近年來，Internet已經(jīng)成為現(xiàn)代生活中不可缺少的一部分。隨著被廣泛應(yīng)用的信息網(wǎng)（Wide World Web）的發(fā)展和Web瀏覽器，在應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)使用HTTP協(xié)議和HTML標(biāo)準(zhǔn)嵌入WWW服務(wù)功能，使應(yīng)用系統(tǒng)與Web連接起來，這樣任何一個(gè)有標(biāo)準(zhǔn)Web瀏覽器的客戶都可以通過Web瀏覽器直接訪問該應(yīng)用系統(tǒng)，而無需安裝專門的客戶端軟件，這給客戶的訪問帶來方便。

　　這里設(shè)計(jì)的通信線路實(shí)時(shí)狀態(tài)信息監(jiān)視系統(tǒng)主要是對(duì)多路通信線路的收電平、發(fā)電平及誤碼率指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)試，并通過網(wǎng)絡(luò)將實(shí)時(shí)測(cè)試結(jié)果送到相應(yīng)的各級(jí)客戶；各級(jí)客戶通過Web瀏覽器選擇所關(guān)心的線路及各類參數(shù)，并依據(jù)權(quán)限對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的遠(yuǎn)程控制。

　　1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法

　　1.1 系統(tǒng)構(gòu)成

　　本系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、信息表現(xiàn)子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)三部分構(gòu)成。其系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示。

　　數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)主要由收電平測(cè)量板、發(fā)電平測(cè)量板和誤碼測(cè)量板三個(gè)部分組成。在信息處理器的控制下，測(cè)量板對(duì)各路通信線路的各方面指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量之后，送到信息處理器進(jìn)行處理。

　　信息表現(xiàn)子系統(tǒng)主要由本地監(jiān)視、控制平臺(tái)和內(nèi)、外部網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。本地客戶通過本地監(jiān)視來控制平臺(tái)監(jiān)視整個(gè)系統(tǒng)的通信線路實(shí)時(shí)狀態(tài)信息和系統(tǒng)的工作狀態(tài)，設(shè)置網(wǎng)絡(luò)客戶的權(quán)限，根據(jù)需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行配置和維護(hù)；網(wǎng)絡(luò)客戶則根據(jù)自己所擁有的權(quán)限通過Web瀏覽器監(jiān)視應(yīng)用系統(tǒng)中通信線路的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，向系統(tǒng)發(fā)送遠(yuǎn)程控制命令。

　　數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)是信息處理的，它主要由信息處理器、多串口卡和網(wǎng)絡(luò)卡等組成。一方面控制著數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)各采集板的數(shù)據(jù)采集，接收并處理采集板發(fā)送來的數(shù)據(jù)，并根據(jù)處理后的數(shù)據(jù)和主頁模板生成公共數(shù)據(jù)主頁；另一方面也響應(yīng)本地客戶和網(wǎng)絡(luò)客戶的請(qǐng)求，根據(jù)客戶的請(qǐng)求進(jìn)行相應(yīng)的處理、顯示和控制。

　　1.2 嵌入WWW服務(wù)功能的實(shí)現(xiàn)

　　在應(yīng)用系統(tǒng)中嵌入WWW服務(wù)功能需要完成動(dòng)態(tài)主頁的實(shí)時(shí)生成和埂偵聽?wèi)?yīng)答客戶請(qǐng)求這兩個(gè)方面的工作即可，其具體實(shí)現(xiàn)流程如圖2所示。

　　1.2.1 動(dòng)態(tài)主頁生成過程

　　動(dòng)態(tài)主頁生成的具體過程如下：

　?。?）主頁模板的生成。

    根據(jù)客戶顯示的需求，采用HTML標(biāo)準(zhǔn)，創(chuàng)建在Web瀏覽器上可以瀏覽的主頁模板。對(duì)于主頁模板中需要實(shí)時(shí)更新的數(shù)據(jù)和根據(jù)客戶需求可能會(huì)改變的數(shù)據(jù)，采用相應(yīng)的變量代替。

　?。?）公共數(shù)據(jù)主頁的生成。

    應(yīng)用系統(tǒng)啟動(dòng)后，將事先生成的主頁模板加載到內(nèi)存中，根據(jù)系統(tǒng)的配置，對(duì)部分公共變量用實(shí)際的內(nèi)容（如各路通信線路的名稱等）進(jìn)行替換，生成公共數(shù)據(jù)主頁。

　?。?）更新數(shù)據(jù)的生成。

    系統(tǒng)通過各類數(shù)據(jù)采集板采集各路通信線路中實(shí)時(shí)變化的接收電壓、發(fā)送電壓和誤碼等數(shù)據(jù)，并將這些采集的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)送到數(shù)據(jù)處理器進(jìn)行處理，生成客戶需要的收電平、發(fā)電平和誤碼率等實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)。

