基于MVC設計模式的運維管理系統設計

李志恒

（武漢郵電科學研究院湖北武漢430074）

基于MVC設計模式的運維管理系統設計

李志恒

（武漢郵電科學研究院湖北武漢430074）

隨著我國信息化建設的快速發展，各個企事業單位對信息化的需求也不斷增加，傳統的人工運維方式已滿足不了龐大、緊迫的業務需求。為了保障信息化服務長期、高效、穩定的運轉，本文根據運維行業現狀和管理流程，設計并實現了運維管理系統。本文首先介紹了運維管理系統的實現目標，然后給出了系統的架構設計、模塊設計，以及重點模塊的詳細設計，并進行了總結。系統基于MVC設計模式，使用Java語言進行開發。實踐表明，該系統基本能夠滿足用戶需求。

信息化；運維管理系統；MVC；Java

運維管理系統主要為通信系統的日常運營及維護做支撐。其中，需要進行管理的通信系統主要包括站點、分布式系統及鐵塔[1]。該系統能有效的提高運維人員的工作效率，優化工作方式，從而保證通信系統的正常運行。

運維管理系統旨在開發一個可以進行通信系統設備資源管理；企業及運維人員管理以及運維任務的制定、下發、完成并能夠查看任務數據的系統[2]。將傳統通過紙質文檔的運維流程利用信息化手段讓通信系統的運維工作更高效的運行，達到優化通信系統的目的，并且讓通信管理人員能夠更方便、可靠的進行通信系統的覆蓋、搭建及管理工作[3]。

1 運維管理系統架構設計

本系統使用MVC設計模式，將系統分為模型（Model）、視圖（View）、控制器（Controller）三層，將業務邏輯、數據、界面顯示分離，降低了模塊間的耦合性，增加了代碼重用性及可維護性[4]。如圖1所示。

圖1 MVC結構模型

MVC設計模式是使用基于Java語言的SpringMVC框架實現的。其中，View（視圖層）為前端頁面，主要用于顯示系統界面及運維相關數據。頁面發起http請求后，會被SpringMVC控制器DispatcherServlet獲取并解析，然后通過HandlerMapping尋找處理器，找到對應的Controller類后，Controller類通過調用后臺服務執行相應的業務邏輯[5]。待處理完成業務邏輯后，會把數據返回并封裝到ModelAndView類里。最后通過DispatcherServlet處理返回的數據并返回給相應的View，填充到前端頁面元素中。此時，用戶便獲取到http請求的處理結果。

同時，系統后臺服務也分為了Service（服務）層，Dao（持久）層以及Bean（Java實體對象）層。系統使用MyBatis框架實現Java代碼與數據庫的連接，通過配置XML文件的映射關系，將Dao層的接口方法映射為SQL語句，將數據庫處理結果映射到JavaBean對象中，這樣就把數據庫的數據轉化為了Java對象[6]。再通過Service對各種返回情況做進一步的封裝處理，并把接口暴露給Controller層。

這樣分層的開發模式可以做到最大化的解耦，避免牽一發而動全身。各層只需要關心本層的邏輯操作，并把封裝好的方法暴露給上層，供其調用，實現模塊化開發，增加開發效率。

本系統將Spring與MyBatis框架整合，讓Dao層（持久層）與數據庫進行交互，實現對數據庫的增刪改查操作[7]。首先通過配置spring.xml文件，實現系統與數據庫的連接。再根據mapper.xml文件，配置命名空間對應的Dao類，以及java對象，將數據庫中的字段映射為對象的屬性[8]。接著，便可以在該xml文件中寫sql語句，映射到Dao層的方法，通過spring的注解以及配置文件，讀取對應的配置及屬性，實現動態sql的拼接及對數據庫的的增刪改查操作[9]。

2 運維管理功能模塊設計

根據運維人員的實際任務需求，確立了系統的總體業務流程及功能模塊。

2.1 總體業務流程

首先需要錄入基礎資源信息，包括代維企業以及企業的運維人員，系統會自動為運維人員分配賬號，以供他們登錄該系統，從而接收、完成任務。然后錄入通信系統中的站點、分布式系統及基站的各項基本信息。之后，需要為維護任務錄入待檢查的項目，即檢查項，抽檢還需要為每個檢查項分配對應的分數。檢查項錄入完畢后，還需根據檢查項生成任務模板。由于維護任務的檢查項數量繁多，本系統為了減輕員工工作量，避免重復性工作，便設置了任務模板功能，在此配置好模板之后，下發任務時，直接選擇對應的任務模板即可。

如上基礎數據及檢查項及任務模板都配置好后，便可下發任務[10]。任務可以手動指派或自動下發。待任務執行完畢后，系統數據欄就可以看到任務數據，以便員工能夠更加清晰、快速的發現問題，解決通信系統的故障。系統流程如圖2所示。

