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引 言 随 着 高 校 数 字 校 园 建 设 向 智 慧 校 园 建 设 过 渡, 高 校 信 息 化 建 设 中 系 统 维 护 和 用 户 服 务 方 式 也 在 经 历 深 刻 的 冲 击, 特 别 是 在 以 用 户 需 求 为 中 心 的 社 会 化 的 互 联 网 + 数 字 化 应 用 面 前, 如 何 提 高 高 校 网 络 信 息 服 务 的 用 户 满 意 度 已 成 为 信 息 化 建 设 的 关 注 点 之 一 本 文 在 总 结 高 校 信 息 监 测 平 台 技 术 和 建 设 现 状 的 基 础 上, 梳 理 和 分 析 智 慧 校 园 建 设 对 信 息 服 务 监 测 提 出 的 新 需 求, 针 对 传 统 的 服 务 后 台 运 行 管 理 的 信 息 服 务 监 测, 提 出 面 向 包 括 终 端 用 户 在 内 各 类 用 户 的 信 息 服 务 集 中 监 测 与 展 示 平 台 的 建 设 理 念, 采 用 支 持 多 终 端 访 问 的 前 端 开 发 技 术 和 组 件 化 信 息 系 统 集 成 技 术, 设 计 和 实 现 信 息 服 务 监 测 与 展 示 平 台 的 实 际 应 用 系 统, 最 后 结 合 系 统 运 行 状 况 和 技 术 发 展 前 景, 提 出 监 测 与 展 示 平 台 的 下 阶 段 完 善 和 拓 展 方 向 东 北 大 学 网 络 中 心 [CERNET 东 北 地 区 网 络 中 心 ] 2015/12/3 4

高 校 信 息 服 务 监 测 现 状 东 北 大 学 网 络 中 心 [CERNET 东 北 地 区 网 络 中 心 ] 2015/12/3 5

高 校 信 息 服 务 监 测 现 状 数 据 采 集 与 监 控 系 统 (Supervisory Control and Data Acquisition,SCADA), 参 考 维 基 百 科 (Wikimedia) 解 释, 一 般 是 应 用 于 工 业 领 域 基 础 设 施 或 硬 件 设 备 中 的 有 监 控 程 序 及 数 据 收 集 能 力 的 计 算 机 控 制 系 统, 是 通 过 对 数 据 的 实 时 采 集 和 分 析 后 实 现 对 设 备 或 系 统 的 预 制 逻 辑 下 的 自 动 控 制 或 数 据 支 持 下 的 手 动 控 制 在 高 校 信 息 化 建 设 领 域, 数 据 采 集 与 监 控 通 常 被 用 来 对 学 校 相 关 的 校 园 网 络 和 数 据 中 心 等 基 础 设 施 进 行 状 态 数 据 采 集 和 分 析 东 北 大 学 网 络 中 心 [CERNET 东 北 地 区 网 络 中 心 ] 2015/12/3 6

高 校 信 息 服 务 监 测 现 状 从 系 统 运 维 角 度 来 看, 校 园 信 息 服 务 监 测 是 自 动 化 不 间 断 的 监 测 与 报 警 系 统, 是 及 时 发 现 系 统 运 行 故 障 安 全 隐 患 安 全 事 件 等 保 证 系 统 正 常 工 作 的 有 效 手 段 目 前 高 校 信 息 服 务 监 测 平 台 主 要 是 面 向 校 园 网 络 数 据 中 心 应 用 系 统 等 的 运 维 和 管 理 人 员 服 务 的, 实 现 方 式 包 括 采 购 厂 商 监 控 系 统 部 署 开 源 监 控 软 件 等, 具 有 一 定 技 术 储 备 的 高 校 信 息 化 建 设 团 队 多 采 用 以 开 源 监 控 软 件 为 基 础 的 自 主 开 发 的 集 中 监 控 平 台 东 北 大 学 网 络 中 心 [CERNET 东 北 地 区 网 络 中 心 ] 2015/12/3 7

