面向預警決策的大數據管理平臺軟件體系結構

王萌

摘 要面向預警決策的大數據管理平臺涉及領域包含了警局、國防、政府、基礎設施、食品、監控等，對于社會發展具有重要意義。本文首先對預警決策大數據管理平臺在領域內的總體框架與角色用例進行分析，然后對預警決策大數據管理平臺領域實現過程予以描述。

【關鍵詞】預警決策 大數據也管理平臺 網絡架構

在我國，傳統數據存儲管理的主要方法是建立數據中心，隨著數據的擴大，使用設備和使用平臺也在逐漸增大，進而使得投資成本加大，基于云分布式、云數據庫技術，可以讓計算方法簡單化，提升大數據的處理性能。

1 面向預警決策的大數據管理平臺軟件體系結構總體框架和用例分析

1.1 總體框架

1.1.1 系統構成

面向預警決策的大數據管理平臺需要提供分布式存儲功能和數據管理功能，主要涉及運行調度子系統與資源管理子系統，除此之外，還包含了任務負載管理子系統、綜合查詢子系統、用戶管理子系統和資源搜索子系統。預測決策服務與綜合數據管理是支持系統，可以為業務運行提供幫助，而分布式存儲系統和大數據處理系統可以利用傳輸協議和網絡架構，通過HDFS文件系統與Hadoop計算平臺可以對數據予以整合。

1.1.2 數據流轉

利用數據圖可以完成當前領域與其他領域數據交換關系的確定。該系統結構具有眾包特點，互聯網、合作單位提交、觀測點、注冊用戶提交可以完成數據收集工作，這些數據經過審核與處理可以形成系統模板標準化數據，進而提交到數據倉庫，完成時空索引的構建工作，信息管理與數據處理的服務對象是資源管理者，而通過數據管理業務層，可以完成輔助決策與態勢預測服務，這種業務層服務的面向對象為應用用戶。

1.2 用例分析

1.2.1 應用用戶

應用用戶主要是對業務數據進行查詢、展示與分析，其中應用提供者為業務用戶，主要用例包含了應用管理、應用服務、日志管理與支付管理，在通過服務購買之后，提供者可以利用自動配置來管理權限；匿名搜索者用例包含應用搜索、數據搜索以及綜合分析。

1.2.2 管理用戶

平臺管理者用例主要包含系統管理、應用管理、能力配置與任務調度，為了提高系統高效性與可復用性，平臺管理者可以重新配置平臺能力，并調度安排大數據處理任務。平臺監控者用例主要包含資源監控、用戶監控、能力監控以及異常上報，可以對平臺運行的安全性與穩定性提供保障。

1.2.3 資源用戶

資源管理者的主要用例為信息資源管理、數據管理、服務資源管理以及算法資源管理，可有對大數據平臺各個方面資源予以管理；資源審核者可以對提交資源予以審核，審核工作完成后，會上報管理者；而資源提交者主要用例為資源上傳，資源的收集和模板匹配。

2 面向預警決策的大數據管理平臺軟件體系結構實現

2.1 軟件體系結構

本文對平臺領域予以描述采用的是4+1視圖模型，視圖模型圖如圖1所示。

結合圖1，在描述軟件體系結構時，共有五個不同視角，對象為最終用戶的是邏輯視圖，針對程序設計人員的是開發視圖，針對系統工程人員的是物理視圖，針對系統集成人員的是過程視圖，而業務邏輯當前狀態的實現需要依靠場景。在軟件體系結構中，本文將其分為四類，即面向狀態設計風格、面向對象設計風格、過程控制設計風格和實時設計風格。

2.2 實現流程

依靠WDBDMP開發與領域模型，可以讓系統運行得以實現。對其進行舉例論證，在大數據管理領域，實施領域工程中的每個環節都可以退回到之前步驟，利用大數據管理服務系統能夠完成系統輸入工作，可以完善體系結構設計，優化領域模型設計的可重用資產。

2.3 實現架構

以電廠運行監控大數據管理原型系統的核心資產組件為例，在應用過程中，原型系統的組成部分為數據層、基礎構件層、數據管理層、服務主體與業務服務層。其中基礎構件層可以讓功能粒度構件組合封裝，可以讓應用層得到應用，如應用配置、地圖展示、任務調度、資源調配等?；A數據層包含了地理信息數據庫、數據文件庫、感知信息數據庫、環境信息數據庫和預警決策業務數據庫。利用數據接口，數據處理層可以獲得相應數據，通過標準化格式的轉化，利用處理引擎，可以得到相應的模板與標準化數據。前端業務服務包含了應用模板、應用申請、能力調配、預測決策、資源管理與用戶管理等，利用權限的控制可以讓業務面向服務主體而提供服務。

2.4 網絡拓撲

來源于眾包上傳數據與互聯網絡的流數據可以被數據處理服務器處理，通過數據綜合服務器，可以將其處理結果提供給存儲與索引服務。利用Internet，預警決策數據分析中心可以完成Web服務的訪問工作，管理服務內容、控制服務內容。同時，決策應用業務系統可以對預警事件予以感知，可以完成決策方案的制定工作，通過專網可以向機構與委辦局提供信息，進而實現信息共享目標，讓預警決策的協同性與可靠性得到增強。在管理科控制之后，利用互聯網可以將信息發布出去，移動終端與門戶網站可以對其進行訪問。

3 結論

綜上所述，通過總體框架的明確和用例分析可以完成面向預警決策的大數據管理平臺體系結構設計工作，在實踐中，通過軟件體系結構的設計、領域模型的開發、架構的實現、網絡拓撲的設計與數據存儲結構的合理選擇可以讓大數據管理平臺應用到實際工作中，可以讓大數據管理平臺管理效率與處置效率得到提升。

參考文獻

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作者單位

蘭州石化職業技術學院 甘肅省蘭州市 730060