面向預(yù)警決策的大數(shù)據(jù)管理平臺(tái)軟件體系結(jié)構(gòu)

王萌

摘 要面向預(yù)警決策的大數(shù)據(jù)管理平臺(tái)涉及領(lǐng)域包含了警局、國防、政府、基礎(chǔ)設(shè)施、食品、監(jiān)控等，對于社會(huì)發(fā)展具有重要意義。本文首先對預(yù)警決策大數(shù)據(jù)管理平臺(tái)在領(lǐng)域內(nèi)的總體框架與角色用例進(jìn)行分析，然后對預(yù)警決策大數(shù)據(jù)管理平臺(tái)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)過程予以描述。

【關(guān)鍵詞】預(yù)警決策 大數(shù)據(jù)也管理平臺(tái) 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

在我國，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理的主要方法是建立數(shù)據(jù)中心，隨著數(shù)據(jù)的擴(kuò)大，使用設(shè)備和使用平臺(tái)也在逐漸增大，進(jìn)而使得投資成本加大，基于云分布式、云數(shù)據(jù)庫技術(shù)，可以讓計(jì)算方法簡單化，提升大數(shù)據(jù)的處理性能。

1 面向預(yù)警決策的大數(shù)據(jù)管理平臺(tái)軟件體系結(jié)構(gòu)總體框架和用例分析

1.1 總體框架

1.1.1 系統(tǒng)構(gòu)成

面向預(yù)警決策的大數(shù)據(jù)管理平臺(tái)需要提供分布式存儲(chǔ)功能和數(shù)據(jù)管理功能，主要涉及運(yùn)行調(diào)度子系統(tǒng)與資源管理子系統(tǒng)，除此之外，還包含了任務(wù)負(fù)載管理子系統(tǒng)、綜合查詢子系統(tǒng)、用戶管理子系統(tǒng)和資源搜索子系統(tǒng)。預(yù)測決策服務(wù)與綜合數(shù)據(jù)管理是支持系統(tǒng)，可以為業(yè)務(wù)運(yùn)行提供幫助，而分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)和大數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以利用傳輸協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，通過HDFS文件系統(tǒng)與Hadoop計(jì)算平臺(tái)可以對數(shù)據(jù)予以整合。

1.1.2 數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)

利用數(shù)據(jù)圖可以完成當(dāng)前領(lǐng)域與其他領(lǐng)域數(shù)據(jù)交換關(guān)系的確定。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具有眾包特點(diǎn)，互聯(lián)網(wǎng)、合作單位提交、觀測點(diǎn)、注冊用戶提交可以完成數(shù)據(jù)收集工作，這些數(shù)據(jù)經(jīng)過審核與處理可以形成系統(tǒng)模板標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)，進(jìn)而提交到數(shù)據(jù)倉庫，完成時(shí)空索引的構(gòu)建工作，信息管理與數(shù)據(jù)處理的服務(wù)對象是資源管理者，而通過數(shù)據(jù)管理業(yè)務(wù)層，可以完成輔助決策與態(tài)勢預(yù)測服務(wù)，這種業(yè)務(wù)層服務(wù)的面向?qū)ο鬄閼?yīng)用用戶。

1.2 用例分析

1.2.1 應(yīng)用用戶

應(yīng)用用戶主要是對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、展示與分析，其中應(yīng)用提供者為業(yè)務(wù)用戶，主要用例包含了應(yīng)用管理、應(yīng)用服務(wù)、日志管理與支付管理，在通過服務(wù)購買之后，提供者可以利用自動(dòng)配置來管理權(quán)限；匿名搜索者用例包含應(yīng)用搜索、數(shù)據(jù)搜索以及綜合分析。

1.2.2 管理用戶

平臺(tái)管理者用例主要包含系統(tǒng)管理、應(yīng)用管理、能力配置與任務(wù)調(diào)度，為了提高系統(tǒng)高效性與可復(fù)用性，平臺(tái)管理者可以重新配置平臺(tái)能力，并調(diào)度安排大數(shù)據(jù)處理任務(wù)。平臺(tái)監(jiān)控者用例主要包含資源監(jiān)控、用戶監(jiān)控、能力監(jiān)控以及異常上報(bào)，可以對平臺(tái)運(yùn)行的安全性與穩(wěn)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(shù)據(jù)管理、服務(wù)資源管理以及算法資源管理，可有對大數(shù)據(jù)平臺(tái)各個(gè)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(huì)上報(bào)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(yù)警決策的大數(shù)據(jù)管理平臺(tái)軟件體系結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)

2.1 軟件體系結(jié)構(gòu)

