面向服務(wù)的分布式系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、面向服務(wù)的分布式監(jiān)控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)李偉2010-12-23目錄面向服務(wù)的分布式監(jiān)控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11 摘要12 關(guān)鍵詞23 引言24分布式監(jiān)測系統(tǒng)通用模型45面向服務(wù)架構(gòu)56分布式監(jiān)測系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)76.1 體系結(jié)構(gòu)組成86.2 功能模塊的基本結(jié)構(gòu)96.3 系統(tǒng)支撐服務(wù)116.4 數(shù)據(jù)傳輸127實(shí)際應(yīng)用138結(jié)束語151摘要針對分布式監(jiān)測系統(tǒng)傳統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)開放性、靈活性較差的問題，在歸納分布式監(jiān)測系統(tǒng)通用模型的基礎(chǔ)上，引入面向服務(wù)架構(gòu)的思想,式監(jiān)測系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、狀態(tài)監(jiān)測、信息融合和決策支持5個功能模塊，以WebServices作為支撐平臺實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部各個功能模塊的集成以及監(jiān)測

2、系統(tǒng)與管理信息系統(tǒng)的集成。實(shí)際應(yīng)用表明，該體系結(jié)構(gòu)降低了系統(tǒng)各部分的耦合程度，提高了系統(tǒng)的實(shí)施效率。2關(guān)鍵詞分布式監(jiān)測系統(tǒng)；分布式體系結(jié)構(gòu)；面向服務(wù)；Web服務(wù)；系統(tǒng)集成3引言近年來，隨著傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，分布式監(jiān)測系統(tǒng)已在設(shè)備監(jiān)測診斷、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療監(jiān)控、工程健康監(jiān)測等多個領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。分布式監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。一方面，分布式監(jiān)測系統(tǒng)通常需要集成不同的軟、硬件系統(tǒng)，是一個典型的異構(gòu)環(huán)境；另一方面，分布式監(jiān)測系統(tǒng)通常具有較高的復(fù)雜度，其實(shí)施過程往往存在著較多的需求變更；此外，分布式監(jiān)測系統(tǒng)一旦建成，一般還需要與其它信息系統(tǒng)集成，充分利用其采集的

3、寶貴數(shù)據(jù)。這導(dǎo)致分布式監(jiān)測系統(tǒng)的集成過程受系統(tǒng)異構(gòu)性和需求變更的影響較大，因此，系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時采用何種體系結(jié)構(gòu)，將直接決定系統(tǒng)的集成難度和實(shí)施效率。分布式監(jiān)測系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對于分布式監(jiān)測系統(tǒng)的集成難度和實(shí)施效率至關(guān)重要。對分布式監(jiān)測系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，有助于總結(jié)分布式監(jiān)測系統(tǒng)的共有特性，為各個應(yīng)用領(lǐng)域的分布式監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)提供參考。已有學(xué)者對分布式監(jiān)測系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，如楊叔子等，針對大型關(guān)鍵設(shè)備的監(jiān)測與診斷，提出了一種分布式監(jiān)測與診斷系統(tǒng)的分層體系結(jié)構(gòu)，從宏觀上定義分布式監(jiān)測診斷系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)及各層功能。然而，分布式監(jiān)測系統(tǒng)本質(zhì)上是一種分布式系統(tǒng)，這些研究并未從分布式系統(tǒng)的

4、角度對分布式監(jiān)測系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，到目前為止，也尚未發(fā)現(xiàn)從分布式系統(tǒng)的角度對分布式監(jiān)測系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)性研究的相關(guān)文獻(xiàn)。分布式監(jiān)測系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還停留在僅僅滿足某個特定系統(tǒng)的功能性和非功能性需求的層次上，通常采用傳統(tǒng)的兩層或三層Client/Server結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)各部分的耦合程度較高，開放性、靈活性較差，這增加了系統(tǒng)的集成難度，已成為影響系統(tǒng)實(shí)施效率的一個重要因素。本文從分布式系統(tǒng)的角度歸納了分布式監(jiān)測系統(tǒng)的一種通用模型，在此基礎(chǔ)上，引入面向服務(wù)架構(gòu)的思想，提出了一種面向服務(wù)的分布式監(jiān)測系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)(service-orientedarchitectureofdistribut

