民航氣象數據庫管理監控系統設計研究

戴璇璇

摘要：隨著我國民運航空事業的發展，對航空氣象服務的安全、高效等要求不斷提高。本文探討了民航氣象數據庫管理監控系統的設計研究，提出了具有分區數據管理、分批資料清除、數據歸檔與恢復等功能的數據管理子系統，以及監控信息獲取、數據庫調優等功能的監控子系統，希望為民航氣象系統的可靠運行提供保障。

關鍵詞：民航；數據庫管理；監控系統

近年來，我國民用航空實現了穩步增長，對航空安全的要求不斷提高，氣象服務是確保航空安全的重要前提，應盡力確保氣象服務的安全、準確。為此，民航部門構建了氣象數據庫服務系統，隨著數據庫的持續運行，產生了巨量的數據以及訪問量，這在很大程度上增加了數據庫的負載，影響到數據庫的運行效率。因此，怎樣才能優化氣象數據庫的數據管理、數據監控等功能已成為相關研究領域的熱門課題?？紤]到當前系統存在著管理策略單一，性能不佳等問題，本文設計研究了民航氣象數據庫管理監控系統，主要包括數據管理與監控子系統，涉及到氣象服務的全過程，并能進行調優分析，實現了對氣象數據的可靠維護，為我國民航事業的穩定發展提供可靠保證。

1 系統功能分析

系統主要劃分為氣象數據管理子系統與數據監控子系統。其中，數據管理子系統主要實現的是數據統計、備份、刪除等功能，用來保證數據服務的可用性。結合業務需要，將其分為分區數據管理、分批資料清除、數據歸檔與恢復等部分。數據監控涉及到系統資源信息、進程運行信息、處理流程信息等重要業務，同時還需基于系統的負載情況，適時進行優化調整，對影響到系統穩定性的故障或問題及時給出預警，通過數據的優化不斷提高吞吐量，確保系統的可靠運行。結合用戶需要，可將數據監控子系統分為監控信息獲取、數據庫調優等部分。

該系統的運行架構采用的是c/s模式，數據客戶端與服務端之間通過JAVA的RMI遠程調用功能實現通信。客戶端為被監控節點提供遠程監控功能，且可以直接的訪問Oracle數據庫，通過操作系統的API及時的獲取動態信息，并依據本地庫當中的數據信息進行判斷，對可能會出現的問題提示用戶告警。

2 數據管理子系統

2.1 分區數據存儲

航空氣象信息復雜多變且具有極高的時效性，因此提出分區存儲的方案，將數據信息分散到在線庫、近線庫、離線庫和反演庫。具體來說，在線庫主要實現的是最新數據的存儲，而且數據量不大，近線庫則主要用于存儲過期數據，離線庫存儲備份數據，反演庫存儲有關人員指定的歷史數據。分區數據存儲的實現，有效的提高了氣象信息的訪問效率。為順利完成分區存儲，資料歸檔將存放于在線庫的數據信息轉移至離線庫；如果出現了數據丟失或損壞，可隨時將離線庫中的數據恢復過來，同時還提供將離線庫數據信息恢復至反演庫的相應功能；如果數據需要清除，可將在線庫中已過期的資料轉移至近線庫。

2.2 分批數據清除

數據清除主要是將存放于在線庫中的過期數據移動至近線庫，而近線庫中的過期數據則直接予以清除，以此減輕在線庫的數據壓力，從而有效的提升氣象數據的處理效率。因為數據庫中存放著巨量的數據，如果想要一次將所有的數據清除，則會導致系統的運行故障。因此，設計了分批清除，多次提交的功能，不僅加快了無效數據的清除速度，同時保證了系統運行的穩定。

2.3 數據歸檔與恢復

對于數據的歸檔與恢復，選用Oracle 10g最新的數據泵技術來并行完成，與Oracle 9i的imp/exp技術相比，處理效率有了顯著的提升。自動歸檔可迅速導出在線庫前24小時內的數據，并使用parallel參數以提升系統的并行性能。

3 監控子系統

3.1 監控信息獲取

監控信息獲取功能運行在c/s模式下的服務器端，在盡可能降低數據負載的條件下獲取系統監控信息、進程資源信息、處理過程信息等，下面進行詳細的闡述。

（1）系統資源信息。對于系統資源信息的獲取，主要涉及到CPU使用率、占據CPU最多的進程狀況、內存使用率、磁盤使用率等。因為JAVA系統中沒有相關功能可實現資源信息的可靠獲取，因此提出利用進程管理ProcessBuilder類啟動系統API。

（2）進程運行信息。為保證系統進程的24小時不停止運行，監控系統需結合相應的策略在某一時間間隔過程中獲得多個入庫進程的CPU利用率，內存利用率，啟動時間點等數據信息。如果出現進程異常狀況，則會自動開啟重啟功能，并進行告警。

（3）處理流程信息。對氣象業務信息的處理流程，應用系統ls命令分析是否發生延遲等問題，當延遲數據量超過了提前設定的閥值時，給出預警提示，并應用SQL統計工具檢查確認數據的入庫狀況，如果存在未及時入庫的情況，則進行告警。

3.2 數據庫調優

數據庫的調優功能，與數據庫系統、應用工具等多項因素有關，是一項非常復雜的功能，為了獲得可能導致系統運行性能下降的原因，通過對數據庫穩定運行的數據信息進行采集，獲取各個時間點的系統CPU、內存利用率等各種狀態信息，構建相應的基準線，以用于數據庫運行隱患的判斷。如果系統運行狀況超過了基準線，則需結合Oracle功能進行數據調優。

4[HTH]結語[HT]

民航氣象服務是保證航空安全的重要前提，應盡力確保氣象數據的安全、可靠。當前的數據庫信息種類多樣，處理流程復雜，如果缺乏高效的數據管理及監控功能，則難以為民用航空提供可靠地氣象服務，而且對故障問題的發生也做不到提前預知，嚴重影響了氣象數據庫系統的運行質量。本文設計研究了民航氣象數據庫管理監控系統，主要包括數據管理與監控子系統，涉及到氣象服務的全過程，作為氣象服務的重要構成部分，實現了對氣象數據的可靠維護，提高了航空部門應對意外事故的反應能力，從而為我國民用航空事業的穩定發展提供了重要支撐。

參考文獻：

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