本文對平臺(tái)領(lǐng)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(jié)合圖1，在描述軟件體系結(jié)構(gòu)時(shí)，共有五個(gè)不同視角，對象為最終用戶的是邏輯視圖，針對程序設(shè)計(jì)人員的是開發(fā)視圖，針對系統(tǒng)工程人員的是物理視圖，針對系統(tǒng)集成人員的是過程視圖，而業(yè)務(wù)邏輯當(dāng)前狀態(tài)的實(shí)現(xiàn)需要依靠場景。在軟件體系結(jié)構(gòu)中，本文將其分為四類，即面向狀態(tài)設(shè)計(jì)風(fēng)格、面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)風(fēng)格、過程控制設(shè)計(jì)風(fēng)格和實(shí)時(shí)設(shè)計(jì)風(fēng)格。

2.2 實(shí)現(xiàn)流程

依靠WDBDMP開發(fā)與領(lǐng)域模型，可以讓系統(tǒng)運(yùn)行得以實(shí)現(xiàn)。對其進(jìn)行舉例論證，在大數(shù)據(jù)管理領(lǐng)域，實(shí)施領(lǐng)域工程中的每個(gè)環(huán)節(jié)都可以退回到之前步驟，利用大數(shù)據(jù)管理服務(wù)系統(tǒng)能夠完成系統(tǒng)輸入工作，可以完善體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，優(yōu)化領(lǐng)域模型設(shè)計(jì)的可重用資產(chǎn)。

2.3 實(shí)現(xiàn)架構(gòu)

以電廠運(yùn)行監(jiān)控大數(shù)據(jù)管理原型系統(tǒng)的核心資產(chǎn)組件為例，在應(yīng)用過程中，原型系統(tǒng)的組成部分為數(shù)據(jù)層、基礎(chǔ)構(gòu)件層、數(shù)據(jù)管理層、服務(wù)主體與業(yè)務(wù)服務(wù)層。其中基礎(chǔ)構(gòu)件層可以讓功能粒度構(gòu)件組合封裝，可以讓應(yīng)用層得到應(yīng)用，如應(yīng)用配置、地圖展示、任務(wù)調(diào)度、資源調(diào)配等。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層包含了地理信息數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)文件庫、感知信息數(shù)據(jù)庫、環(huán)境信息數(shù)據(jù)庫和預(yù)警決策業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫。利用數(shù)據(jù)接口，數(shù)據(jù)處理層可以獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)，通過標(biāo)準(zhǔn)化格式的轉(zhuǎn)化，利用處理引擎，可以得到相應(yīng)的模板與標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)。前端業(yè)務(wù)服務(wù)包含了應(yīng)用模板、應(yīng)用申請、能力調(diào)配、預(yù)測決策、資源管理與用戶管理等，利用權(quán)限的控制可以讓業(yè)務(wù)面向服務(wù)主體而提供服務(wù)。

2.4 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

來源于眾包上傳數(shù)據(jù)與互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的流數(shù)據(jù)可以被數(shù)據(jù)處理服務(wù)器處理，通過數(shù)據(jù)綜合服務(wù)器，可以將其處理結(jié)果提供給存儲(chǔ)與索引服務(wù)。利用Internet，預(yù)警決策數(shù)據(jù)分析中心可以完成Web服務(wù)的訪問工作，管理服務(wù)內(nèi)容、控制服務(wù)內(nèi)容。同時(shí)，決策應(yīng)用業(yè)務(wù)系統(tǒng)可以對預(yù)警事件予以感知，可以完成決策方案的制定工作，通過專網(wǎng)可以向機(jī)構(gòu)與委辦局提供信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)信息共享目標(biāo)，讓預(yù)警決策的協(xié)同性與可靠性得到增強(qiáng)。在管理科控制之后，利用互聯(lián)網(wǎng)可以將信息發(fā)布出去，移動(dòng)終端與門戶網(wǎng)站可以對其進(jìn)行訪問。

3 結(jié)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(yù)警決策的大數(shù)據(jù)管理平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，在實(shí)踐中，通過軟件體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、領(lǐng)域模型的開發(fā)、架構(gòu)的實(shí)現(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞脑O(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的合理選擇可以讓大數(shù)據(jù)管理平臺(tái)應(yīng)用到實(shí)際工作中，可以讓大數(shù)據(jù)管理平臺(tái)管理效率與處置效率得到提升。

參考文獻(xiàn)

[1]周蕓韜.基于R語言的大數(shù)據(jù)處理平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2017，4002：53-56+59.

[2]苗放.面向數(shù)據(jù)的軟件體系結(jié)構(gòu)初步探討[J].計(jì)算機(jī)科學(xué)與探索，2016，1010：1351-1364.（2016-02-03）.

作者單位

蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院 甘肅省蘭州市 730060