圖2 系統流程圖

2.2 功能模塊設計

根據系統需求、流程、用戶角色及對應權限的分析，確立了8個主要功能模塊，包括用戶管理、資源管理、代維企業管理、檢查項與模板、任務管理、數據管理、告警管理、系統管理[11]。

1）用戶管理:用戶管理主要對使用該系統的用戶進行管理和維護，包括添加新用戶、修改用戶信息、查詢用戶、刪除用戶等操作。

2）資源管理:對站點、分布式系統及鐵塔等資源的基礎信息進行管理和維護。包括對以上3個系統相關信息的新增、修改查看以及刪除等。

3）代維企業管理:對代維企業及員工的基礎信息的錄入、修改、查看及刪除等等。

4）檢查項與模板管理:為不同通信設備的巡檢、年檢及抽檢任務制定需要檢查的項目，并制定任務模板。其中，抽檢任務需要為每個檢查項目分配分數，進一步保障通信系統的正常運行。

5）任務管理:主要為創建并分配任務，包括自動任務的創建。同時可以查看任務進行狀態及任務分配記錄，以保證責任主體明確。

6）數據管理:分別對站點、分布式系統及鐵塔的巡檢、年檢及抽檢任務數據結果進行記錄、統計、分析。

7）告警管理:對存在問題的任務數據進行展示、分析，同時提供快捷入口消除告警，以快速恢復故障[12]。

8）系統管理:對整個系統的菜單、角色等進行管理，同時分配角色權限，以支撐整個系統的正常使用[13]。

3 運維管理系統模塊詳細設計

前面展示了系統架構及數據庫設計，接下來將介紹運維管理系統的模塊設計。主要介紹運維管理系統最核心的3個模塊，檢查項與模板模塊、任務管理模塊及數據管理模塊的詳細設計。這里由于篇幅有限，只對這兩部分做介紹。

3.1 檢查項與模板模塊

檢查項與模板模塊分為檢查項管理，模板管理兩個部分。根據系統需求和業務邏輯，運維人員需要在現場根據生產管理員制定的檢查任務中的檢查項逐項的進行檢查維護工作，待完成全部檢查項后，提交作業任務。而任務實際上與任務模板相關聯，并最終關聯到一項項的檢查項目。因此運維檢查任務是基于檢查項及模板的。這一模塊的功能就是供生產管理員自定義制定巡檢項和模板，以靈活、動態的創建檢查任務。模塊總體功能流程如圖3所示。

圖3 檢查項與模板流程圖

檢查項與模板兩個二級模塊都分別設置了站點、分布式系統及鐵塔類別，將不同的待檢查系統區分開[13]。檢查項管理主要用來錄入待檢查的系統中需要檢查的項目，編輯檢查項時，需要輸入檢查項類型以及輸入類型，包括下拉、填寫、單選、自動獲取等等，同時根據輸入類型填寫對應的額外參數。例如，如果是下拉類型，則需要編輯下拉選項，填寫選項名稱以及該選項是否是正確選項；如果是填寫類型，則需要填寫測試值單位、正常范圍以及告警范圍等指標。當檢查項錄入完畢后，任務模板可以選擇剛才錄好的檢查項，供創建任務時使用。

3.2 任務管理

系統最終要實現的目的之一，就是完成運維管理任務，該模塊便是創建、制定并指派檢查任務。并可以查看任務分配記錄，以保證責任主體清晰、明確。同時，為了降低任務制定人員的工作量，避免過多重復性操作，本系統設置了創建自動任務功能，可根據不同通信設施的巡檢周期自動創建任務，減少員工的工作負擔。

任務管理分為作業任務管理任務的分配記錄兩個部分。其中，作業任務管理主要用于任務的創建與下發。巡檢員選擇任務類別，任務模板，任務執行天數以及待檢查的通信系統，便可以創建任務。然后選擇該任務的任務執行人，將任務下發給他，待運維人員成功執行完任務后，便完成了整個系統的運維流程。創建任務流程如圖4所示。

圖4 創建任務流程

其中，自動任務的創建使用了spring與quartz的整合，以實現定時任務的調度[14]。關鍵代碼如下:

任務分配記錄可以查看所有任務的創建人、執行人、創建時間以及完成時間，讓運維的責任主體更加清晰，保證責任到人。

3.3 數據管理

該模塊主要功能是查看提交的各項任務數據，包括任務各項基本信息以及每項檢查的項目情況。并設置數據統計查詢的功能，便于分析各個時間段、各個地區內的整體的通信設施的運行情況，以讓生產管理員統籌分析，從而有針對性的優化通信系統。