　?。?）公共數(shù)據(jù)主頁的實(shí)時(shí)更新。

    數(shù)據(jù)處理器生成實(shí)時(shí)更新的數(shù)據(jù)后，將公共數(shù)據(jù)主頁中該數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)項(xiàng)進(jìn)行更新替換，實(shí)現(xiàn)公共數(shù)據(jù)主頁的實(shí)時(shí)更新。

　?。?）客戶數(shù)據(jù)主頁的生成。

    當(dāng)應(yīng)用系統(tǒng)收到客戶請(qǐng)求的消息后，根據(jù)客戶的權(quán)限和需求對(duì)公共數(shù)據(jù)主頁中需要保密、限制的內(nèi)容以及客戶主頁的刷新頻率進(jìn)行更新處理，為各級(jí)別的客戶生成各自的客戶數(shù)據(jù)主頁。數(shù)據(jù)處理后對(duì)于不同客戶的同一請(qǐng)求，發(fā)送的客戶主頁信息就可能不同。

　　1.2.2 應(yīng)答客戶請(qǐng)求過程

　　應(yīng)答客戶請(qǐng)求的具體過程有如下七個(gè)步驟：

　?。?）偵聽客戶請(qǐng)求。

    應(yīng)用系統(tǒng)啟動(dòng)后首先初始化網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，并在80端口打開一個(gè)被動(dòng)的TCP連接，等待接受客戶的連接。

　?。?）創(chuàng)建客戶請(qǐng)求處理線程。

    在收到客戶連接后，應(yīng)用系統(tǒng)為該客戶請(qǐng)求創(chuàng)建一個(gè)線程，用來解析、處理、應(yīng)答客戶的請(qǐng)求。

　?。?）解析客戶請(qǐng)求。

    應(yīng)用系統(tǒng)根據(jù)請(qǐng)求消息的格式解讀請(qǐng)求消息，如果客戶所請(qǐng)求的動(dòng)作不能實(shí)施或者URI無效，返回一個(gè)錯(cuò)誤狀態(tài)并關(guān)閉該連接，否則對(duì)客戶進(jìn)行安全控制。

　?。?）完全控制。

    根據(jù)客戶的IP地址或者登錄信息，判別客戶的權(quán)限。如果客戶不具備所請(qǐng)求動(dòng)作的權(quán)限則返回權(quán)限足信息開關(guān)閉該連接，否則對(duì)客戶請(qǐng)求進(jìn)行處理，同時(shí)記錄請(qǐng)求內(nèi)容、時(shí)間等信息。

　?。?）處理客戶請(qǐng)求。

    根據(jù)客戶的權(quán)限和請(qǐng)求，對(duì)構(gòu)建于內(nèi)存中的公共數(shù)據(jù)主頁信息進(jìn)行進(jìn)一步處理，生成客戶所需要的客戶數(shù)據(jù)主頁。

　?。?）應(yīng)答客戶請(qǐng)求。

    對(duì)于客戶的請(qǐng)求為Get方式時(shí)，打開該URI所指定的被程序構(gòu)成建于內(nèi)存之口客戶數(shù)據(jù)主頁，在發(fā)送以前，應(yīng)用系統(tǒng)為客戶數(shù)據(jù)主頁建立一個(gè)適當(dāng)?shù)念}頭區(qū)，其后放一個(gè)空白行，然后將該題頭區(qū)發(fā)送出去，發(fā)出客戶數(shù)據(jù)主頁。對(duì)于客戶的請(qǐng)求為Post方式時(shí)，根據(jù)解析后的信息對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置和操作，實(shí)現(xiàn)客戶的遠(yuǎn)程控制。

　　（7）關(guān)閉客戶連接，退出線制。

　　2 關(guān)鍵技術(shù)

　　2.1 處理客戶請(qǐng)求

　　2.1.1 客戶請(qǐng)求

　　當(dāng)客戶通過Web瀏覽器向應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)出請(qǐng)求時(shí)，需要指定一個(gè)資源定位器（URL）。URL是某個(gè)特定資源的Web名，用于定位Internet上面的資源，一個(gè)URL的基本格式為：

　　協(xié)議：//主機(jī)名[：端口]/路徑

　　Web瀏覽器分析該URL，提取協(xié)議（這里是HTTP）、主機(jī)名以及資源路徑（URI），并使用提取的協(xié)議向具有該主機(jī)中的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)發(fā)起連接。當(dāng)連接建立后，Web瀏覽器發(fā)送請(qǐng)求消息，該消息包括一些可選配的題頭，用于標(biāo)識(shí)該客戶和列出可接受的資源類型。應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)送響應(yīng)消息，該消息有一個(gè)狀態(tài)行，后隨一個(gè)或多個(gè)題頭，然后是所請(qǐng)求的資源。