高 校 信 息 服 务 监 测 现 状 主 流 的 校 园 信 息 服 务 监 测 平 台 是 按 照 物 理 设 备 或 监 控 对 象 进 行 组 织, 收 集 汇 总 分 析 和 统 计 各 类 涉 及 服 务 可 靠 性 性 能 等 的 日 志 信 息, 同 时 还 部 分 提 供 根 据 预 设 条 件 进 行 事 件 报 警, 通 常 的 报 警 方 式 包 括 邮 件 短 信 页 面 提 示 等 ; 监 测 的 主 要 内 容 包 括 : 数 据 中 心 监 控 : 物 理 环 境, 包 括 供 电 制 冷 门 禁 视 频 监 控 等 状 态 基 础 环 境 监 控 : 网 络 环 境 存 储 环 境 计 算 环 境 ( 服 务 器 ), 其 中 计 算 环 境 主 要 是 关 注 操 作 系 统 级 别 的 CPU 内 存 磁 盘 网 络 端 口 进 程 服 务 等 的 状 态 应 用 软 件 监 控 : 虚 拟 化 软 件 数 据 库 软 件 Web 服 务 器 软 件 应 用 服 务 器 软 件 等 的 状 态 东 北 大 学 网 络 中 心 [CERNET 东 北 地 区 网 络 中 心 ] 2015/12/3 8

智 慧 校 园 信 息 服 务 监 测 需 求 东 北 大 学 网 络 中 心 [CERNET 东 北 地 区 网 络 中 心 ] 2015/12/3 9

智 慧 校 园 信 息 服 务 监 测 需 求 高 校 信 息 化 建 设 作 为 高 校 教 学 科 研 管 理 和 服 务 等 职 能 的 网 络 和 信 息 技 术 基 础, 已 经 从 最 初 的 以 校 园 网 络 和 数 据 中 心 为 主 的 硬 件 建 设 阶 段, 逐 步 过 渡 到 以 数 字 化 校 园 建 设 为 主 的 软 件 建 设 阶 段 ; 信 息 化 建 设 水 平 较 高 的 高 校 已 率 先 从 传 统 的 以 构 建 网 络 空 间 中 的 虚 拟 校 园 为 特 征 的 数 字 校 园 建 设 向 以 智 能 感 知 与 物 联 网 移 动 互 联 大 数 据 分 析 为 特 征 的 智 慧 校 园 建 设 过 渡 以 用 户 为 中 心 的 个 性 化 信 息 服 务 是 智 慧 校 园 的 重 要 组 成 部 分, 以 用 户 角 色 进 行 数 据 分 析 和 服 务 组 织 是 智 慧 校 园 的 实 施 特 点 之 一, 为 用 户 提 供 透 明 的 服 务 运 行 状 态 数 据 与 分 析 是 智 慧 校 园 环 境 中 的 信 息 服 务 运 维 过 程 中 不 得 不 面 对 的 问 题, 传 统 的 主 要 面 向 信 息 服 务 运 维 和 管 理 人 员 的 监 测 平 台 已 经 无 法 满 足 要 求 在 校 园 信 息 化 建 设 过 程 中, 包 括 教 师 在 校 学 生 校 友 社 会 人 员 等 校 园 信 息 服 务 的 实 际 用 户 对 于 了 解 具 体 的 信 息 服 务 支 撑 和 监 测 信 息 是 有 意 愿 的, 特 别 是 希 望 能 够 自 主 在 线 搜 索 和 浏 览 的 东 北 大 学 网 络 中 心 [CERNET 东 北 地 区 网 络 中 心 ] 2015/12/3 10

智 慧 校 园 信 息 服 务 监 测 需 求 智 慧 校 园 建 设 过 程 中, 对 信 息 服 务 的 监 测 提 出 了 如 下 需 求 : 服 务 监 测 应 该 以 围 绕 包 括 终 端 用 户 在 内 各 类 用 户 的 角 度 为 主 来 进 行 规 划 设 计 和 实 施 服 务 监 测 首 先 要 从 技 术 角 度 对 服 务 进 行 描 述, 将 服 务 提 供 中 的 相 关 支 撑 环 境 呈 现 出 来 ; 然 后, 根 据 具 体 的 支 撑 满 足 服 务 的 实 际 情 况 提 供 相 应 的 监 测 图 形 化 的 对 信 息 服 务 相 关 的 各 个 支 撑 环 节 状 态 进 行 展 示, 是 为 最 终 用 户 提 供 高 质 量 服 务 的 重 要 保 障, 也 是 提 高 用 户 满 意 度 的 重 要 手 段 服 务 监 测 应 该 按 照 用 户 角 色 业 务 生 命 周 期 进 行 组 织 和 呈 现 东 北 大 学 网 络 中 心 [CERNET 东 北 地 区 网 络 中 心 ] 2015/12/3 11