5、edmonitoringsystem,SOA-DMS)該體系結(jié)構(gòu)降低了系統(tǒng)各部分的耦合程度，可以為多個應(yīng)用領(lǐng)域的分布式監(jiān)測系統(tǒng)的快速設(shè)計(jì)開發(fā)提供參考。分布式監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)在多個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。盡管這些分布式監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測對象不同，所采用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)也有差異，但是從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上講，它們依然具有許多共同的特性。我們把分布式監(jiān)測系統(tǒng)抽象為如圖1所示的通用模型，該模型是一種分層結(jié)構(gòu)，由網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施層、分布式架構(gòu)層和功能層組成。網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施層是指分布式監(jiān)測系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)所采用的各種基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)，如Internet、Ethernet、GPRSCDMA軋分布式架構(gòu)層是指分布式監(jiān)測系統(tǒng)所采用

6、的分布式體系結(jié)構(gòu)，如Client/Server結(jié)構(gòu)、三層Client/Server結(jié)構(gòu)、分布式對象結(jié)構(gòu)等。功能層是指分布式監(jiān)測系統(tǒng)的功能模型，它描述了一個典型分布式監(jiān)測系統(tǒng)通常應(yīng)具備的各種功能。結(jié)合設(shè)備監(jiān)測診斷、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療監(jiān)控、工程健康監(jiān)測等多個領(lǐng)域的分布式監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用情況，參考設(shè)備監(jiān)測與維護(hù)領(lǐng)域的相關(guān)研究成果，我們將功能層劃分為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、狀態(tài)監(jiān)測、信息融合和決策支持5個功能模塊。雖然各種分布式監(jiān)測系統(tǒng)的具體功能有較大差異，但經(jīng)過歸納之后，它們大都可以采用這5個功能模塊近似表示。分布式架構(gòu)層是功能層各功能模塊之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換、信息共享和互操作的基礎(chǔ)。因此，需要采用一種開放性、靈

7、活性良好，且具有松散耦合特性的分布式架構(gòu)，以減弱系統(tǒng)各功能模塊異構(gòu)性和需求變更帶來的影響，增強(qiáng)系統(tǒng)的快速集成能力。圖表1分布式監(jiān)測系統(tǒng)通用模型次最支茸曾直施合及-贏散據(jù)處理5面向服務(wù)架構(gòu)面向服務(wù)架構(gòu)（service-orientedarchitecture,SOA是近年來IT界備受關(guān)注的主題，也是未來的發(fā)展趨勢。SOA本質(zhì)上是服務(wù)的集合，服務(wù)間彼此通信，這種通信可能是簡單的數(shù)據(jù)傳送，也可能是兩個或更多的服務(wù)協(xié)調(diào)進(jìn)行某些活動。服務(wù)間需要某些方法進(jìn)行連接。所謂服務(wù)就是精確定義、封裝完善、獨(dú)立于其它服務(wù)所處環(huán)境和狀態(tài)的函數(shù)。SOA是一種粗粒度、松耦合服務(wù)架構(gòu)，服務(wù)之間通過簡單、精確定義的接口進(jìn)行通信