　　2.1.2 解析客戶請(qǐng)求

　　對(duì)客戶請(qǐng)求的解析主要是應(yīng)用系統(tǒng)根據(jù)HTTP消息的格式，從請(qǐng)求消息中提取客戶請(qǐng)求的內(nèi)容，并發(fā)送響應(yīng)消息。HTTP消息是客戶發(fā)給應(yīng)用系統(tǒng)的請(qǐng)求或者由應(yīng)用系統(tǒng)傳給客戶的應(yīng)答，消息格式為：

　　Start-line（開始行）

　　Message-headers（消息題頭）

　　CR LF（換行回車符，即空一行）

　　Message-body（消息正文）

　　請(qǐng)求包括開始行，題頭和正文三部分。開始行一定要有，題頭和正文可有可無。在客戶傳給應(yīng)用系統(tǒng)的請(qǐng)求中，開始行就是請(qǐng)求行；在應(yīng)用系統(tǒng)的應(yīng)答中，則是狀態(tài)行。

　　請(qǐng)求行僅有一行文本，包括三個(gè)區(qū)，以CR LF結(jié)束，格式如下：

　　Method 請(qǐng)求的URI HTTP版本 

    同上：

    HTTP版本 狀態(tài)碼 原因說明文字

　　2.2 安全控制

　　應(yīng)用系統(tǒng)中增強(qiáng)客戶訪問安全性的方法主要采用密碼保護(hù)、身份限制、數(shù)據(jù)加密等。

　　2.2.1 密碼保護(hù)

　　當(dāng)客戶訪問應(yīng)用系統(tǒng)中需要安全保護(hù)的數(shù)據(jù)主頁，或者遠(yuǎn)程進(jìn)行可能對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)造成危害和控制操作時(shí)，應(yīng)用系統(tǒng)就會(huì)要求客戶進(jìn)行登錄。經(jīng)過應(yīng)用系統(tǒng)確認(rèn)后，才會(huì)應(yīng)答客戶的請(qǐng)求。

　　2.2.2 身份限制

　　當(dāng)應(yīng)用系統(tǒng)接收到客戶發(fā)送來的請(qǐng)求后，將對(duì)客戶IP進(jìn)行過濾處理，判斷合法IP地址的客戶權(quán)限；根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)置，為每個(gè)客戶生成并發(fā)送相應(yīng)權(quán)限的客戶數(shù)據(jù)主頁，同時(shí)根據(jù)客戶的遠(yuǎn)程控制權(quán)限響應(yīng)客戶對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)的控制，向客戶發(fā)送控制后的結(jié)果信息。

　　2.3 動(dòng)態(tài)控制數(shù)據(jù)發(fā)送

　　客戶想要實(shí)時(shí)檢測(cè)到這些實(shí)時(shí)采集的、不斷變化的的數(shù)據(jù)，就要不間斷地向應(yīng)用系統(tǒng)及送頁而刷新請(qǐng)求，應(yīng)用系統(tǒng)根據(jù)客戶請(qǐng)求也不斷地向客戶實(shí)時(shí)發(fā)送的客戶數(shù)據(jù)網(wǎng)頁。當(dāng)客戶數(shù)量達(dá)到一定程度，就可能導(dǎo)致客戶數(shù)據(jù)網(wǎng)頁發(fā)送時(shí)間減慢，甚至引起系統(tǒng)崩潰。

　　一種叫動(dòng)態(tài)控制客戶數(shù)據(jù)主頁的發(fā)送方法解決了這一難題。它是根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)客戶請(qǐng)求的數(shù)量，來改變客戶數(shù)據(jù)主頁的刷新頻率。當(dāng)單位時(shí)間內(nèi)客戶請(qǐng)求的數(shù)量大于某一門限值時(shí)，就降低客戶數(shù)據(jù)主頁刷新頻率；反之，則相反。

　　假定單位時(shí)間內(nèi)允許客戶請(qǐng)求為N，實(shí)時(shí)性要求較高客戶數(shù)量為n1，刷新頻率為f1，其它客戶數(shù)量為n2，刷新頻率為f2，則：

　　隨著Internet的不斷發(fā)展，在應(yīng)用系統(tǒng)中嵌入WWW服務(wù)功能具有廣闊的應(yīng)用空間。不僅在應(yīng)用系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)功能方面得到了增強(qiáng)，客戶只要通過Web瀏覽器就能直接對(duì)信息進(jìn)行訪問，就能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。而且可以廣泛應(yīng)用于家用電器、設(shè)備儀器之中，在它們的處理系統(tǒng)中嵌入WWW服務(wù)功能，通過有線、無線等數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，利用Web瀏覽器遠(yuǎn)程監(jiān)視、控制這些家用電器和儀器設(shè)備的狀態(tài)。

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