面 向 用 户 的 信 息 服 务 集 中 监 测 与 展 示 东 北 大 学 网 络 中 心 [CERNET 东 北 地 区 网 络 中 心 ] 2015/12/3 12

面 向 用 户 的 信 息 服 务 集 中 监 测 与 展 示 在 建 设 智 慧 校 园 的 过 程 中, 提 供 面 向 包 括 终 端 用 户 在 内 各 类 用 户 的 信 息 服 务 集 中 监 测 与 展 示, 对 于 提 高 用 户 满 意 度 和 便 于 服 务 监 测 的 逻 辑 化 和 集 成 化 很 有 意 义 结 合 实 际 建 设 中 与 用 户 沟 通 的 经 验, 以 用 户 角 色 业 务 生 命 周 期 为 主 线, 分 析 规 划 和 设 计 用 户 的 信 息 服 务 集 中 监 测 与 展 示 在 基 础 系 统 监 测 技 术 的 基 础 上, 主 要 解 决 三 个 主 要 问 题 ; 服 务 的 逻 辑 定 义, 用 户 的 角 色 分 配 和 服 务 的 流 程 组 织 东 北 大 学 网 络 中 心 [CERNET 东 北 地 区 网 络 中 心 ] 2015/12/3 13

面 向 用 户 的 信 息 服 务 集 中 监 测 与 展 示 服 务 的 逻 辑 定 义 从 用 户 角 度 对 信 息 服 务 进 行 定 义, 建 立 相 应 的 层 次 结 构 供 系 统 建 模 中 使 用 具 体 的 层 次 结 构 定 义 和 举 例 如 下 : 监 测 对 象 : 用 来 描 述 用 户 监 测 的 信 息 服 务, 可 以 是 逻 辑 上 的 处 理 功 能 或 流 程, 也 可 以 是 物 理 设 备 如 : 本 科 生 成 绩 查 询 功 能 或 是 校 园 网 网 费 查 询 功 能, 某 台 服 务 器 或 者 网 络 设 备 监 测 内 容 项 : 描 述 与 具 体 监 测 对 象 相 关 的 监 测 内 容 主 要 来 源 于 系 统 预 先 定 义 的 监 测 内 容 模 板 类 型, 不 同 类 型 的 监 测 内 容 模 板 包 括 不 同 的 监 测 数 据 项 集 合, 用 来 反 映 监 测 内 容 项 的 实 际 状 况 如, 在 监 测 本 科 生 成 绩 查 询 功 能 时, 包 含 网 络 层 连 通 性 网 络 层 可 用 性 数 据 中 心 机 房 状 况 操 作 系 统 状 况 Web 服 务 软 件 状 况 查 询 功 能 测 试 状 况 等 ; 在 监 测 校 园 网 网 费 查 询 功 能 时, 包 含 网 络 层 连 通 性 网 络 层 可 用 性 Web 服 务 软 件 状 况 后 台 数 据 库 状 况 ( 仅 向 系 统 运 维 管 理 员 开 放 ) 查 询 功 能 测 试 状 况 等 东 北 大 学 网 络 中 心 [CERNET 东 北 地 区 网 络 中 心 ] 2015/12/3 14