8、，不涉及底層編程接口和通信模型。面向服務(wù)架構(gòu)并不是一個新的概念，它可以采用多種中間件技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，如DCOMCORBAEJBWebServices等。WebServices本身具有松散耦合特性，這使其成為創(chuàng)建和部署面向服務(wù)架構(gòu)的首選技術(shù)。WebServices支撐的面向服務(wù)架構(gòu)的概念模型如圖2所示，該模型基于服務(wù)提供者、服務(wù)注冊中心和服務(wù)請求者這3種角色之間的交互，涉及服務(wù)的發(fā)布、查找、綁定和調(diào)用等操作，它采用Web面向服務(wù)架構(gòu)的所有方面：從基本的服務(wù)信息交換機(jī)制(SOAP冽編程語言標(biāo)準(zhǔn)(WS-BPEL)WebServices一般使用HTTP/HTTPS乍為其網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，它的數(shù)據(jù)交換格式和相關(guān)

9、協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)都是基于可擴(kuò)展標(biāo)記語言(extensiblemarkuplanguage,XML)的。WebServices以簡單對象訪問協(xié)議(simpleobjectaccessprotocol,SOAP)作為其消息傳遞的標(biāo)準(zhǔn)，采用Web服務(wù)描述語言(webservicesdescriptionlanguage,WSD淀義服務(wù)交互的接口和結(jié)構(gòu)，使用通用描述、發(fā)現(xiàn)和集成協(xié)議(universaldescription,discoveryandintegration,UDDI)來發(fā)布和查找Web服務(wù)，采用Web服務(wù)業(yè)務(wù)流程執(zhí)行語言(webservicesbusinessprocessexecutionla

10、nguage,WS-BPEL)進(jìn)行Web服務(wù)組合，以支持基于Web服務(wù)的自動業(yè)務(wù)流程。由于WebServices一般采用HTTP/HTTPS乍為其網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，因此與DCOMCORBAEJB等分布式對象技術(shù)相比，WebServices能方便的穿越企業(yè)防火墻，更適合于機(jī)構(gòu)間的分布式應(yīng)用。圖表2WebServices支撐的面向服務(wù)架構(gòu)的概念模型WSDLUPDIy胭界請求者服務(wù)注冊中，SOAF消息（服務(wù)描述取多提供替服芬描述6分布式監(jiān)測系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)隨著分布式監(jiān)測系統(tǒng)規(guī)模的不斷增大，以及跨機(jī)構(gòu)、跨地域的基于Internet的遠(yuǎn)程分布式監(jiān)測系統(tǒng)的不斷涌現(xiàn)，分布式監(jiān)測系統(tǒng)越來越復(fù)雜，系統(tǒng)異構(gòu)性和需求變

11、更帶來的影響越來越大。若分布式監(jiān)測系統(tǒng)依然采用傳統(tǒng)的分布式架構(gòu)，如兩層Client/Server結(jié)構(gòu)或三層Client/Server結(jié)構(gòu)，由于系統(tǒng)各模塊間耦合緊密，開放性、靈活性較差，系統(tǒng)集成難度較大，將難以滿足分布式監(jiān)測系統(tǒng)快速集成的需要。因此，本文依據(jù)圖1所示的分布式監(jiān)測系統(tǒng)通用模型，結(jié)合面向服務(wù)架構(gòu)的思想，以WebServices為支撐技術(shù)，提出了一種面向服務(wù)的分布式監(jiān)測系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，為設(shè)備監(jiān)測診斷、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療監(jiān)控、工程健康監(jiān)測等多個應(yīng)用領(lǐng)域的分布式監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)提供了參考。6.1體系結(jié)構(gòu)組成面向服務(wù)的分布式監(jiān)測系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的各個組成模塊以及它們之間的關(guān)系如圖3所示。該體系結(jié)構(gòu)以

