息等，下面进行详细的阐述。

（1）系统资源信息。对于系统资源信息的获取，主要涉及到CPU使用率、占据CPU最多的进程状况、内存使用率、磁盘使用率等。因为JAVA系统中没有相关功能可实现资源信息的可靠获取，因此提出利用进程管理ProcessBuilder类启动系统API。

（2）进程运行信息。为保证系统进程的24小时不停止运行，监控系统需结合相应的策略在某一时间间隔过程中获得多个入库进程的CPU利用率，内存利用率，启动时间点等数据信息。如果出现进程异常状况，则会自动开启重启功能，并进行告警。

（3）处理流程信息。对气象业务信息的处理流程，应用系统ls命令分析是否发生延迟等问题，当延迟数据量超过了提前设定的阀值时，给出预警提示，并应用SQL统计工具检查确认数据的入库状况，如果存在未及时入库的情况，则进行告警。

3.2 数据库调优

数据库的调优功能，与数据库系统、应用工具等多项因素有关，是一项非常复杂的功能，为了获得可能导致系统运行性能下降的原因，通过对数据库稳定运行的数据信息进行采集，获取各个时间点的系统CPU、内存利用率等各种状态信息，构建相应的基准线，以用于数据库运行隐患的判断。如果系统运行状况超过了基准线，则需结合Oracle功能进行数据调优。

4[HTH]结语[HT]

民航气象服务是保证航空安全的重要前提，应尽力确保气象数据的安全、可靠。当前的数据库信息种类多样，处理流程复杂，如果缺乏高效的数据管理及监控功能，则难以为民用航空提供可靠地气象服务，而且对故障问题的发生也做不到提前预知，严重影响了气象数据库系统的运行质量。本文设计研究了民航气象数据库管理监控系统，主要包括数据管理与监控子系统，涉及到气象服务的全过程，作为气象服务的重要构成部分，实现了对气象数据的可靠维护，提高了航空部门应对意外事故的反应能力，从而为我国民用航空事业的稳定发展提供了重要支撑。

参考文献：

[1]朱勍，唐民.民航气象观测报文监控和反馈系统研究[J].中国民航飞行学院学报， 2015， 27（2）：7780.

[2]杨勇.气象数据库监控系统设计与实现[J].中国新通信， 2015（5）：2021.

[3]朱盛文.浅谈民航气象数据库系统维护与维修[J].军民两用技术与产品， 2016（22）.