面 向 用 户 的 信 息 服 务 集 中 监 测 与 展 示 监 测 数 据 项 描 述 与 具 体 监 测 对 象 的 某 个 监 测 内 容 的 可 以 获 取 数 值 或 逻 辑 数 据 的 条 目, 类 似 基 础 系 统 监 测 中 的 监 控 内 容 如 某 个 具 体 IP 地 址 的 连 通 性 ( 通 过 网 络 层 ping 命 令 实 现 ) 某 个 具 体 IP 地 址 的 网 络 通 畅 程 度 ( 通 过 网 络 层 ping 命 令 实 现 ) 某 个 域 名 的 可 解 析 性 ( 通 过 ping 或 nslookup 等 命 令 实 现 ) 环 境 温 度 环 境 湿 度 等 监 测 元 数 据 描 述 某 个 时 间 点 下 的 具 体 监 测 数 据 项 的 数 值 或 逻 辑 数 据 信 息, 具 体 由 监 测 数 据 项 标 识 时 间 戳 监 测 数 据 等 三 元 组 来 表 示, 存 储 在 相 应 的 数 据 库 表 结 构 中 东 北 大 学 网 络 中 心 [CERNET 东 北 地 区 网 络 中 心 ] 2015/12/3 15

面 向 用 户 的 信 息 服 务 集 中 监 测 与 展 示 用 户 的 角 色 分 配 根 据 监 测 平 台 服 务 的 用 户 类 型 和 功 能 需 求, 对 用 户 角 色 进 行 分 析 和 归 纳, 并 在 系 统 权 限 分 配 中 予 以 实 现, 在 为 监 测 对 象 定 义 和 分 配 监 测 内 容 项 时 需 要 确 定 哪 些 用 户 可 以 访 问 监 测 数 据 服 务 集 中 监 测 平 台 相 关 的 用 户 角 色 通 常 包 括 普 通 用 户 ( 注 册 用 户 校 友 教 师 学 生 等 ) 运 维 人 员 管 理 人 员 系 统 管 理 人 员 等 服 务 的 流 程 组 织 根 据 监 测 平 台 服 务 的 用 户 角 色 业 务 生 命 周 期, 对 系 统 服 务 监 测 流 程 进 行 组 织, 可 以 参 考 智 慧 校 园 建 设 相 关 的 业 务 流 程 与 用 户 角 色 的 关 联 结 构 如, 对 于 在 校 学 生 用 户 关 注 的 学 习 和 生 活 相 关 的 信 息 服 务 的 实 际 状 况, 如 教 务 课 表 查 询 功 能 成 绩 查 询 功 能 校 园 网 网 费 查 询 功 能 等 服 务 ; 对 于 希 望 了 解 高 校 的 社 会 人 员 ( 如 学 生 家 长 应 届 考 生 等 ) 则 更 希 望 了 解 学 校 招 生 信 息 网 运 行 状 态 学 院 网 站 运 行 状 态 等 东 北 大 学 网 络 中 心 [CERNET 东 北 地 区 网 络 中 心 ] 2015/12/3 16

面 向 用 户 的 信 息 服 务 集 中 监 测 与 展 示 面 向 用 户 的 智 慧 校 园 信 息 服 务 集 中 监 测 平 台 的 数 据 处 理 流 程 东 北 大 学 网 络 中 心 [CERNET 东 北 地 区 网 络 中 心 ] 2015/12/3 17

智 慧 校 园 信 息 服 务 集 中 监 测 平 台 的 实 现 与 应 用 东 北 大 学 网 络 中 心 [CERNET 东 北 地 区 网 络 中 心 ] 2015/12/3 18

智 慧 校 园 信 息 服 务 集 中 监 测 平 台 的 实 现 与 应 用 面 向 用 户 的 信 息 服 务 集 中 监 测 平 台 的 建 设 理 念 是 来 源 于 校 园 信 息 服 务 日 常 运 维 的 实 际 经 验 的, 主 要 是 为 校 园 信 息 服 务 的 最 终 用 户 提 供 自 助 查 询 和 了 解 自 身 使 用 到 的 信 息 服 务 的 实 时 状 态 和 故 障 原 因, 为 信 息 服 务 运 维 相 对 分 散 的 高 校 提 供 一 个 集 中 的 提 升 信 息 服 务 用 户 透 明 度 的 途 径, 也 便 于 对 各 类 信 息 服 务 运 维 质 量 进 行 相 互 比 较 和 督 促, 促 进 高 校 信 息 服 务 集 中 运 维 与 保 障 体 制 的 不 断 完 善 在 智 慧 校 园 建 设 过 程 中, 东 北 大 学 的 网 络 和 信 息 化 建 设 支 撑 部 门 为 了 适 应 学 校 信 息 系 统 分 散 运 维 的 实 际 情 况, 通 过 建 设 信 息 服 务 集 中 监 测 平 台, 为 学 校 信 息 化 各 类 用 户 提 供 统 一 的 了 解 学 校 数 据 资 产 归 属 和 运 行 维 护 状 态 的 基 础 环 境, 将 原 有 的 分 散 的 校 园 网 络 数 据 中 心 信 息 系 统 等 的 监 测 手 段 集 成 在 一 起, 为 学 校 信 息 化 建 设 的 推 进 提 供 有 力 的 运 维 监 测 支 持 东 北 大 学 网 络 中 心 [CERNET 东 北 地 区 网 络 中 心 ] 2015/12/3 19