12、前文提到的分布式監(jiān)測系統(tǒng)通用模型為基礎(chǔ)，其中分布式架構(gòu)層采用了面向服務(wù)的架構(gòu)，以WebServices作為系統(tǒng)各功能模塊之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換、信息共享和互操作的支撐平臺。監(jiān)測對象的各種信息通過傳感器/變送器采集并傳送到數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊向其它相關(guān)功能模塊提供關(guān)于監(jiān)測對象的原始數(shù)據(jù)。分布式監(jiān)測系統(tǒng)的各個功能模塊可以通過WebServices平臺與管理信息系統(tǒng)等其它相關(guān)外部系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集成。該體系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、狀態(tài)監(jiān)測、信息融合、決策支持等功能模塊同前文提到的分布式監(jiān)測系統(tǒng)通用模型相一致，它們的具體功能如下：.數(shù)據(jù)采集模塊(dataacquisition,DA淇功能是通過各種傳感器從監(jiān)

13、測對象上采集數(shù)據(jù)，并進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)處理，為監(jiān)測系統(tǒng)其它功能模塊提供原始數(shù)據(jù)。.數(shù)據(jù)處理模塊(dataprocessing,DP)用于對采集的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，并進(jìn)行相應(yīng)的格式轉(zhuǎn)換，生成滿足要求且便于使用的數(shù)據(jù)。.狀態(tài)監(jiān)測模塊(statusmonitoring,SM)從DADP模塊抽取數(shù)據(jù)，結(jié)合監(jiān)測對象固有特性，確定并輸出監(jiān)測對象的當(dāng)前狀o.信息融合模塊(informationfusion,IF)結(jié)合監(jiān)測對象的模型庫、方法庫及專家知識庫等，融合系統(tǒng)實(shí)時采集的數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，評估監(jiān)測對象的健康狀況。5,決策支持模塊（decisionsupport,DS侄面考慮監(jiān)測對象過去、當(dāng)前的狀態(tài)及其發(fā)展趨勢

14、，結(jié)合其它相關(guān)因素，向用戶或者其它系統(tǒng)提供或推薦應(yīng)采取的相應(yīng)措施。圖表3面向服務(wù)的分布式監(jiān)測系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)決策支薄hi丁用另架杓（WwbServiz%平ri）我去監(jiān)測j信息觸臺管理信氨系就數(shù)據(jù)定室該體系結(jié)構(gòu)的表示模塊主要用于顯示其它各模塊的相關(guān)信息，并為用戶訪問分布式監(jiān)測系統(tǒng)提供接口。止匕外，該體系結(jié)構(gòu)還提供數(shù)據(jù)存儲模塊為上述各個功能模塊提供數(shù)據(jù)存儲服務(wù)。功能模塊的基本結(jié)構(gòu)分布式監(jiān)測系統(tǒng)功能模塊的設(shè)計(jì)采用接口和功能實(shí)現(xiàn)分離的原則，系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的各個功能模塊均采用WebServices技術(shù)進(jìn)行封裝,并以標(biāo)準(zhǔn)Web服務(wù)的形式部署到Intranet/Internet上。各個功能模塊的基本結(jié)構(gòu)如圖4所示

15、圖表4功能模塊的基本結(jié)構(gòu)模塊樓入堤口受院卜服外廟求言）數(shù)據(jù)乩聲,比接口分布式£測系統(tǒng)功時模塊模炭箱出接口IWeb腹務(wù)提仁善）系統(tǒng)各個功能模塊均由業(yè)務(wù)處理組件和各種通信接口組成。業(yè)務(wù)處理組件用來處理本地業(yè)務(wù)邏輯，實(shí)現(xiàn)本模塊的功能。業(yè)務(wù)處理組件在實(shí)現(xiàn)相關(guān)功能時需要同其它功能模塊及數(shù)據(jù)庫進(jìn)行通信，其處理結(jié)果也需要被其它功能模塊所訪問，這些都是由功能模塊的各種通信接口來完成的。功能模塊的通信接口具體又分為數(shù)據(jù)庫訪問接口、模塊輸入接口和模塊輸出接口。其中數(shù)據(jù)庫訪問接口為功能模塊對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行訪問和存儲提供支持。模塊輸入接口通常作為Web服務(wù)請求者向其它功能模塊提出WebI艮務(wù)請求，以協(xié)助業(yè)務(wù)處理

