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海底观测网数据库服务器的设计与实现

周勇  
【摘要】: 海底观测网数据库服务器作为岸基控制与管理系统的重要组成部分,是用户与海洋仪器之间的纽带,是整个海底观测网络的数据交换与存储中心。本文在吸取国内外监测监控系统在数据传输以及管理方面的经验的基础上,针对海底观测网络实验节点原型的实际情况,分析了数据库服务器应具备的网络通信、数据解析、数据存储、数据维护等基本功能。并以此为依据,对数据库服务器进行了设计与实现。 首先,选用SQL关系数据库来存储数据,根据海底观测网数据的特性,将库中数据表设计成“公用表”和“日志表”,公用表主要用来存储实体相对静态的基本属性信息,日志表则由服务器程序每天定时动态创建,主要用来存储仪器每天采集的观测数据。 然后,根据数据库服务器的功能需求,对服务器程序进行了设计与实现。服务器程序由网络通信模块、数据解析与存储模块、数据维护模块三部分组成。网络通信模块完成了对通信数据包的设计,通过“一问一答”的通信方式、包编号与自定义校验和最大限度保证了通信过程中数据的完整性,通过Winsock网络通信机制下的完成端口与重叠I/O模型高效地实现了服务器与下位机之间的TCP通信,并编写了IP检测函数来防止恶意连接。数据解析与存储模块采用强制类型转换的方法获取包中的数据,并计算出正确结果,通过ADO数据访问机制,实现了各种数据到库中对应日志表的存储。数据维护模块运用事物和锁的机制来保证数据在维护过程中的一致性与完整性,实现了数据记录的增、删、改以及数据表的迁移、删除等基本数据维护操作。 最后,经过水池实验测试,数据库服务器能够同时与多个下位机进行长时间通信,数据传输过程稳定,数据可完整地存储到数据库中,达到了预期目标。


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