智 慧 校 园 信 息 服 务 集 中 监 测 平 台 的 实 现 与 应 用 信 息 服 务 监 测 与 展 示 平 台 的 实 际 应 用 系 统, 通 过 定 义 和 实 现 服 务 集 中 监 测 理 念, 从 用 户 角 度 进 行 服 务 组 织 和 管 理, 通 过 配 置 管 理 跟 踪 和 系 统 日 志 智 能 分 析, 实 现 包 括 软 硬 件 系 统 运 行 状 态 信 息 安 全 事 件 在 内 的 自 动 采 集 分 析 预 警, 并 为 处 理 各 类 事 件 和 后 续 业 务 决 策 提 供 数 据 支 持 该 信 息 服 务 集 中 监 测 平 台 的 系 统 架 构 如 图 所 示 该 平 台 的 核 心 部 分 包 括 数 据 采 集 监 测 对 象 定 义 与 管 理 数 据 与 事 件 展 示 事 件 预 警 与 告 警 等 其 中 数 据 采 集 是 实 现 对 基 础 设 施 相 关 的 各 个 组 成 部 分 实 现 状 态 数 据 收 集 和 处 理 的 基 础, 针 对 不 同 类 型 的 基 础 设 施 ( 网 络 服 务 器 存 储 安 全 设 备 业 务 系 统 网 站 系 统 等 ) 不 同 形 式 的 监 测 手 段 ( 操 作 系 统 插 件 SNMP 等 ) 定 义 不 同 的 数 据 交 换 协 议 东 北 大 学 网 络 中 心 [CERNET 东 北 地 区 网 络 中 心 ] 2015/12/3 20

智 慧 校 园 信 息 服 务 集 中 监 测 平 台 的 实 现 与 应 用 东 北 大 学 网 络 中 心 [CERNET 东 北 地 区 网 络 中 心 ] 2015/12/3 21

智 慧 校 园 信 息 服 务 集 中 监 测 平 台 的 实 现 与 应 用 该 平 台 在 具 体 设 计 和 实 现 中, 采 取 数 据 层 面 的 统 一 逻 辑 化 和 抽 象 化, 并 通 过 插 件 化 的 设 计 和 实 现 为 系 统 提 供 预 先 定 义 的 各 类 监 测 数 据 的 统 一 管 理 和 灵 活 集 成 其 中, 在 系 统 访 问 界 面 的 设 计 和 实 现 中, 采 用 基 于 Boostrap 框 架 的 响 应 式 界 面 技 术, 采 用 语 义 为 主 的 标 签 定 义 结 构, 基 本 实 现 在 不 用 系 统 访 问 终 端 ( 桌 面 电 脑 操 作 系 统 的 主 流 浏 览 器 移 动 手 机 ios Android 等 操 作 系 统 ) 上 提 供 相 对 统 一 的 用 户 体 验, 并 通 过 精 简 代 码 和 利 用 缓 存 技 术 减 少 移 动 终 端 的 响 应 速 度 ; 数 据 交 换 参 考 及 与 REST(Representational State Transfer, 表 述 性 状 态 传 递 ) 的 轻 量 级 SOA(Service-oriented Architecture, 面 向 服 务 ) 方 式 实 现, 插 件 化 的 设 计 和 实 现 方 法 则 主 要 参 考 主 流 的 开 源 软 件 插 件 实 现 方 式 东 北 大 学 网 络 中 心 [CERNET 东 北 地 区 网 络 中 心 ] 2015/12/3 22