16、組件完成相關(guān)功能。模塊輸出接口作為Web服務(wù)提供者為其它功能模塊提供所需的歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時數(shù)據(jù)信息，并將數(shù)據(jù)封裝成其它功能模塊可用的形式后進(jìn)行傳輸。簡言之，模塊輸入/輸出接口以Web服務(wù)的形式為各功能模塊間的數(shù)據(jù)交換、信息共享及互操作提供支持。系統(tǒng)支撐服務(wù)WebServices為面向服務(wù)的分布式監(jiān)測系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)提供了一個支撐平臺，該體系結(jié)構(gòu)的各個功能模塊的業(yè)務(wù)功能通過標(biāo)準(zhǔn)的接口進(jìn)行封裝，并發(fā)布成Web服務(wù)。系統(tǒng)各個功能模塊均提供多種Web服務(wù)以支持它們相互之間的數(shù)據(jù)交換、信息共享和互操作。這些Web服務(wù)可劃分成3類業(yè)務(wù)服務(wù)：動態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)、靜態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)和配輅服務(wù)。動態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)是系統(tǒng)各個功能模塊為其

17、它模塊提供實(shí)時數(shù)據(jù)的接口，業(yè)務(wù)處理組件被調(diào)用實(shí)現(xiàn)其業(yè)務(wù)功能時產(chǎn)生實(shí)時數(shù)據(jù)并通過動態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)發(fā)布；靜態(tài)數(shù)據(jù)服務(wù)為其它模塊提供相對靜態(tài)的信息，包括系統(tǒng)自身固有的描述信息及運(yùn)行過程的歷史數(shù)據(jù)；配輅服務(wù)提供功能模塊的配輅信息，通過該服務(wù)可以獲取并改變功能模塊的當(dāng)前配輅，對業(yè)務(wù)處理組件的業(yè)務(wù)邏輯進(jìn)行調(diào)整。分布式監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)類型多樣，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)無縫的跨平臺互操作性，增強(qiáng)系統(tǒng)各模塊間的互操作能力，需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的規(guī)范。由于XMLSchemaM有徹底的平臺無關(guān)性，因此根據(jù)分布式監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域和監(jiān)測對象的不同，采用XMLSchema定義共享的數(shù)據(jù)類型和結(jié)構(gòu)，為各類分布式監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)適合

18、其應(yīng)用領(lǐng)域的數(shù)據(jù)規(guī)范，是解決系統(tǒng)互操作性問題的有效方法。本文采用XMLSchem訓(xùn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，為系統(tǒng)各類服務(wù)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)XMLSchema定義數(shù)據(jù)的類型和結(jié)構(gòu)，描述和約束需要交換的數(shù)據(jù)格式。XMLSchem矯口WSDL起形成了與技術(shù)無關(guān)的可供SOA實(shí)現(xiàn)使用的接口定義語言，在構(gòu)建各類業(yè)務(wù)服務(wù)時均采用自頂而下的設(shè)計(jì)方法，首先使用WSD次口XMLSchem造造定義Web服務(wù)接口，然后為服務(wù)生成框架實(shí)現(xiàn)代碼，最后完成框架服務(wù)的實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)基于WSDL和XMLSchema勺Web服務(wù)數(shù)據(jù)傳輸分布式監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸問題可以歸納為兩個方面：.傳感器/變送器從監(jiān)測對象采集的數(shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)據(jù)采集模塊.系統(tǒng)

