基于B/S架構的直放站網管設計

摘 要： 目前市場中直放站設備數量眾多、種類繁多，并且不同運營商使用不同供應商提供的直放站設備，這種現狀增加了直放站網管的監控管理難度。為了解決這一棘手的問題，設計了一款基于J2EE平臺的分布式、多層次、擴展性強的直放站網管；該網管整體采用B/S架構，利用Spring框架進行代碼解耦和，以實現MVC三層松耦合設計模式， Hibernate數據持久化技術，DWR消息推送技術等。該設計具有極好的高效可管理性以及可操作性，功能遠優于傳統的C/S架構的直放站監控網管。

關鍵字： B/S架構； MVC模式； 直放站網管； J2EE

中圖分類號： TN711?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2014）01?0057?03

0 引 言

隨著我國移動通信事業的快發發展，高層建筑不斷涌現，嚴重影響了通信信號傳播效果，形成了許多移動信號的弱區甚至盲區，以至于城市中許多地方如停車場，地鐵，隧道等一些比較封閉的地方都很難接收到較好的通信信號，而直放站很好的解決了這一問題，提供了優質純凈的通信信號。面對數量眾多、種類不一的直放站設備：如無線直放站、光纖直放站等；如何有效的管理與維護，是運營商亟待解決的問題。直放站網管是一個十分龐大復雜的系統工程，網管不僅管理與維護網絡中的直放站通信設備的正常工作，還要對網絡中資源的分配，系統安全以及網絡服務質量等進行綜合控制與衡量，所以基于Web直放站網管是對于直放站管理的長期規劃，對用戶使用的成本控制起著十分重要的作用。

本文設計的直放站網管就是為了解決這一問題。B/S架構，即Browser/Server（瀏覽器/服務器）[1]結構，主要是利用了不斷成熟的WWW瀏覽器技術，客戶機上只要安裝一個瀏覽器（Browser），如Netscape Navigator或Internet Explorer，服務器安裝Oracle、Sybase、Informix或SQL Server等數據庫，瀏覽器就可以通過Web Server 同數據庫進行數據交互。這樣在很大程度上簡化了客戶端電腦載荷，減輕了系統維護與升級的成本和工作量[2]。

1 工作原理

1.1 Web網管模型

基于Web的分布式網管是一個多層次結構，包括：用戶界面層，控制層，應用邏輯處理層，基礎服務層[3]。設計思想采用J2EE的一種主流軟件設計模式：MVC（Model?View?Controller）模式。MVC與J2EE架構的對應關系是：View處于Web Tier，是JSP實現，即前端頁面顯示部分。Controller也處于Web Tier，用Servlet來實現，即頁面顯示的邏輯部分實現。Model處于Middle Tier，使用服務端的javaBean實現，即業務邏輯部分的實現[4]。整體模塊如圖1所示。

用戶界面層：主要有兩個功能，一是它通過HTTP協議向控制層發送請求，把用戶操作的具體指令傳遞到后臺程序；二是它需要把后臺系統響應和設備響應的數據實時地反饋回前臺顯示到用戶界面。

圖1 整體模塊

控制層：是連接用戶界面層和事務邏輯層的中樞神經，負責整個系統的配合運轉。用來響應用戶界面層傳送過來的各種HTTP請求，并且調用相應的Servlet進行處理，是通過調用應用邏輯處理層的處理程序完成客戶的請求，還需要把處理的結果傳給用戶界面層。

應用邏輯處理層：系統的核心功能是在這層實現的，例如被管理直放站設備信息的查詢，告警上報以及響應等。業務的實現是被封裝成JavaBean等形式，提供給其他層調用。

基礎服務層：該層主要是存儲系統各個數據，采用數據庫形式，用來保存大量且經常變化的數據。

1.2 工作原理介紹

無線直放站網管監控系統由網管中心、通信信道和直放站遠端監控單元三部分組成[5]，如圖2所示。

圖2 工作原理示意圖

網管中心：即監控平臺。網管中心可以實時的對每套直放站的當前狀態進行監測、查詢、控制。

通信信道：數據包在數據鏈路層傳輸的媒介。

直放站遠端監控單元：接收并解析網管中心發送的指令，并將網管請求的信息反饋回網管中心。

數據庫和監控中心客戶端以及通信服務器可以不在同一臺計算機上，用戶需要配置通信服務器和數據庫服務器。多客戶端可以共用一個數據庫服務器和一個通信服務器。

2 技術分析

2.1 Web網管的優勢所在

運營商所使用的直放站網管大多采用C/S結構，這種結構有自己獨特的優勢，但隨著管理的直放站數目劇增，型號種類繁多，C/S結構網管越來越力不從心。使用C/S結構網管用戶要安裝的專業客戶軟件，移植困難，維護復雜，升級麻煩，擴展性差等諸多缺點，這種情況下直放站的供應商與運營商都會迫切的需要一套基于B/S結構的直放站網管平臺，可以兼容不同廠家，不用型號的直放站設備。B/S結構是Web興起后的一種網絡結構模式，Web瀏覽器是客戶端最主要的應用軟件，而且這種軟件可以說是用戶免安裝的客戶端軟件，這種模式統一了客戶端，將系統功能實現的核心部分集中到服務器上，簡化了系統的開發、維護和使用。