智 慧 校 园 信 息 服 务 集 中 监 测 平 台 的 实 现 与 应 用 将 基 于 轻 量 级 硬 件 的 通 过 WLAN 无 线 网 络 进 行 数 据 传 输 的 温 湿 度 监 测 手 段 抽 象 成 自 部 署 温 湿 度 监 测 组 件, 具 体 定 义 如 下 : 数 据 采 集 组 件 名 称 : 自 部 署 温 湿 度 监 测 数 据 采 集 方 式 : 树 莓 派 + 温 湿 度 传 感 器 + 无 线 模 块 ; 数 据 传 输 格 式 :< 时 间, T / H, 数 值 >;(T,Temperature, 温 度, 单 位 是 摄 氏 度 ;H,Humidity, 湿 度, 单 位 是 百 分 之 ); 数 据 传 输 方 式 :WLAN 网 络,PULL 方 式 ; 数 据 采 集 前 提 要 求 : 时 间 同 步 ( 与 ntp.neu.edu.cn 等 ) 数 据 配 置 内 容 :IPv4 地 址 IPv6 地 址 等 东 北 大 学 网 络 中 心 [CERNET 东 北 地 区 网 络 中 心 ] 2015/12/3 23

智 慧 校 园 信 息 服 务 集 中 监 测 平 台 的 实 现 与 应 用 所 示 是 在 校 本 科 生 在 发 现 校 教 务 处 成 绩 查 询 系 统 功 能 不 能 使 用 的 情 况 下, 查 询 该 集 中 监 测 平 台 相 应 监 测 页 面 的 界 面 信 息 在 该 预 先 定 义 的 本 科 生 成 绩 查 询 功 能 的 监 测 页 面 中, 首 先 显 示 该 功 能 的 基 本 信 息, 包 括 功 能 名 称 功 能 地 址 相 关 域 名 相 关 IPv4 地 址 运 维 责 任 单 位 物 理 存 放 空 间 等 信 息 ; 其 次 显 示 该 功 能 可 靠 运 行 相 关 的 多 个 监 测 内 容 项, 包 含 网 络 层 连 通 性 网 络 层 可 用 性 数 据 中 心 机 房 状 况 操 作 系 统 状 态 Web 服 务 软 件 状 况 查 询 功 能 测 试 状 况 等 ; 最 后 显 示 该 功 能 当 前 状 态 的 评 价 和 存 在 问 题 的 解 决 方 法 东 北 大 学 网 络 中 心 [CERNET 东 北 地 区 网 络 中 心 ] 2015/12/3 24

总 结 与 展 望 东 北 大 学 网 络 中 心 [CERNET 东 北 地 区 网 络 中 心 ] 2015/12/3 25

总 结 与 展 望 面 向 互 联 网 + 教 育 互 联 网 + 生 活 等 的 以 用 户 需 求 为 中 心 的 社 会 化 数 字 应 用 的 挑 战 和 冲 击, 通 过 面 向 用 户 的 信 息 服 务 集 中 监 测 平 台 的 规 划 和 建 设, 高 校 智 慧 校 园 建 设 拥 有 了 面 向 终 端 用 户 实 时 呈 现 信 息 服 务 运 行 状 态 的 渠 道, 对 于 提 高 信 息 服 务 运 维 的 透 明 度 和 提 升 终 端 用 户 的 满 意 度 都 有 十 分 积 极 的 作 用 面 向 用 户 的 智 慧 校 园 信 息 服 务 集 中 监 测 平 台 的 功 能 集 合 可 以 作 为 以 用 户 角 色 为 基 础 的 智 慧 校 园 信 息 门 户 的 一 个 功 能 子 集, 并 可 以 对 相 关 的 监 测 对 象 的 物 理 位 置 通 过 GIS(Geographic Information System, 地 理 信 息 系 统 ) 技 术 进 行 可 视 化 展 示, 还 可 以 集 成 系 统 运 维 绩 效 评 估 等 功 能 促 进 高 校 智 慧 校 园 建 设 向 深 层 次 推 进 东 北 大 学 网 络 中 心 [CERNET 东 北 地 区 网 络 中 心 ] 2015/12/3 26

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