數據管理的二級模塊分為站點、分布式系統、鐵塔的巡檢、年檢、抽檢數據查詢以及3個通信設施的業務數據統計查詢等模塊。

數據查詢相關模塊主要記錄任務的執行結果。詳細記錄了任務檢查對象的基本信息、每個檢查項的檢查情況以及告警記錄等，能夠非常全面的了解該任務的所有相關數據。

同時，因為每個分布式系統含有多個點位，運維任務需要分別測出每個點位的場強值，并根據閾值來判斷該場強是否符合條件，故分布式系統的數據查詢額外包括了場強查詢三級模塊。為了便于顯示，該模塊結合了HighChart前端顯示圖表工具，通過折現圖的形式顯示出各個點位的場強值。并設置了正常值以及告警值的范圍，以求能夠清晰、明確的判斷點位的運行情況，如圖5所示。

圖5 分布式系統點位場強圖

業務統計查詢二級模塊可以查詢各個系統的故障統計數據。故障統計數據需要根據省份、時間、類型等查詢條件查詢站點系統的故障率。系統通過集成MyBatis框架，在持久層mapper.xml文件中使用#{data}動態拼接SQL語句，并關聯查詢站點表和任務數據表，返回了根據條件查詢的站點故障率數據[15-19]。代碼書寫簡便，且運行效率較高。

4 結論

本文針對目前通信系統日常運營及維護系統的不足，設計出了基于MVC設計模式的運維管理系統。通過MVC分層，實現了模塊化開發，不僅加快了開發效率，并且能提高系統的可擴展性，方便系統的后期維護或二次開發。運維管理系統能提高運維人員的工作效率，為通信系統的正常運行及信息化的高速發展提供支持。

[1]李倫，宋勇.網絡運維規范化管理的實施與展望[J].經營管理，2012（2）：75-76.

[2]胡平.基于云計算技術的運營商運維體系探究[J].電信科學，2011（1）:97-102.

[3]馬銳.基于監控平臺的信息化運維管理平臺設計[J].信息網絡安全，2013（10）：161-163.

[4]李新良，羅戈夕.MVC設計模式的改進研究[J].北京電子科技學院學報，2009，17（4）:33-37．

[5]徐雯，高建華.基于Spring MVC及MyBatis的Web應用框架研究[J].微型電腦應用，2012（7）:1-4.

[6]孫祿，盧瀟，張強.基于Java Bean組件技術的模型表示研究[J].電子設計工程，2010（10）:9.

[7]張俐，張維璽.改進的JDBC框架在數據持久層的應用[J].計算機工程與設計，2010，31（8）:1746-1749.

[8]陳錦偉.基于MySQL的空間數據庫關鍵技術研究[D].南京：南京郵電大學，2013.

[9]母俐麗，劉一鳴，劉偉.適合中小企業的IT運維系統架構設計[J].現代計算機，2012（2）:66-69.

[10]郭劍，企業IT運維系統流程設計[J].科技創新與生產力，2012（5）:87-91.

[11]米林.軟件開發周期中的需求分析[J].軟件工程師，2013（3）:42-43.

[12]張曉明.IT運維自動化技術在電力系統內的應用[J].數字技術與應用，2012（11）:105.

[13]林碧芬.基于信息類型的信息網站設計模式研究[J].福建電腦，2009（11）:34-35.

[14]耿淵，張衛濱.Spring實戰[M].3版.北京:人民郵電出版社，2013.

[15]曾令祝.MyBatis3用戶指南中文版[S].2010.06.15.

[16]Adam Freeman，Steven Sanderson.Pro ASP.NET MVC3 Framework[M]．Apress，2011．

[17]張斌，張達敏，曾成.基于Spring MVC的公共設施巡查系統設計[J].電子科技，2016（5）：145-148.

[18]盛泉，荊心，楊洪波，等.工業石灰窯MVC架構的PLC控制系統[J].西安工業大學學報，2015（11）：877-882.

[19]王勇.基于Zigbee無線網絡的配網防誤管理系統的研究與應用[J].電子設計工程，2017（3）：128-132.

Design of the operation and maintenance management system based on MVC design patterns

LI Zhi-heng
（Wuhan Research Institute of Post&Telecommunications，Wuhan430074，China）

With the rapid development of informatization construction in China，enterprises and institutions show an increasing demand for informatization，especially for internet service and communication system.To guarantee permanent，efficient and steady informatization service，this paper reviews current status of operations industry in China and designs and then develops a system for operation management.This paper first introduces the operation and maintenance management system to achieve the goal，and then gives the system architecture design，module design，and focus on the detailed design of the module，and a summary.This system based on MVC design patterns and use Java language to develop.Practice shows that the system can basically meet the needs of users.

informatization；operation and maintenance management system ；MVC；Java

TN99

A

1674-6236（2017）23-0069-04

2016-11-16稿件編號：201611127

李志恒（1991—）男，湖北武漢人，碩士研究生。研究方向：互聯網。