就目前的技術建立B/S結構的網絡應用，成本比較低且易于把握。它可以實現不同的人員，從不同的地點，以不同的接入方式（比如LAN，WAN，Internet/Intranet等）訪問和操作同一個數據庫，系統的擴展非常容易，只要能上網，再由系統管理員分配一個用戶名和密碼，就可以使用了。甚至可以在線申請，通過公司內部的安全認證（如CA證書）后，不需要人的參與，系統可以自動分配給用戶一個賬號進入系統，這樣有效地保護數據平臺和管理訪問權限，服務器數據庫也很安全。

2.2 本網管涉及到的關鍵技術

2.2.1 MVC思想在J2EE上的實現

本網管涉及到的關鍵技術是MVC思想在J2EE上的實現，現在國內日常生活中使用的網頁多數都是采用MVC模式設計。事務邏輯模塊（Model），用戶視圖模塊（View），控制器（Controller）工作過程如下：首先Controller接收用戶的請求，并決定應該調用哪個模型來進行處理，然后模型用Model模塊來處理用戶的請求并返回數據，最后Controller用相應的視圖格式化模型（View）返回的數據，并通過表示層呈現給用戶。MVC框架工作過程如圖3所示。

Model模塊表示狀態和核心業務邏輯；數據庫中的Data由Model映射，掌握核心邏輯；View模塊用來呈現Model的內容；Controller模塊連接View模塊和Model模塊；Browser模塊發送請求，經Controller模塊到達Model模塊，Model模塊與Database交互，在經過View響應返回給Browser模塊。

圖3 MVC框架工作過程圖

從依賴關系看，Model不依賴View和Controller，而View和Controller依賴Model。從Model中分離View，主要有三點考慮：一是Model關注內在的不可視的邏輯，而View關注外在的可視的邏輯；二是同一個Model往往需要多種View表現形式，如文本、圖像；三是相對Model而言，View是不容易測試的。

把Model與Controller進行了分離，這樣程序的開發主要就集中在事務處理、邏輯判斷等方面，提高了事務邏輯模塊在網絡應用和非網絡應用中的可重用性。如直放站參數信息的查詢與設置，告警上報等。能夠保證應用程序每個模塊之間的相互整合、維護并及時的獲取業務數據，支持事務工作流的協調和在已有的程序中集成新的應用程序模塊等[6]。

2.2.2 Reverse Ajax實現服務器推技術

DWR（Direct Web Remoting）其實主要功能是改善Web頁面與Java類交互的遠程服務器端Ajax開源框架，它允許在瀏覽器里的代碼使用運行在Web服務器上的JAVA函數，就像它就在瀏覽器里一樣。由于HTTP是無狀態協議，必須由客戶端主動發送HTTP請求給服務器后，服務器響應給客戶端就馬上關閉掉HTTP連接，這樣無法保證服務器主動推送消息給瀏覽器。采用DWR可以實現服務器向客戶端的數據實時推送，同時又減輕對Web服務器輪詢壓力的前提下，實現了用戶操作界面上的數據實時更新。

DWR推送技術也叫做DWR Reverse Ajax（逆向Ajax）。Ajax即“Asynchronous JavaScript and XML”，可以讓JavaScript調用 XMLHttpRequest對象，發送HTTP請求，JavaScript根據后臺服務器回饋的數據對HTML頁面進行相對的更新處理。采用逆向Ajax“消息推送”和傳統的Ajax應用是不同的。DWR推送技術有三種實現模式：主動模式polling和comet兩種以及被動模式piggyback[7]。本設計采用comet模式，即HTTP長連接模式，也就是客戶端發送第一次請求的時候服務器給予回應，當服務端建立和瀏覽器的連接后，對應的連接并不關閉，只是暫時掛起。然后，在這期間如果后面有什么新的數據更新需要推送到客戶端的時候，數據就會直接通過前面掛起的連接再次到瀏覽器去。DWR Comet長連接模式如圖4所示。

圖4 DWR Comet長連接模式

3 結 語

本文從直放站網管系統的實際需求出發，采用了Web網絡管理模型，以J2EE為平臺來設計系統，使其更加靈活，尤其是MVC設計模式，作為J2EE輕量級框架的代表，MVC模式大大降低了J2EE的開發難度，促進的J2EE的應用發展[8]。但是本設計也存在一些不足，界面處理可以做得更完美，其實可以嘗試使用HTML5和CSS3使界面更加生動，用戶體驗會好，網管處理設備數量的性能還有待更大的提高，在數據使用上可以提供幾種主流數據庫給用戶選擇，提高擴展性和靈活性。

參考文獻

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[2] 朱小毅.基于J2EE的三層B/S企業信息系統[J].太原理工大學學報，2005，36（1）：56?59.

[3] 段渭軍，李引娟，王福豹.基于Web的分布式網管及其實現技術[J].計算機應用研究，2003（8）：70?72.

[4] 袁梅冷，黃煙波，黃家林，等.J2EE應用模型中MVC軟件體系結構的研究與應用[J].計算機應用研究，2003（3）：147?149.

[5] 中國移動通信有限公司.中國移動直放站監控系統功能規范1.0.0[M].北京：中國移動通信有限公司，2007.

[6] 丁賢明，劉志峰，謝川，等.基于MVC模式的模具網絡化制造平臺的研究[J].機械設計與制造，2008（10）：210?211.

[7] 李健，郭宇明，石桂名.基于DWR的AJAX技術研究與實現[J].現代計算機：專業版，2007（7）：132?133.

[8] 李捷，王汝傳.基于Web平臺的分布式網絡廣利模型的研究與實現[J].計算機工程與應用，2003，39（36）：134?137.