19、內(nèi)部各個功能模塊之間以及系統(tǒng)內(nèi)部功能模塊與管理信息系統(tǒng)等其它外部系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交互。從傳感器/變送器到數(shù)據(jù)采集模塊的通信方式可分為離線通信方式和在線通信方式兩種。離線通信方式中，數(shù)據(jù)通過文件或數(shù)據(jù)庫的形式傳送給數(shù)據(jù)采集模塊，這需要事先明確文件格式或數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)。如果數(shù)據(jù)只能通過專用的軟件工具從文件或數(shù)據(jù)庫中解析出來，而該軟件并未提供二次開發(fā)接口，那么數(shù)據(jù)采集過程就可能不會完全自動化實(shí)現(xiàn)。在線通信方式需要以某種通信方式將傳感器/變送器與計(jì)算機(jī)連接起來，并且可能需要提供設(shè)備驅(qū)動程序以支持它們之間的數(shù)據(jù)通信。在線通信方式特別適合于智能傳感器/變送器與計(jì)算機(jī)間的通信，其具體的數(shù)據(jù)傳輸策略又可以分為即時通信

20、與定時通信。即時通信是指當(dāng)傳感器/變送器采集到重要參數(shù)或數(shù)據(jù)采集模塊發(fā)出數(shù)據(jù)采集指令時，傳感器/變送器即時將獲得的數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)采集模塊。而定時通信則是指傳感器/變送器將采集到的普通參數(shù)信息暫時在本地存儲，并按照一定時間間隔集中發(fā)送到數(shù)據(jù)采集模塊。系統(tǒng)內(nèi)部各個功能模塊之間以及系統(tǒng)內(nèi)部功能模塊與外部管理信息系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交互是通過WebServices進(jìn)行的。WebServices在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞時，采用的是SOA的議。SOAP是一種簡單的、輕量級的、基于XML勺通信協(xié)議，通常采用采用HTTP/HTTPS乍為底層網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，具有跨平臺、跨編程語言等優(yōu)點(diǎn)，適合于在分布式環(huán)境中對等地交換結(jié)構(gòu)化的和類型

21、化的信息。WebServices為系統(tǒng)各個模塊間的數(shù)據(jù)交互提供了一個柔性的分布式環(huán)境，是系統(tǒng)各個模塊間信息共享的基礎(chǔ)。7實(shí)際應(yīng)用為實(shí)現(xiàn)大型科學(xué)儀器的網(wǎng)絡(luò)化管理，促進(jìn)其開放和共享，我們設(shè)計(jì)開發(fā)了國家大型科學(xué)儀器工作狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)是一個跨機(jī)構(gòu)、跨地域的基于Internet的遠(yuǎn)程分布式監(jiān)測系統(tǒng)，是一種典型的機(jī)構(gòu)間分布式應(yīng)用。在該系統(tǒng)的實(shí)施過程中，我們對本文所提出的面向服務(wù)的分布式監(jiān)測系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行了初步應(yīng)用。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖5所示，整個系統(tǒng)由大型科學(xué)儀器、網(wǎng)絡(luò)化智能監(jiān)測終端（包括智能監(jiān)測裝輅和儀器工作站）、機(jī)構(gòu)監(jiān)測服務(wù)器、國家級監(jiān)測服務(wù)器和相關(guān)的管理信息系統(tǒng)等部分構(gòu)成。大型科學(xué)儀器的工作狀態(tài)監(jiān)測通過兩種方法實(shí)現(xiàn)：一種方法是采用項(xiàng)目組研制的智能監(jiān)測裝輅采集標(biāo)志儀器工作狀態(tài)的電流、電壓、開關(guān)量、光強(qiáng)等特征物理信號，監(jiān)測大型科學(xué)儀器的工作狀態(tài)；另一種方法是通過項(xiàng)目組研發(fā)的科學(xué)儀器狀態(tài)監(jiān)測軟件對儀器工作站及儀器控制軟件進(jìn)行檢測，間接獲取儀器的工作狀態(tài)。第二種方法適應(yīng)于工作過程完全由儀器工作站控制的、集成化程度較高的大型科學(xué)儀器。智能監(jiān)測裝輅和安裝有科學(xué)儀器狀態(tài)監(jiān)測軟件的儀器工作站統(tǒng)稱為網(wǎng)絡(luò)化